武漢市勘察設計有限公司 湖北武漢 430022
摘要:伴隨近幾年來巖土工程的增多,由水文地質問題帶來的危害日益增加,在相當多的工程建設中,設計人員往往投入巨資消除或減輕水文地質對工程的不利影響。作為巖土工程建設的重要環(huán)節(jié),工程勘察的重要性不言而喻,在勘察設計與施工中是否重視對水文地質問題的分析,成為影響工程建設的關鍵。本文針對巖土工程勘察工作,就其設計與施工方面,具體探討水文地質問題的危害,以及相關評價與分析的內容。
關鍵詞:巖土工程;水文地質;工程勘察;設計與施工;評價分析
隨著國民經濟的提升,巖土工程得到相應的發(fā)展,工程勘察工作作為工程的重要環(huán)節(jié),勘察設計與施工質量將直接影響工程總體質量問題,而近幾年來由于勘察工作對水文地質問題有所忽視,也帶來了一定的工程危害。根據相關調查研究表明,以往的工程勘察對水文地質問題的評價比較片面,難以滿足勘察設計與施工的具體要求,在地質條件較為復雜的地區(qū),各種工程危害時有發(fā)生。
一、巖土工程中水文地質問題造成的危害
(一)地下水位升、降危害
受到人為因素與自然因素的綜合作用,地下水位時常發(fā)生上升與下降變化,當變化程度達到一定范圍,將會對巖土工程帶來一定的危害。如果地下水位出現上升時,有可能會破壞特殊巖土結構,使其軟化從而降低強度;或者造成地面建筑與結構出現上浮,降低建筑的穩(wěn)定性,或建筑受到鹽漬化土壤影響而遭受腐蝕;更為嚴重者會出現巖體結構崩塌等。造成地下水文上升的原因較多,一般是由氣象變化與人為施工、灌溉等綜合影響的結果。然而,地下水位出現下降,主要是有人為采集地下水造成,人類為獲得更多的水資源,對地下水進行大量的抽取,或者是部分采礦活動等,會通過上游筑壩進行工程施工,致使地下水大幅度下降,造成地面塌陷、沉降、裂痕等,對巖土工程建設帶來影響[1]。
(二)地下水頻繁升降危害
地下水的單純上升或者下降,需要達到一定的程度才會帶來危害,如果兩者出現頻繁變化,則這種危害將有所加劇。地質結構中存在較多的膨脹性巖土,受到地下水位的頻繁變動,致使巖土出現的膨脹變形十分不均勻,通過反復的膨脹收縮,并且膨脹收縮的幅度還存在很大差異,長時間必將帶來不同程度上的地裂,造成建筑物結構的破壞。同時在升降變動帶位置,由于接膠結物質的流失,土質將變得較為松散,相應的承載能力會下降,對巖土工程的地基建設帶來阻礙。
(三)地下水動壓作用危害
巖土工程勘察中,基坑突涌、管涌等較為常見,往往這些危害是有動水壓力造成,受到人類活動的影響,比如說地下水開采、地下工程、采礦工程等,導致地下水的動力平衡失調,水位變動形成的動水壓力會將帶來如上集中不良現象。
二、巖土工程勘察設計與施工中的水文地質問題分析
巖土工程勘察是眾多工程建設的基礎,將為施工設計帶來基本的數據依據,勘察工作全面而細致,將對工程質量的提升起到重要作用?;诖耍槍r土工程勘察而言,需要從設計與施工兩個環(huán)節(jié),注重對水文地質問題的分析,尤其是在勘察的設計階段。根據多年的實踐經驗,需要分析的水文地質問題將包含如下幾方面內容[2]:
第一,根據建筑類型不同,分析對地下水文條件的不同要求。由于經濟與科技的高速發(fā)展,巖土工程建設也日漸多元化,建筑類型愈加多樣,而不同的建筑類型對水文地質條件的要求是不同的,比如說,占地面積相對狹小的高層建筑,由于建筑對地面的壓強大,會提出較高的穩(wěn)定性要求;而占地面積相對寬廣,但比較低矮的建筑物相對壓強較小,對地面穩(wěn)定性的要求則相應的降低?;诖?,在勘察設計階段,針對建筑類型進行分析,查明水文地質條件至關重要。
第二,對水文地質變化進行具體分析,由于不同的變化情況,將對工程建設帶來不同程度上的影響,為此在勘察設計過程中,需將多種因素綜合考慮。結合以往工程建設經驗,將可能影響建筑物的水文問題綜合分析,將產生的多方面影響作為工程設計的依據。
第三,分析基礎持力層結構是重點內容,基礎持力層將承載著建筑的垂直荷載,也是決定建筑穩(wěn)定性的重要構成,由于巖土層結構復雜多樣,所以持力層的承載能力也不盡相同,為此需根據工程建設需要,對基礎持力層結構綜合分析。以勘察結果作為重要依據,對構成巖層具體分析,從而選擇科學的施工方式進行施工建設[3]。
第四,分析水文地質的腐蝕性,從而選擇合適的施工材料,降低對建筑基礎結構的腐蝕影響。近幾年來,地基位于地下水位之下的工程逐漸增多,地基結構不可避免的會遭受地下水位的浸蝕,如果建筑材料選擇不同,將會由于腐蝕影響而降低建筑穩(wěn)固。為此,分析水文地質的腐蝕性,將是工程勘察中不可缺少的環(huán)境,巖土工程施工將依據水文地質特性,對建筑施工材料作出科學合理的選擇。
三、巖土工程勘察中水文地質評價的重點內容
根據對巖土工程中出現的質量事故進行分析,發(fā)現在以往的工程勘察工作中,對水文地質評價的內容較少,尤其是缺乏相關水文地質問題危害的評價,從而造成在地質復雜的地域,巖土工程建設頻頻出現質量問題。筆者現根據以往的經驗教訓,根據個人多年來對工程勘察工作的實踐研究,總結幾點水文地質評價過程中,需要加強關注的幾點內容。
第一,重點針對地下水變化進行評價,地下水是水文地質問題中影響最大因素,應將其作為重點評價內容,評價其對建筑物地基基礎的影響,以及地下水變化對巖土結構的作用。針對地下水對巖土工程的危害,有針對性的提出相關的防治對策[4]。
第二,針對工程建設需要,尤其是建筑的地基類型,對水文地質問題進行綜合分析與評價,盡可能的為工程建設提供更全面的資料依據,幫助建筑地基基礎科學選型。
第三,造成水文地質變化的因素不僅有自然因素,其中人為影響也占據較大比例,在進行水文地質問題分析時,不能忽視人為因素對地質帶來的影響。巖土工程施工,會對水文地質造成破壞,在勘察設計中應將其納為評價內容,對人為活動造成的不良影響進行預測,提出相應的應對方案。
第四,水文地質問題的評價,還需從工程建設的角度出發(fā),對如下幾點問題著重評價:其一,如果建筑基坑位于地下水位之下,應重點對地下水位下降帶來的危害進行評價,通過富水性實驗,或者滲透性實驗等途徑,分析出現邊坡失穩(wěn)與基坑沉降的可能性。其二,如果建筑基層需要埋藏于地下水位下,需要對地下水的腐蝕性進行評價,尤其是對鋼筋、混凝土等基礎建筑材料的影響。其三,如果地基土質存在粉細砂,或者地基壓縮范圍內存在松散粉土等,需要對流砂、液化潛蝕出現的可能進行評價,并做好預防措施[5]。
結語:
綜上所述,水文地質問題會對巖土工程帶來一定危害,根據以往的工程建經驗得出,造成危害最為嚴重的分別是地下水位升、降危害、頻繁升降危害、水動壓作用危害等。基于此,加強巖土工程勘察工作至關重要,在勘察設計與施工中,需要對水文地質問題具體分析,針對工程基礎設計需要,對水文地質信息進行綜合評價,為工程建設提供重要的依據。
參考文獻:
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