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工程项目建设中水文地质问题的重要性及危害分析

唐合岗 常婷 李小明
  
安家(建筑与工程)
2021年13期
桂林市勘察设计研究院 桂林基屹欧科技有限公司

摘要:水文地质问题是工程项目主要工程问题之一,也是地质勘察中重要的组成部分。其中地下水等指标直接影响着岩土体的物理指标、结构强度和岩土体性状分布的变化,不同地理分布区域的工程项目涉及不同的水文工程问题,水文变化涉及时空分布,对其进行精确勘察具有较大的难度。本文重点研究了工程地质勘察中水文地质问题的重要性及水文地质评价的主要内容,同时从地下水位变化和地下水压力变化等方面论述了水文地质变化引起的工程建设危害,简要分析了工程项目建设过程中应该如何进行有工程针对性的水文地质分析并得出了相应结论,供工程建设同行们参考使用。

关键词:工程项目建设;地质勘察;水文地质问题

水文地质问题在工程建设中的重要性简述

众所周知,目前人类在地球活动范围主要地壳圈、水圈和大气圈。万丈高楼平地起,现有技术下建设工程项目均离不开大地的支撑。我们工程项目建设都是在地壳表层区域进行,其中地壳圈和水圈是工程建设离不开的区域,大地地貌形态的变化离不了水的巨大作用,水和岩土体是互相作用相辅相成。工程勘察工作也是围绕工程建设范围及影响范围内的岩土及水进行,工程除了要查明建设范围内的岩土工程形状和力学性能指标,也要弄清涉及影响建设范围内的地表水及地下水等水的问题,在整体查明弄清的情况下结合具体的建设工程对其中的工程问题进行评价、分析及给出处理措施建议。因岩土工程勘察专业性质问题,大多目前从事本行业的人员来自于诸如地球物理化学、地质工程、岩土工程、矿山工程、水文、环境工程等不同的相近专业,其中很多非水文专业的勘察从业人员,大多更重视本专业相关问题而忽视了其它细分方向,例如土木工程方面岩土工程勘察从业人员,往往会重视建筑地基岩土体力学指标及处理措施建议,轻视了水文地质方面的重要性。虽然目前受勘察手段及各项成本的限制,无法做到面面俱到,但对各项目不同重点情况下的水、土、岩问题是必须要查明查清的,水影响大的工程项目更应重点查明水文地质问题。

0 水文地质变化引起的工程建设危害分析

地下水位及压力的变化是影响工程项目建设设计、施工的重要因风险因素,在进行地质探察过程中,需要重点观察地下水位及压力的变化情况,并结合当地降水量研判其对岩石的浸泡和冲击效用,从而为项目设计和施工提供有利支撑[4,5]。

3.1 地下水位变化对工程项目建设的危害

地下水位会随着地壳运动的剧烈程度、当地降水量及环境温度的变化而出现波动,这种波动现象具有随机性和季节性,在一定程度上会对地下岩石物理结构和承力性能造成破坏。地下水位会出现上升和下降现象。其中,上升现象主要是由于当地降水量短期内急剧增加、当地环境温度升高等原因造成,这时浸泡在其中的岩石和土壤会出现沼泽化的趋势,导致承力性能下降,不利于工程项目基础施工。引发下降现象的原因比较单一,主要是由于人类过量抽吸地下水导致,这时会造成局部地面出现干裂或者出现坍塌现象,直接影响建设在其上的建筑物的受力均衡性,造成内部开裂或者坍塌。

在进行地下水位勘察的过程中,除了需要对地下水位的升降量进行检测之外,还需要注意观察地下水位升降变化的频繁程度,也就是频率的高低。如果地下水位变化频繁(一般是以月为单位进行观测),就会导致膨胀性强的岩土出现不规则的变形、并且变形之后来不及收缩,最终造成建筑物基础出现裂缝,留下影响工程项目建设质量的风险。

3.2 地下水压力变化对工程项目建设的危害

通常,地下水压力较小、且处于地表深层处,一般不会对工程项目建设基础造成危害。但是,随着人类生产活动范围的拓展,近年来有逐渐影响到地下水分布的情况出现,导致地下水压力出现了不同程度的变化。地下水压力主要由两部分组成,一部分是静态压力,这种压力是自然存在的,只要有地下水分布的区域就会存在静态压力,其大小趋于相对稳定状态,没有明显的变化;另一部分是动态水压力,主要是由于地下水的频繁流动产生的,如果压力值变化幅度较大就会对建筑物基础造成明显的影响,导致涌水或者流砂现象出现。这是需要通过排空或者抽水的方式泄压,将流动压力控制在允许范围之内,消除涌水或者流砂现象,同时采用石块或者混凝土填充,加固基础,确保工程项目建设的整体质量可控。

1 水文地质勘察在工程项目建设中的实例分析

西南某地区进行隧道工程项目建设过程中,为了做好施工基础设计和施工,先行进行工程地质勘察。经过现场勘察,该工程项目建设区域为山地丘陵区域,年降水量丰富,平均可达1660mm,尤其是夏季更为突出。工程项目周边区域密布河流。根据地质勘察结果进行初步分析,发现该项目建设地部分地段有地下水通道,由于地下岩石缝隙存在裂缝水渗出。为了获得更加详细的水文地址信息,在该工程项目施工现场部分地段进行抽水试验,共布设有2口水位钻孔,对每孔钻井的出水量和渗透系数进行数值分析,做出水位变化随时间的恢复曲线,据此研判得出测区水源为基岩裂隙水,根据水位恢复至静态水过程中水压力的变化情况,可以推测得到地下水静态水压力持续保持稳定、动态水压力变化在可控范围内,适宜工程项目建设的结论;根据水压力的变化情况可以计算得到渗透系数,利用渗透系数进行涌水量计算,结合该区域降水季节水文资料记录,最终得到该工程测区处于弱富水区段的结论。

2 结论

在工程项目建设过程中,施工地质勘察属于基础性工作,参建各方都应该根据地质勘察结果进行工程项目安全防范措施的再完善,确保施工质量可控。水文地质勘察是地质勘察过程中的重要环节,本文研究了工程地质勘察中水文地质评价的主要内容,同时从地下水位变化和地下水压力变化等方面论述了水文地质变化引起的工程建设危害,简要分析了工程项目建设过程中应该如何进行水文地质分析并得出了初步结论。后续在进行工程项目建设过程中,应该重视水文地质勘察工作,采取具体化的工程措施加强对水文地质危害的应对,避免因为水文地质信息掌握不全给施工质量和工期控制目标带来不良影响。

参考文献

[1]达娃罗布. 工程地质勘察中水文地质问题的危害及防治措施[J]. 中国资源综合利用, 2020(9): 1-5.

[2]王露尧. 水文地质问题在工程地质勘察中的重要性分析[J]. 工程建设, 2021, 4(1):100.

[3]黄巍. 论水文地质对岩土工程地质勘察的影响[J]. 名城绘, 2020, 000(001): 1-1.

[4]汪洁晶、郭连峰、李宁 等. 工程地质勘察中水文地质危害与防治方法[J]. 城市建筑, 2020, 370(29): 185-186.

[5]朱昆峰. 工程地质勘察中的水文地质危害与相关措施[J]. 世界有色金属, 2020, 552(12): 180-181.

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