在工程建設(shè)中,工程勘察不但需要查明與工程相關(guān)的水文地質(zhì)問題對(duì)地下水給建筑物和巖土體帶來的作用與影響進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)更需要提出水文地質(zhì)解決辦法給施工正常開展和施工設(shè)計(jì)提供正確的水文地質(zhì)資料,以減少地下水給建筑工程帶來的不利影響。因此在工程建筑中,工程地質(zhì)勘查的有效性具有重要意義,而在這其中,水文地質(zhì)勘查又是工程勘察中的重要內(nèi)容之一,如果不有效解決水文地質(zhì)中出現(xiàn)的問題,那么會(huì)給后期建筑工程建設(shè)帶來更多的安全隱患,因此通過重視工程勘探中的水文地質(zhì)問題以達(dá)到對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的保障。本文就重點(diǎn)研究了在工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)問題的重要性,希望對(duì)工程地質(zhì)問題勘查工作的開展有相應(yīng)的促進(jìn)作用。
我在回答有關(guān)教養(yǎng)問題的提問時(shí),經(jīng)常提到“讓孩子有路可走”。許多媽媽向我表示:她們理解并接受這個(gè)親子教育的“雙贏策略”理念,但是在實(shí)行的時(shí)候,就發(fā)現(xiàn)問題不簡單。媽媽們在摸不到門徑時(shí)就問我:“究竟路在何方?”
工程勘察是建筑工程實(shí)際建設(shè)的重要環(huán)節(jié),工程勘察不但要勘查與水文地質(zhì)相關(guān)的問題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)建筑物產(chǎn)生的作用和影響,同時(shí)還應(yīng)該給出相應(yīng)的治理措施和預(yù)防建議。在以往的工程勘察內(nèi)容中,針對(duì)巖土工程有損害的地下水研究與評(píng)價(jià)并不仔細(xì),甚至在許多工程中還有缺失的情況。許多地區(qū)都存在地下水的原因而導(dǎo)致建筑物主體或地區(qū)出現(xiàn)裂縫、沉降等問題。根據(jù)以上情況,許多專家結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),再加上后來實(shí)際的工程勘察數(shù)據(jù),從而重視了對(duì)水文地質(zhì)情況的勘探,并不斷完善了評(píng)估報(bào)告,在評(píng)價(jià)水文地質(zhì)情況時(shí)需要從下面幾個(gè)內(nèi)容來完成綜合評(píng)價(jià)。第一,地下水給建筑物和巖土整體之間的影響和作用進(jìn)行評(píng)估并重點(diǎn)把握,從而有效避免和預(yù)防水文地質(zhì)情況給工程主體帶來的不利影響;第二,工程勘察的質(zhì)量和建筑地基之間的特點(diǎn)等緊密相關(guān)的因素研究,以便工程師可以迅速找到和該工程區(qū)域相關(guān)的水文地質(zhì)情況,通過有關(guān)的資料來調(diào)整和優(yōu)化工程設(shè)計(jì);最后,根據(jù)地下水的不同情況來分析研究給工程帶來的影響
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目前針對(duì)巖土工程來講,地下水給巖土工程帶來的危害主要分為兩種,包括地下水位升降變化和動(dòng)水壓力變化,地下水位的升降變化分為天然因素和人為因素,如果出現(xiàn)水位上升或水位下降都會(huì)給巖土工程帶來危害。首先,如果是由水位升降而帶來的危害,致使地下水位上升的因素有很多,最為主要的是地質(zhì)因素,比如總體巖狀含水層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化,另外氣溫、人為、降雨量等因素又或是綜合因素都會(huì)給地下水位的升降帶來影響。所以只要是被沼澤鹽漬化的土壤,就會(huì)由于地下水位的變化而造成建筑物的腐蝕,更有甚者會(huì)給河岸巖土帶來崩塌滑移等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致巖土體中的結(jié)構(gòu)遭到軟化破壞,致使粉土飽和液化等情況的出現(xiàn),從而形成涌水淹沒的情況,讓整體建筑喪失穩(wěn)定性。
致使水位下降的因素有很多,其中最多的是人為因素,比如由于人工大規(guī)模抽取地下水工程又或是截取地下水補(bǔ)給修筑堤壩水庫的情況,都會(huì)導(dǎo)致地下水位下降而造成地面塌陷等事故,更有甚者會(huì)存在由于環(huán)境因素導(dǎo)致水源枯竭、變質(zhì)變差等情況,進(jìn)而給人類居住環(huán)境或建筑的穩(wěn)定性帶來不利影響,而且這種現(xiàn)象的表現(xiàn)最明顯。由于人為因素造成水位下降帶來的危害最大的是華北平原地區(qū)通過地下水開采漏斗的方式導(dǎo)致地面沉降以及渤海沿岸由于水位上升而造成的回灌的風(fēng)險(xiǎn)
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膨脹性沿土受到地下水位變化的影響非常明顯,膨脹性巖土由于地下水位變化會(huì)導(dǎo)致不均勻的膨縮變形,如果長期出現(xiàn)地下水位升降情況的變化,巖土膨縮變形的幅度還會(huì)增大,從而給建筑物帶來更加嚴(yán)重的破壞,而且地下水變動(dòng)出現(xiàn)滲透就會(huì)讓土層中的鐵鋁成分逐漸流失,導(dǎo)致土壤松軟,讓土空隙變大,使建筑物的承載能力下降,從而讓巖土工程在選擇基礎(chǔ)時(shí)工作無法順利開展。一般來講,地下水處于天然狀態(tài)下其動(dòng)水壓力作用不明顯,甚至根本無法產(chǎn)生危害,但是如果人工操作施工就會(huì)讓地下水的動(dòng)水壓力失調(diào),并且由于地下水動(dòng)水壓力的情況而導(dǎo)致流沙管涌出現(xiàn)巖土工程的危害,從而給建筑物的穩(wěn)定性和人民居住環(huán)境的安全系數(shù)帶來不良影響
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在實(shí)際的地質(zhì)勘探工作中,地下水位的升降問題從來都是工作的重點(diǎn)和難點(diǎn),如果忽略其他因素影響地下水的水位也會(huì)隨季節(jié)發(fā)生相應(yīng)的變化。另外,不同條件下地下水的水位變化呈現(xiàn)出各自的特點(diǎn),巖土工程容易受到水位升降帶來的不利影響,造成水位上升的因素很多,最重要的是含水層結(jié)構(gòu)和巖性產(chǎn)狀的變化,同時(shí)氣候變化也會(huì)導(dǎo)致水位突變,例如降雨量突增,水位就會(huì)明顯的上升,溫度升高也會(huì)引起水位上升,不管哪種因素都很容易造成水位上升。地下水位下降也會(huì)給巖土工程帶來危害,人為因素是造成地下水位下降最關(guān)鍵的因素,工程質(zhì)量也會(huì)隨著地下水位下降而遭到不利影響,如果下降現(xiàn)象非常嚴(yán)重還會(huì)對(duì)地基的承載能力造成直接影響,甚至出現(xiàn)建筑物開裂或倒塌的情況。
第四,在地質(zhì)勘察工作中,應(yīng)該聘請(qǐng)職業(yè)的水文地質(zhì)勘察員,以便于工作人員可以利用自身專業(yè)優(yōu)勢考察建筑周邊地質(zhì)情況,并掌握關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù),從而保障在工程設(shè)計(jì)階段和施工階段都具有參數(shù)數(shù)據(jù)做支撐,利用原始數(shù)據(jù),將其作為參考依據(jù),然后用分析結(jié)果來提高工程質(zhì)量和樁基的安全系數(shù)
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為了對(duì)工程建筑中由于地質(zhì)因素造成的影響作出排查從而開展地質(zhì)工程勘察,也就是對(duì)工程所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,包括物理地質(zhì)情況、水文地質(zhì)情況等進(jìn)行勘察,這些都叫做工程地質(zhì)條件。結(jié)束了工程地質(zhì)條件勘察工作后,施工單位要根據(jù)建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)特點(diǎn),對(duì)建筑物和地質(zhì)環(huán)境之間的相互作用進(jìn)行估測,通過精準(zhǔn)評(píng)價(jià)的方式保證建筑物建成后的穩(wěn)定性和投入使用后的安全性。
在地質(zhì)工程勘察過程中,水文地質(zhì)勘查的目的性較強(qiáng),勘查工作較為詳盡,一般通過大比例尺度完成勘查工作。在勘查時(shí)要對(duì)觀測范圍的相關(guān)地質(zhì)、地下水情況進(jìn)行深入勘察,重視收集研究有關(guān)資料、地質(zhì)條件和巖土含水性以及勘查工作場所的選擇等??辈斓厍蛭锢硪哉业降叵滤?,對(duì)地下水的含水層水體作出準(zhǔn)確劃分;鉆探水文地質(zhì)與找到準(zhǔn)確的水層分布位置,并對(duì)其含水條件進(jìn)行仔細(xì)勘察,測量水文地質(zhì)中的各參數(shù)數(shù)據(jù)提供地下水水資源和礦山用水量之間的技術(shù)數(shù)據(jù)信息,觀測地下水動(dòng)態(tài)時(shí)間應(yīng)高于一個(gè)水文年。實(shí)驗(yàn)室要對(duì)采集的巖、土、水進(jìn)行古生物、水質(zhì)、粒度的分析,最后將勘察完成的工作數(shù)據(jù)匯編成報(bào)告和圖樣。從目前實(shí)際工程勘驗(yàn)來看,在地質(zhì)工程勘察時(shí)需要對(duì)水文地質(zhì)問題做以下幾個(gè)內(nèi)容的評(píng)價(jià):
在工程施工前的工程測量工作中,最容易被忽視的就是水文地質(zhì)勘探工作,工程地質(zhì)與水文地質(zhì)之間的關(guān)系密不可分且相互影響,但是在巖土和土壤質(zhì)量中地下水是關(guān)鍵部分,因此會(huì)對(duì)巖土的工程施工帶來相應(yīng)的影響,另外還會(huì)給整體項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性帶來相應(yīng)的影響。我國部分地區(qū)的水文地質(zhì)條件過于復(fù)雜,如果不認(rèn)真研究建筑工程選址的水文地質(zhì)條件,在設(shè)計(jì)工程階段和施工階段忽略了水文地質(zhì)問題,則很可能會(huì)由于地下水給巖土工程的開展帶來極大的危害,所以為了保障建筑工程的質(zhì)量,提高質(zhì)量安全系數(shù),需要對(duì)巖土工程的水文地質(zhì)進(jìn)行有效勘探。
第二,在實(shí)際勘查過程中,通過分析水文地質(zhì)還能保障工程的順利施工,有效提升工程整體建設(shè)質(zhì)量,多數(shù)建筑施工企業(yè)在進(jìn)行工程勘測時(shí),只對(duì)周圍地表水文地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查和勘測,而沒有完成深入的地下水文地質(zhì)調(diào)查調(diào)研,其調(diào)研結(jié)果不符合建筑工程建設(shè)需求,所以在實(shí)際施工過程時(shí)或施工結(jié)束后,都可能由于地下水問題給整體工程帶來無法挽回的損失,因此水文地質(zhì)問題在進(jìn)行工程勘察時(shí)有效發(fā)揮作用,不但能讓整體工程建設(shè)的穩(wěn)定性得到保障,還能提高工程施工質(zhì)量和安全系數(shù),保障整體施工水平。
首先,需要對(duì)工程周邊的地表距離和地下水含量做到準(zhǔn)確把握,并在獲得的資料基礎(chǔ)上研究施工過程中地下水位變化是否會(huì)給施工基礎(chǔ)部分和施工環(huán)境帶來影響,并對(duì)其影響作出準(zhǔn)確判斷。一般來說,在該階段出現(xiàn)的問題會(huì)對(duì)工程施工的安全性帶來直接影響,另外施工中還會(huì)產(chǎn)生大量的含有腐蝕性的廢渣、廢水,這些廢渣、廢水會(huì)對(duì)地下水的質(zhì)量造成直接影響,也會(huì)讓工程建設(shè)的技術(shù)保障受到不利影響,從而造成整體工程質(zhì)量的安全系數(shù)降低,所以要盡可能防止由于工程廢水廢渣而給地下水質(zhì)量帶來的不利影響
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此外,包括業(yè)內(nèi)知名品牌上海聯(lián)業(yè)、甘肅大禹、林賽、內(nèi)蒙古廣泰、中農(nóng)先飛等260家農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉企業(yè)也參加了會(huì)議,代表們針對(duì)目前灌溉行業(yè)所需要的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了交流。
中世紀(jì)后期的歐洲,尤其是意大利,因?yàn)樘囟ǖ牡乩憝h(huán)境和社會(huì)生產(chǎn)方式,商品經(jīng)濟(jì)獲得了較大發(fā)展,生產(chǎn)力水平也得到了提高,這為資本主義萌芽提供了充分必要條件。商品經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行必須依賴于表達(dá)自愿行為的市場來運(yùn)轉(zhuǎn),這就是自由的體現(xiàn)。這種“自由”,不僅限于生產(chǎn)資料支配(即所有權(quán))等自由,更為本質(zhì)的主觀訴求則是“人的自由”,這也是所有具象自由的共同前提。處在沉悶、腐敗、黑暗的歐洲社會(huì)和民眾急切呼喚著一場提倡“人的自由”的思想解放運(yùn)動(dòng)。
第三,要保障工程的安全系數(shù)得到提升,及時(shí)研究分析工程受地下水的不利影響和促進(jìn)作用,然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案來制定不同地質(zhì)情況下的施工方案,充分考慮到地下水的腐蝕性,若腐蝕性太強(qiáng)則會(huì)影響到地基的穩(wěn)定性,所以需要考慮到地基鋼筋和地下水位之間的影響,而地下水位發(fā)生變化會(huì)給膨脹土或強(qiáng)風(fēng)化巖土軟質(zhì)土層上的地基的穩(wěn)定性帶來嚴(yán)重影響,工程地基對(duì)整體工程安全系數(shù)有嚴(yán)重影響,在地質(zhì)勘查時(shí)務(wù)必謹(jǐn)慎對(duì)待地基范圍的地質(zhì)情況,如果地基地層中出現(xiàn)極多細(xì)砂,那么應(yīng)該考慮到地下水中細(xì)砂的侵蝕情況并及時(shí)給出預(yù)測,因?yàn)槿羰羌?xì)砂缺少,則會(huì)給地基的安全性帶來不利影響。
其次,要更加仔細(xì)準(zhǔn)確的勘查工程周邊的巖土地層的成分結(jié)構(gòu),對(duì)可能給施工帶來影響的成分進(jìn)行精確分析,工程設(shè)計(jì)方和水文地質(zhì)勘測方需要對(duì)勘測后的結(jié)果進(jìn)行危害分析,并根據(jù)相應(yīng)的危害制定預(yù)防措施。在分析巖土層成分結(jié)構(gòu)時(shí),需要重點(diǎn)考慮地下水分布的特點(diǎn)、腐蝕情況和活動(dòng)情況,從而準(zhǔn)確把握巖土受地下水的影響情況,然后按照其可能存在的水文地質(zhì)問題制定相應(yīng)的預(yù)防措施,保障水文地質(zhì)問題給后期建筑施工和投入使用后的安全系數(shù)造成的影響降低。
第一,工程勘察時(shí)通過水文地質(zhì)分析能讓后期工程建筑的穩(wěn)定性和牢固性得到有力保障,工程地質(zhì)勘查時(shí)需要充分考慮到當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)問題,否則由于水文地質(zhì)問題而帶來的影響會(huì)給工程施工及后期投入使用造成無法避免的危害。從當(dāng)前發(fā)展情況來看,許多施工單位在進(jìn)行工程地質(zhì)勘查時(shí)還未高度重視水文地質(zhì)問題,而水文地質(zhì)狀況對(duì)工程地質(zhì)的開發(fā)質(zhì)量有直接影響,如果巖土中含有大量的地下水,那么地下水會(huì)對(duì)巖土的組織結(jié)構(gòu)造成直接影響,從而破壞工程的穩(wěn)定性和安全性,多數(shù)施工單位勘查工程地質(zhì)時(shí)只對(duì)工程周邊的表面水文地質(zhì)進(jìn)行粗糙的勘查,而沒有對(duì)地下水文地質(zhì)情況進(jìn)行深入勘察與分析,這會(huì)給最終的工程質(zhì)量帶來極大的隱患,所以水文地質(zhì)的勘察在實(shí)際工程地質(zhì)勘查中沒有發(fā)揮作用,反而受到了極大的忽視。為了讓工程建筑建成后投入使用的安全系數(shù)得到保障,提高建筑的牢固性和穩(wěn)定性,前期工程地質(zhì)勘查時(shí)就必須進(jìn)行有效深入的水文地質(zhì)勘查工作
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巖土的水理性質(zhì)主要是由地下水和巖土互相影響從而表現(xiàn)出來,工程地質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)為兩個(gè)方面,巖土的形狀與強(qiáng)度容易受到巖土水理的特性,其對(duì)建筑物的影響非常明顯,在往常的勘察工作中,勘察人員對(duì)水理性質(zhì)的影響并未重視,反而一直都重視勘察巖土的物理特性,這種不合理的勘察工作勢必會(huì)讓巖土評(píng)價(jià)工作的準(zhǔn)確性受到影響。所以,按照上述內(nèi)容在地質(zhì)工程勘察工作中需要重視巖土物理和水理性質(zhì)的地質(zhì)性質(zhì),包括在正常壓強(qiáng)狀態(tài)下,巖土空氣能夠容納的水量性能,也就是融水性,利用巖土孔隙的融水量總體幾何用水量體積之比來表示,水的作用下能夠明顯增強(qiáng)水溶性,利用滲透系數(shù)計(jì)算巖土的滲透能力。飽水巖土在重力作用下完成排水,其水量性能不會(huì)發(fā)生較大變化,用飽水巖土在進(jìn)行排水后其積水的總量體積來表示,利用重力作用,飽水巖土的縫隙中會(huì)流出一定量的水量,該水量為水壓常壓下的飽水狀態(tài),利用在重力作用下流出來的水體積比來表示,另外,巖土中儲(chǔ)存的地下水方式也有所不同,其水理特性也就發(fā)生了明天的變化,根據(jù)傳統(tǒng)工作情況來比較,巖土中的地下水按照特性可以分類為毛細(xì)管水、重力水、弱結(jié)合水、強(qiáng)結(jié)合水四種類型。首先,強(qiáng)結(jié)合水是在強(qiáng)力作用下形成的,與正常水壓強(qiáng)相比,其密度為正常水的兩倍,強(qiáng)結(jié)合水不會(huì)由于重力而受到明顯的影響,因?yàn)閺?qiáng)結(jié)合水的粘性與彈性性能都明顯較好,與此相反,弱結(jié)合水的粘性和彈性就明顯較弱,只能在顆粒水膜之間運(yùn)動(dòng),因此粘性土中很容易有弱結(jié)合水,而砂土中就很少含有弱結(jié)合水。在強(qiáng)力作用的條件下,因此巖土水理性質(zhì)并沒有受到明顯影響。其次是毛細(xì)血管水,它經(jīng)常出現(xiàn)在巖土毛細(xì)管縫隙中,容易受到毛細(xì)管力和重力的作用。當(dāng)毛細(xì)血管力大于重力時(shí)水量就會(huì)上升,反之則反,而且毛細(xì)管水的升降往往是周而復(fù)始的,這會(huì)造成巖土體軟化,給建筑物造成極其嚴(yán)重的腐蝕。粘土和沙礫中很少存在毛細(xì)血管水,但是砂土中毛細(xì)血管誰能夠長期儲(chǔ)存。第三是重力水,也就是通常情況下的地下水,能夠自由地在巖土中游走,性質(zhì)非常活躍,所以地下水對(duì)水理性質(zhì)產(chǎn)生的影響一直都存在且比較明顯。將水文地質(zhì)勘察看做地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)內(nèi)容,就要重視對(duì)地下水的具體情況進(jìn)行勘察并記錄和分析。
伐木作業(yè)或洪水沖刷進(jìn)入大海中的浮木,無論是整齊的鋸木、扭曲的樹枝,或者是帶著樹根的樹樁,它們都是漂浮在海里的樹的殘骸。除了越來越少的那些海上拾荒者,以及那些努力避免與漂流木迎頭撞上的水手會(huì)關(guān)注它們的存在之外,研究海洋生態(tài)環(huán)境的科學(xué)家和研究人員也對(duì)它們產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣。
“趙武靈王在進(jìn)行胡服騎射改革時(shí),他的叔叔公子成堅(jiān)決反對(duì),鼓吹‘易古之道,逆人之心’,但是歷史證明公子成是錯(cuò)誤的。在北京APEC會(huì)議上,習(xí)近平主席指出,生活從不眷顧因循守舊、滿足現(xiàn)狀者,而將更多機(jī)遇留給勇于和善于改革創(chuàng)新的人們,惟改革者進(jìn),惟創(chuàng)新者強(qiáng),惟改革創(chuàng)新者勝。習(xí)近平主席關(guān)于改革創(chuàng)新的一席話,洞察歷史機(jī)杼,富于辯證哲理,耐人尋味、發(fā)人深思?!睆垖W(xué)強(qiáng)在一次職工大會(huì)上說道。
為了實(shí)現(xiàn)地下水污染帶中的污染情況和污染途徑的篩查和分析,利用目前經(jīng)常使用的工作方法和工作手段,也就是地下水污染勘查的方式。在進(jìn)行地下水勘查工作時(shí),一般會(huì)利用到鉆、物、坑等探測技術(shù)。按照已有的水文地質(zhì)條件數(shù)據(jù)通過各種技術(shù)的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)充和查明,并做好對(duì)地下水污染情況的移動(dòng)規(guī)律測試,一般利用常見的坑探手段來檢查;探勘地下水污染帶和咸淡水界面時(shí),一般會(huì)利用物探的方法;在野外實(shí)驗(yàn)時(shí),為了準(zhǔn)確測定彌散系數(shù),還可以利用地面電法加以配合。將遙感技術(shù)使用到地下水污染勘察工作中國的情況并不多見,發(fā)達(dá)國家在使用斷層帶測圖和地?zé)嵊臀廴緯r(shí),會(huì)使用到紅外線探測或雷達(dá)微波探測的方式,污染情況通過衛(wèi)星照片來確定,這能給工程勘察提供科學(xué)的參考資料,進(jìn)而有效避免水污染對(duì)巖土工程開展造成的有害影響。
綜上所述,當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,讓許多工程建設(shè)由地上轉(zhuǎn)入地下,在巖土工程中地下水是重要組成成分,它會(huì)對(duì)巖土的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)以及土壤質(zhì)量有直接影響。在地質(zhì)工程勘察中水文地質(zhì)問題非常重要,不管是施工設(shè)計(jì)還是施工過程中都應(yīng)該引起極大的重視,所以在地質(zhì)工程勘察時(shí)需要對(duì)工程周邊的水文地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)勘察。另外,地下水對(duì)巖土體和建筑物的影響非常關(guān)鍵,通過分析水文地質(zhì)問題有利于提高地質(zhì)工程勘察質(zhì)量,給工程設(shè)計(jì)和工程施工帶來更為便利的預(yù)防措施,從而降低水文地質(zhì)給工程帶來的不利影響,有效發(fā)揮巖土體在施工時(shí)的地勢優(yōu)勢,保證施工在周期內(nèi)順利完工,以達(dá)到節(jié)約施工成本的目標(biāo)。
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