水文地質

淺談水文地質在工程勘察中的作用

  水文地質因素是我們應該高度重視的,我們如果利用得當,發現及時,可以減少財產損失和地質環境的惡化,否則,將對工程造成一定的危害,甚至造成地質環境的破壞。究竟水文地質條件會對工程造成哪些危害?我們應該如何評價水文地質問 題?如何測定水文地質參數?只有把這些問題弄明白了,才能真正認識水文地質工程勘察中的重要作用。
 
  1水文地質對工程的危害
 
  1.1對地表建成建筑的危害 在這個方面突出表現為地下水對地面巖土工程的危害。地下水會因為人為因素或氣候環境因素的影響而發生變化,地下水的變化往往會造成地面已建成建筑物基礎的變化。比如過度抽取地下水,容易造成地表塌陷,進而威脅到建筑物的安全。常見的問題是建筑物倒塌,墻體裂縫和巖土工程扭曲變形等。主要原因是地下水受到影響后,使地下水層和建筑物基礎之間的力學結構發生變化。
 
  1.2對地表樁基工程的危害工程施工中,為了加固地基,增加建筑物地基對建筑物的承載能力,通常采用樁基工程。在地質勘察階段,我們要非常注意地下水賦存情況和運動狀態,依據這些情況決定是否采用樁基工程,具體 采用預制樁、 攪拌樁,還是灌注樁。如果地下水比較豐裕,流速也比較快,再加上樁基周圍的巖土比較松軟,就會造成樁基周圍巖土流失、松動,影響到樁基的牢固度,甚至會使樁基失去作用。同時,也要考慮到樁身和周圍土層受到地下水影響而發生下沉的速度,不能使樁身下沉速度小于土層下沉速度,那樣土層會對樁身產生負方向上的摩擦力,進而影響到樁基的承載能力。
 
  1.3對工程基坑施工的危害 我們在工程施工過程中,特別是在比較擁擠的城市環境中建設高層建筑時,因為受到周圍環境的限制,不能像在相對開闊的區域那樣直接開挖基坑,一般都是采用垂直開挖的辦法,避免對周邊建筑的影響。這時候就會對所開挖部分的地下水進行抽排,降低地下水位。但是,如果我們對地下水的具體情況不清楚,局部大量抽水,會引起基礎部分土層突然下沉,危及到周邊建筑的安全。
 
  2工程勘察中水文地質的主要評價內容從以上幾個方面看,在工程勘察過程中,如果不注重水文地質條件,會直接影響到工程的安全,但是,如果我們能夠對水文地質環境進行分析評價,并采取科學的措施,就會為工程設計和工程施工提供科學的依據和重要的參考。究竟應該從哪些方面對工程勘察中水文地質問題進行評價呢?主要有以下幾個方面:
 
  2.1要搞清楚地下水的自然分布狀態,準確測算或者模擬出隱工程施工中人為因素的影響會對地下水造成的影響。詳細掌握地下水有可能對建筑物基礎部分的掩體、工程施工及已建成建筑物造成 的危害。
 
  2.2根據當地地質條件的具體情況,研究不同的地質條件對不同工程類型的影響,對典型的問題進行評價,綜合各種因素,讓設計人員、工程地質方 面的專家等多方面人員參與, 提出具體的防治地下水對工程產生負面影響的應對措施。具體評價的內容包括:地下水的水位、腐蝕性,重點是依據地下水位、 地下水性質及其分布,地下水的活動情況,分析評價地下水對建筑物基礎巖土體的損壞情況,對有可能發生的問題進行科學的預測和防治
 
  2.3在建設大型項目的時候,如果地質環境資料不全面的情況下,應該組織專業人員進行水文地質專項勘察,弄明白水文地質的各種參數,為建筑物具體采用什么樣的樁基形式和進行科學的工程設計提供水文地質參數。也可以配合水文地質部門,在具體施工區域內的何時場所設立觀測裝置,對水文地質情況進行連續的,不間斷的觀測,以便掌握詳細的、系統的、準確的數據,為有效防止工程因水文地質問題受到影響奠定基礎。
 
  3工程勘測過程中水文地質參數的測定 大家都知道水文地質參數很重要,尤其是在工程勘測階段,要首先弄明白水文地質情況,為后期的工作提供準確詳實的水文地質參數是一項非常重要的任務。但是,具體采取什么樣的方法進行測定呢?有什么具體的要求呢?
 
  3.1測定方法 我們在水文地質參數的測定方面,主要涉及到地下水位的測定、地下水滲透系數和倒水系數的測定、另外,還有給水度、釋水系數、越流系數、越流因數、吸水率、毛細水上升高度等具體參數的測定。針對以上這些不同的參數,我們應采取不同的方法進行測定,我們通常采用對地基鉆孔或借助測壓管觀測兩種方法進行地下水位的測定;采用抽水、注水、壓水試驗以及采樣進行室內滲透實驗的方法測定地下水的滲透系數、單位吸水率和導水系數;采用單孔地層抽水試驗地層非穩定流的抽水試驗、實地水文觀測等方法測定地下水的給水度以及地下水的釋水系數;采用對地層進行多孔抽水試驗達到測定越流系數和因數的目的;對于毛細水位上升高度的測定,我們主要是挖坑后進行觀測或者進行室內測驗的辦法進行測定。
 
  3.2具體測定要求
 
  3.2.1地下水位測定的具體要求。我們工程勘測過程中,常常遇到含水地層,這樣的地質條件下就要進行地下水水位的測定。我們在測量時,都是測量的靜止的地下水位,最適宜進行地下水位探測的時間是全部勘察工作結束以后,因為這時候地下水位不會太多地受到人為勘察活動的影響,當測量水位時,如果我們采用泥漿鉆進的方法進行鉆孔觀測,則應該在,測水位前將測水管深入到含水層中二十公分左右,或者是在洗孔后進行地下水位量測。有時候會遇到多層含水的地質環境,這時候我 們在測量地下水位的時候,應該采取隔水措施或者 止水措施。
 
  3.2.2地下水流向和流速的測定要求。在測量地下水的方向的時候,我們應采用幾何法,同時量測所鉆各個空內的水流方向,以此來確定工程所在地地下水總體上的流向,避免彈孔測量的偶然性。測定地下水水流速度的時候,我們通常采用批示劑法借助于化學試劑及其具體表現來測算,也可采用充電法進行測定。
 
  3.2.3對抽水試驗的具體要求。抽水試驗的具體操作應該符合抽水試驗方法的具體要求,具體操作過程中,可根據滲透系數的應用范圍而選用不同的抽水實驗方法。抽水試驗宜采用三次降深的方法, 其中,最大降深應滿足工程設計時所需的地下水位降深的標高。水位量測的時候,最好采用同一種方法和試驗儀器,正確讀取數據,弄清楚抽水孔 和觀測孔數據的單位, 前者是厘米,后者是毫米。當涌水量與時間關系曲線和動水位與時間的關系曲線,在一定范圍內波動,而沒有持續上升和下降時,可認為已經穩定,抽水結束后應量測恢復水位等規定。
 
  3.2.4其他要求。進行壓水試驗的時候,應該依據已有的地質資料,認真研究,科學選定試驗孔的位置,按照測繪圖紙和地質資料,依據所顯示的巖土滲透性劃定具體的試驗區段,結合工程的實際需要,確定壓力的大小。我們在進行孔與孔之間水壓力的測定時,應注意以下幾個方面:測定方法可根據試驗的適用條件確定;測試點應根據地質條件和分析需要布置;測壓計的安裝和埋設應符合有關安裝技術規定;測定數據應及時分析整理,出現異常時應分析原因,并采取相應措施。進行毛細上升高度測定時,在粉土、粘性土可采用試坑直接觀測或塑限含水量法測毛細上升高度;對中、粗砂可采用最大分子吸水量法,粉細砂則用吸水介質法測定。
 
  結束語 隨著工程勘察技術的不斷發展和人們對水文地質勘測重要性認識的不斷提高,如何采取合適的方法對水文地質參數進行準確的測量,充分利用水文地質條件已經成為我們共同關注的問題。切實做好水文地質勘察,有效消除水文地質條件對建筑的危害,是不容忽視的重大問題,也是人與自然和諧相處的必然要求,因此,我們必須高度重視,充分發揮水文地質在工程勘測過程中的積極作用,消除負面影響。