工程勘察水文地质工作存在的问题及对策分析

2016-09-28 23:19

在工程勘察中,水文地质工作是不可或缺的,但是却极少被人们所重视,多是为了在表面上应对规范的要求,完成工程勘察报告中场地水文地质条件部份内容而粗制滥做,因其工作的过于粗略而难以对水文地质条件作出详细、正确的评价分析。为了调整这种错误的思路,就要充分深入对水文地质工作存在的不足进行问题分析,提出对应有效的防治措施与对策,进而确立正确的水文地质工作方法,把水文地质工作的时效性充分的体现出来,以提高整个工程勘察的质量。

  1 工程勘察水文地质工作分析

  水文地质就是地下水的各种变化和运动的现象,是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。工程勘察水文地质工作即是把工程建设场地的地下水的类型及主要含水层分布,含水层的渗透性及富水性,地下水的补给、径流、排泄规律,地下水对建筑村料的腐蚀性等情况调查清楚,并作出正确的分析评价。

  在工程建设过程中,由于自然或人为因素造成地下水位突然上升或下降,导致地下水水头压力变化,这不仅会引起地基土内的孔隙水压力的变化,还可能会引发地下水的越域渗流,进一步会引发地基的承载力下降甚致失效或者地下水浮力突然增大,使工程建筑的地基、基础或地下室等地下构筑物产生破坏。另一方地下水的腐蚀性亦会危害建筑物的稳定性和安全性,缩短建筑物的使用寿命,所以工程勘察水文地质工作在工程建设中是非常重要的。

  2 工程勘察水文地质工作问题分析

  2.1 缺乏认知

  工程勘察水文地质工作的特点在于具有很强的技术性和复杂性,在工程建设所起的作用是非常重要的,但是很多时候却未能被人们重视,其主要的原因就是很多工程勘察工作只重视岩土工程条件方面的调查工作,而在水文地质方面,仅仅是虚以应对工程勘察规范要求而简单展开,并粗略工作,并没有深刻认识到水文地质工作在工程建设中所具有的重要意义。

  2.2 工作内容粗浅

  在工程勘察水文地质工作中,因对其重要性的认识不重,没有依照工程建设设计要求来开展水文地质工作,进行的水文地质工作量小,采取的工作方法落后,自然不能很好的深入调查水文地质情况,也就不能正确进行水文地质条件分析评价。

  2.3 缺乏水文地质分析

  水文地质具有特殊性,如果在工程勘察中未能对水文地质条件进行详细分析,未能掌握岩、土地层的透水性及富水性等水理性能,以及地下水的运动规律等条件情况,未能按工程设计要求进行水文地质试验以求得水文地质参数。其工程勘察成果就不能正确评价场地的水文地质条件,对工程设计与施工有很大害处,给工程建设带来安全隐患。水文地质勘察是一项严谨的工作,只有对水文地质条件进行全方位的分析和总结,才能对其进行正确的评价。

  3 水文地质条件对工程建设的不利影响

  水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。

  3.1 地下水位上升使地基承载力下降

  当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。

  3.2 地下水位下降导致地面沉降

  在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。

  3.3 饱和地基土的震(振)动液化

  当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。

  3.4 地下水渗流对地基土的强度及稳定影响

  当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。

  3.5 地下水运动对基坑安全的影响

  基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。

  3.6 地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响

  地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。

  3.5 地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响

  当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。

  4 工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施

  4.1 做好水文地质工作准备

  在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。  4.2 明确水文地质工作的要求

  在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。

  4.3 水文地质工作必须严格依照规范进行

  如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。

  4.4 准确进行现场水文地质调查和测量、试验

  工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。

  4.5 选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算

  在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。

  5 总结

  综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。