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水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。
1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。
2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。
3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。
4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。
2解决水文地质问题的有效措施
水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢?
1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等
2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。
3结束语
随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。
2提高地质工程勘察工作质量的措施
针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。
3总结
在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质勘测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。现阶段,城市化进程的加快使得城市人地矛盾冲突问题日渐凸显,高层建筑成为城市建筑发展的主流方向。而为了保证建筑的稳定性,地基基础的深度也随之不断增加,对于区域内的地形和地下水位造成了巨大的影响,引发了非常严重的后果。在这种情况下,只有做好施工现场的水文地质勘察,了解和掌握水文地质变化情况,才能够尽可能减少风险和隐患,保证工程的安全性和可靠性。虽然在工程项目建设中,水文地质是一个非常小的组成部分,但是其作用是极其巨大的,做好水文地质勘察和评价工作,能够在很大程度上提高岩土工程勘察的质量和效率,减少和消除勘察中存在的各种不确定因素。在水文地质勘察中,应该从工程的实际需求出发,结合相应的水文地质资料,通过钻孔、测试等方式,对区域内的水文地质情况进行分析,了解地质条件与地下水之间的相互关系。
2水文地质在岩土工程勘察中的影响
2.1地下水位变化的影响
水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的,尤其是地下水位的升降变化,会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性,从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题,影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的,如含水层结构、工程施工、降水量增加等,这些因素可能单独存在,也可能共同作用。正常情况下,地下水位上升并不会造成很大的影响,但是,如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升,则会造成建筑物的腐蚀,或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降,不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害,还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题,在影响自然生态环境的同时,还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降,则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形,引发地裂灾害,对建筑物造成严重的破坏。
2.2地下水动水压力的影响
地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的,如果出现人为触动,则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡,在地下水中产生强烈的动水压力,影响岩土勘察工作的进度和质量。同时,由于动水压力相对较大,会引发各种各样的地质灾害问题,影响工程建设的顺利进行。
2.3对基础埋深的影响
在岩土工程建设中,基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全,是非常重要的。因此,在对基础埋深进行确定时,应该充分考虑各方面的影响因素,对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下,基础埋深应该位于地下水位以上,而如果地下水位较高,基础埋深必须深入到水位以下,则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时,还需要考虑承压水的作用,采取相应的防护措施,以免在深基坑开挖过程中,出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状,天然地不仅施工便利,而且成本低廉,在工程施工中通常都会优先考虑,不过,如果地基稳定性差,或者基础沉降过大,无法充分满足工程设计要求,则需要对地基进行处理,提升其承载能力。不仅如此,地下水的存在,还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响,必须采取有效措施进行预防和处理,以保证工程的顺利施工。
2.4对工程建筑的影响
基础对于工程建筑的作用是不言而喻的,一旦基础遭到破坏,建筑必然会受到相应的牵连,产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时,会导致建筑地下结构或者地下水受潮,影响结构的稳固性,会导致土壤盐渍化,对建筑基础造成侵蚀,同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中,如果采用人工降低地下水位的方式,应该充分考虑其对于地层的影响,避免出现地表坍塌等问题。
3水文地质在岩土工程勘察中的应用
在岩土工程勘察中,勘察人员应该充分重视水文地质,对其抱有一个客观、全面的形态,做好相应的分析和评价,以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时,一是必须做好防腐处理,充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性,消除各种不确定因素对于勘察结果的影响,对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求,对水文地质评析问题进行深入探究,通过可靠的水文参数,对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测,并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用,主要体现在以下几个方面:
3.1自然地理条件勘察
岩土工程勘察工作包括了多方面的内容,能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据,而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此,在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分,主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察,帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。
3.2地质条件勘察
地质条件不仅影响着工程基础的施工质量,同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中,地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的建设提供必要的数据支持。
3.3地下水位勘察
上文中提到,地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响,因此,在正式施工前,做好地下水位的勘察工作,是非常重要的。通常情况下,地下水位勘察需要对最近3-5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测,并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确,进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析,做好相应的预防和应对。
4结语
抽水试验是基坑勘察中的重要环节,采用现场水文地质抽水试验方法,能够更清楚的掌握基坑范围内地下水水位的变化情况,进而查明场地的水文地质条件。为基坑地基处理、降排水方案设计及施工组织提供详实的水文地质基础资料。一般可根据基坑大小布置1~2组抽水试验,每组抽水试验由抽水孔和观测孔组成,观测孔可以布置1~2条观测线,布置2条观测线时,观测线可以“十”字交叉形式布置,每条观测线上一般布置3个观测孔。抽水试验的步骤包括:一,静水位观察,即正式抽水前对静止水位进行观测并作详细的记录;二,动水位、出水量观测,即开始进行抽水试验后每隔一段时间观察一次水位的变化情况直到水位相对稳定为止;三,恢复水位观测,抽水试验结束后也需要按相同的时间间隔进行水位的观测,观测同样持续到水位稳定后为止;四,数据整理,结合三种情况下的水位变化、流量与时间等的数据进行绘图并结合图表进行分析以便及时发现抽水试验中水位的异常变化情况,从而使勘察人员能够更清楚的掌握基坑范围内土层的水文特征,最终为基坑地基处理、降排水方案设计及施工组织提供详实的水文地质基础资料。
2.基坑勘察技术发挥作用应遵循的规则
2.1根据基坑的开挖深度及岩土工程条件确定勘探范围。基坑布置勘探点时应注意孔位起码要设置在基坑深度的一倍以上,当需要锚杆时基坑的勘探点要保证在基坑深度的两倍以上,而当基坑的无法布置相应的勘探点时勘察人员需要结合相关的勘察资料与施工现场的场地条件进行综合分析以最终得出更为精确的勘察方案。
2.2勘探点的具体布置。岩土工程施工中基坑的勘探点应以15米至25米的间距沿着基坑的边缘进行布置,而当施工现场的岩土土质属于软弱土层、暗沟或岩溶等复杂的地质条件时勘察人员应结合GIS系统或物探技术等岩土工程中常见的勘探技术对土质进行勘察以详细的总结出地质分布情况并结合利用GIS的制图功能对地下土质情况进行图标绘制,进而适当加密勘探点以强化勘察质量。
2.3基坑周围勘探孔的深度设置。基坑周围的勘探孔的深度设置应保证在基坑深度的两倍以上并结合抗拔桩设计桩长综合确定,以保证穿过软弱下卧层并满足设计桩基验算要求。
2.4强化对地下水的勘察。利用GIS或物探技术对基坑下方的地质、水文情况进行勘探,如果基坑下方有地下水则应利用各种勘探技术查明含水层的埋深、厚度以及分布情况,这样更有利于勘探人员结合具体的资料对地下水的类型、补给以及排泄条件进行确定。当基坑下方有承压水时应采取分层测量的方式查明其水头的高度,以最终精确计算出其含水量及承压性。
2.5基坑降水情况的处理。岩土工程中由于地下含水量过高会对基坑的稳定性能造成一定的影响,因而有必要适当降低基坑中的水位,在进行降水作业的过程中应当采用抽水试验的方法对各个含水层的渗透系数与影响半径进行测定,并将其最终结论明确的体现在勘察报告中。
3.结束语
从某种意义上说,岩土工程具有其复杂性。它涉及到很多领域的知识,比如,地质学、工程学。同时,在工程建设中,勘察工作复杂而重要,是工程得以开展的前提。岩土勘察技术主要是指准确地分析以及测评城市工民建项目现场采集的岩土状况的客观数据。以此,在相关设计与具体施工细节方面,为城市工民建项目工程提供一定的依据。总的来说,岩土勘察工作主要分为这三种,初步勘察、可行性勘察、详细勘察。对于这三种勘察,需要按照不同的要求进行。比如,初步勘察需要按照具体工程最初的设计来进行;详细勘察则需要根据工程设计的具体要求进行。同时,岩土工程勘察的具体内容则体现在很多方面,比如,现场的检验以及检测、岩土工程地质的调查与绘图、室内测验。在城市工民建工程项目中,岩土工程勘察技术有利于对场地的基本条件给予调查和分析,并加以确定;有利于使工程建设方案更加科学合理;有利于工程建设项目经济效益地提高。
二、在城市工民建项目中,岩土工程勘察存在的问题。
就岩土勘察技术的现状来看,当下我国还处于初级阶段,还有很多方面需要完善。在城市工民建项目中,岩土工程勘察技术出现的问题不止一两个方面。而且,随着建筑事业飞速发展,岩土工程勘察技术存在的问题日益凸显。因此,本文作者对其中的一些问题进行分析。首先,岩土工程勘察的人员技术能力欠缺。一是:岩土勘察的技术人员不具有全面而准确的岩土勘察知识,并且他们对自己所学的岩土勘察知识也不能灵活地运用。进而,造成在不同领域的勘察技术人员之间不能互相进行交流学习、沟通,促进工程项目建设的进程,很显然,他们也无法对岩土现阶段的状况以及它未来所发展的趋势予以全面而系统地理解和掌握。二是:这些岩土勘察技术人员不具备相关的岩土勘察技术,勘察能力低下。尤其是一些小企业为了减少成本,提高经济效益,经常聘请一些并不具有岩土勘察技术的专业人员、专业工程师。三是:相关施工企业没有对岩土勘察技术人员定期进行在岗培训。并且,没有对在岗人员进行再教育学习,技术人员不按照技术规程进行,操作非常不规范,不具有操作的基本素质。其次,岩土工程勘察资料准备不完整。在岩土工程资料准备不完整方面,一是:必要的岩土工程资料和准备功能工作是对岩土工程进行勘察前必不可少的环节。但是,在实际工作中,相关岩土工程勘察人员并没有对这些资料予以搜集。二是:对于岩土勘察设计部门,为了赶工期,勘察设计人员并没有意识到岩土勘察的重要性。更严重的是,有些设计人员根本没进行充分而行之有效的实地考察,只是根据别人所说,就进行相关设计。致使这些岩土工程方面的设计与实际情况并不相符。最后,在岩土工程勘察报告方面,存在一定的缺陷。在岩土工程勘察中,岩土勘察报告的相关信息并不完整而准确,特别是相关数据之间存在很大的误差。进而,造成与之相应的勘察报告变得毫无意义。这样不仅会使岩土工程施工受到阻碍、工期延误,还会给施工企业造成重大的经济损失。当然,除了这些方面以外,还存在一些其它方面的问题。比如,在对岩土工程进行勘察的时候,没有制定明确的工程目标。
三、在城市工民建项目中,岩土工程勘察问题的解决策略。
岩土工程勘察在城市工民建项目发挥着不可替代的作用。面对岩土工程勘察存在的问题,需要采取有效的措施来解决这些问题。而这不仅成为当下重要的话题之一,也是迫切需要解决的问题。因此,本文作者对其中一些可行的对策予以分析。第一、需要加强岩土工程勘察现场资料的搜集。在岩土工程勘察过程中,需要对勘探以及搜集到的资料对岩土工程的勘察有着很重要的影响。正现场资料收集方面,勘察人员需要对当地的地质、地形进行了解,还需要对其它一些方面进行掌握,比如,水文条件、地貌。在进行实地了解的时候,需要做好记录。并对这些资料信息进行全面而系统地整合,为勘察报告提供真实而准确的信息。第二、在岩土工程勘察中,需要提高勘察人员的综合素质。一是:施工企业需要定期对勘察人员进行在岗培训,提高他们的专业技能,具有该岗位应具备的工作能力。二是:需要对在岗勘察人员进行再教育学习,了解并全面而系统地掌握勘察的基础知识,具备应有的勘察理论知识。三是:对勘察人员的操作规范予以完善,对他们进行诚信以及敬业方面的教育。。并制定相关规定,必须按照相关的勘察规定进行操作。四是:对于相关勘察设计人员,在进行设计之前,一定要进行实地考察。在此基础上,根据实际情况,进行岩土工程勘察设计。第三、在岩土进行勘察的时候,需要应用最新的勘察技术。同时,还需要对地域性勘察特点引起重视。在运用最新勘察技术方面,可以利用那些具有对应功能的工程探探测设备。比如,隧道地震勘察技术、探地雷达技术。信息量大、速度快、成本低。在岩土工程勘察中,有很多有效的科学技术可以应用到其中。比如,借助这些设备,利用连续加密测点来获得地质界面。并对它进行实时的处理。这样便可以对传统地质界面划分问题给予解决,解决那些漏判与划分不明确的问题。进而,使岩土工程勘察的数据更加准确,使功能工程建设的质量得以很好地保障。在地域性勘察特点方面,由于不同地区有不同的地质特征,需要从实际出发,对不同地区进行相应地勘察。并在此基础上,制定具有针对性的勘察规程,体现出对应的地域特征。以此,来使岩土工程勘察更加科学化以及专业化。当然,除了上面这些对策以外,还有其它一些方面的策略。比如,需要对岩土勘察设备的质量水平予以严格地控制;对岩土工程勘察的相关数据库与系统给予开发。
四、结语