水文地质勘察的重要性研究

(整期优先)网络出版时间:2022-06-10
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水文地质勘察的重要性研究

刘辰阳

南京江北新区枢纽经济发展有限公司

摘要:我国经济发展快,深大基坑工程越来越多,因地下水引发的基坑事故频发,开展水文地质勘察,对确保岩土工程安全有着非常重要的意义。通过水文地质勘察获取水文地质参数,为后续基坑设计、施工提供地质依据。本文主要阐述水文地质勘察的重要性,仅供参考。

关键词:水文地质;工程地质勘察;重要性

水文地质勘察是工程地质勘察的重要内容,因勘察人员对水文地质条件认识不够,导致勘察成果不能反映现场实际水文地质条件,从而引发的基坑事故屡见不鲜。开展水文地质勘察工作,为设计提供合理的水文地质参数,是确保工程施工期和运营期安全的重要保障。

  1. 阐述水文地质勘察的相关内容

  1. 地下水

在水文地质勘察中,与基坑工程安全密切相关的地下水属于核心内容,往往决定着基坑工程的成败。因此,在勘察阶段,需要合理评价地下水,为设计提供水文地质参数,如地下水类型、埋藏特征、赋存条件、补迳排条件、水位、水量、水质等。其中地下水的水位、承压性和水量对基坑工程开挖、降水影响较大,施工阶段需防止出现涌水、涌砂,建成后需防止出现结构上浮,危及建筑物安全。科学合理评价地下水,有利于提高勘察设计水平,制定合理可行的地下水控制方案,从而保证拟建建筑物施工期和运营期安全。

  1. 含水层岩性

在水文地质勘察过程中,首先要确定含水层岩性,即赋水岩土层的岩性特征,根据含水层岩性确定地下水类型、埋藏特征及其与拟建工程的关系,其次根据含水层岩性结合周边环境条件确定水文地质试验方法等。工程勘察时,因勘察单位未充分了解含水层赋水特征或周边环境条件,水文地质试验方法选择不当或现场根本无法开展试验,从而导致水文地质勘察失败。因此在开展水文地质勘察之前,需充分收集场地工程地质、水文地质条件等资料,进行现场踏勘,制定切实可行的水文地质勘察方案方可进行。

  1. 水文地质勘察的作用

一是为基坑工程设计、施工提供水文地质参数。在基坑工程的开挖、降水过程中必须获取真实的水文地质参数,通过水文地质勘察,为设计提供参数,解决施工中可能出现的涌水、涌砂问题;二是提供抗浮设防水位。建筑物建成后,因地下水位恢复,结构底板受向上的浮托力作用,易出现倾斜、开裂等问题,影响建筑物的正常使用,通过水文地质勘察提供结构抗浮设防水位,能让设计人员提前预判水位恢复后结构受力情况,并制定相应的预防措施。三是预防结构腐蚀。众所周知,地下水对结构及结构中钢筋等具腐蚀性,影响建筑物使用寿命,通过水文地质勘察,提前对地下水的腐蚀性进行评价,提请设计采取合理可行的防腐措施,可极大提高建筑物的使用寿命。

  1. 工程地质勘察中水文地质存在的问题

  1. 渗流作用

在基坑开挖施工过程中,在地下水渗流作用下极易导致坑壁失稳、坑底涌水、涌砂等重大安全事故,在动水压力下,细颗粒土极易沿粗颗粒土的缝隙被水带走造成水土流失,从而形式管涌、流土等现象,危及施工安全。因此,在工程勘察阶段,要详细分析场地地质条件及周边环境条件,必要时开展水文地质专项勘察,进一步查明水文地质条件,为设计、施工提供水文地质参数,在施工时采取地下水控制措施,确保施工安全。

  1. 浮托作用

随着越来越多深大基坑工程的出现,地下结构形成的密闭空间不可避免要受地下水浮力的影响。因勘察时未查明地下水位及其变幅,导致建筑物建成后在雨季等地下水位上升,建筑物倾斜、底板渗水、开裂等现象比比皆是,严重影响建筑物的正常使用。因此在勘察阶段,应尽量收集场地地下水资料,必要时开展水文地质勘察,提供地下水抗浮设防水位,为设计提供地质依据,提前制定预防措施,如布置泄压孔、增加上覆土厚度、堆载等,确保上部结构自重大于地下水浮力,从而不受浮力影响,维持建筑物在地下水位上升时的稳定性[1]

  1. 水文地质勘察工作流程

  1. 提前收集场地工程地质、水文地质资料

在开展水文地质勘察之前,要提前收集、了解场地工程地质、水文地质条件及拟建工程特点,分析地下水赋存特征及其可能对工程造成的不利影响,划分水文地质层,结合工程建设需要明确本次水文地质勘察目的层,根据含水层厚度、赋水性、渗透系数等,预估目的含水层出水量、影响半径等,根据拟建工程设计最大降深,确定本次试验最大降深及回次,对试验井结构进行预先设计,确定成井设备、工艺、管材等,编制水文地质勘察方案,为后续开展工作做好准备工作。

  1. 提前进行现场勘察,了解现场试验场地条件

开展水文地质勘察之前,除了解、收集场地工程地质、水文地质条件及拟建工程特点外,还应进行现场踏勘,了解施工场地周边环境条件,以确定水文地质勘察方案是否具有实施条件,对勘察方案进行优化,另外试验井位置布设应充分考虑试验排水、日常维护等,防止被破坏,不影响后期施工,周边存在对地面变形较为敏感的建构筑物时,要充分考虑试验期间因降水导致地面变形,对周边建构筑物等不利因素,提前做好预防措施,增加地面变形、深层土体位移、建筑物、管线等监测,避免出现因试验导致周边路面沉降、管线开裂等现场。

  1. 结合场地地质条件及周边环境条件,合理选择试验方法

通过收集、了解场地水文地质条件及踏勘了解现场试验环境条件后,可以采取针对性试验方法,如一般松散层中地下水采用抽水试验,基岩采用压水试验,浅部渗透系数较小的土层采用注水试验等,同时根据含水层岩性确定上、下含水层之间的隔水措施,根据环境条件及含水层厚度等确定试验井之间的距离,既要满足试验效果,同时要避免对周边环境造成不利影响。

结束语:

综上所述,水文地质勘察在建筑工程建设中有着重要的作用,能够明确计量水文地质数据,提升支护水平,防止影响到地下动力循环系统,使建筑更加稳定。工程建设中,勘察人员若是未认识到水文地质问题,则会让水文地质出现问题,需要及时改进。

参考文献:

[1]张成奎.地下水在工程地质勘察中的重要性分析[J].工程技术研究,2020,5(24):105-106.

[2]李风增,谢宜欣.浅谈水文地质在工程地质勘察中的重要性[J].居舍,2020(01):11.

[3]赵盛.探析水文地质问题在工程地质勘察中的重要性[J].世界有色金属,2019(15):186-187.

[4]熊志文,王新.水文地质问题在工程地质勘察中的重要性探讨[J].科技风,2019(17):139.



刘辰阳(1988-),男,江苏南京人,硕士,2013年毕业于东南大学交通学院,现就职于南京江北新区枢纽经济发展有限公司,主要从事城市轨道交通项目的工程建设和设计管理相关工作