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水文地质勘察中常见的难点及对策

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《南昌工程学院学报》2018年第1期

摘要:首先对水文地质勘察内容及要求进行了讨论。之后分别从测绘、钻探、物探以及实验和监测分析了水文地质勘察主要技术方法。然后讨论了对水文地质勘察的评价不完善、地下水水位变化以及设计和实际勘察之间存在偏差三个方面分析了水文地质勘察中常见的难点。最后从建立规范的勘察体系、做好充分的勘察准备工作以及提高参数计算精确度三个角度分析了保证水文地质勘察质量的有效对策。

关键词:水文地质;勘察;难点分析

在我国经济体量整体快速增长的带动下,城镇化建设水平以及各类工程建设项目与日俱增。在这一大背景下设计深基坑工程建设的项目也随之增加。这在一定程度上也带动了水文地质勘察技术和工作的发展。需要认识到在实际的施工过程中,尤其是涉及山区隧道、桥梁施工建设的勘察工作中出现了较多的由于勘察操作人员自身技术水平不足、操作流程不熟悉以及各类勘察困难而导致的勘察困难以及掌握实际水文地质资料不充分现象。不仅如此,由于在勘察过程中受到人力和资金的限制也会导致勘察过程中出现一定的困难。需要认识到对于各类工程项目建设而言,水文地质的勘察是重要的前期工作之一[1,2]。尤其是地下水自身的性质极容易影响涉及岩土体工程的建设。因此,有必要对实际水文地质勘察工作中存在的各类难点以及相对应的解决措施进行分析,进而提高水文地质勘察水平、切实保证各类工程项目的建设质量[3]。

1水文地质勘察内容及要求讨论

(1)水文地质勘察内容。众所周知,水文地质自身的性质会对涉及岩土体工程的稳定性和施工质量、进度带来一定的影响。地下水的类型、含水层的厚度以及水位自身的高低变化等更是会对工程施工进度以及建筑完工后地基的稳定性以及质量产生较大影响[4]。针对上述情况,目前水文地质勘察的主要内容基本上包括以下三点。第一个内容是在水文地质勘察的过程中针对工程项目所处区域的不同以及建筑物自身地基的实际情况进行相应的看出以明确水文地质情况对岩土工程的影响。第二个内容是针对不同的水文地质情况,分析其对岩土工程的影响。例如通过对地下水中各类钢筋以及混凝土受到工程项目所在地区地下水腐蚀情况的分析。基本上不同的地区其地下水自身性质是各不相同的。尤其是酸碱度的不同会导致其腐蚀性的不同。而一旦工程项目的钢筋以及混凝土受到来自地下水的腐蚀均需要给予充分的重视进而进行有针性的维护。不仅如此,不同工程项目在地基挖掘之后受到含水层的影响也是各不相同的。水文地质勘察也需要对项目基础承压层中含水层的影响进行分析。第三个内容是勘察地下水对建筑结构以及土层的影响[5]。需要认识到,建筑结构以及土层的稳定性是保证工程质量的重要条件。正是基于这一因素,在水文地质勘察中需要格外注意地下水对各类涉及岩土工程的影响,进而有针对性的做出应对措施。

(2)水文地质要求讨论。通过上述对水文地质勘察内容的分析,我们可以看出在开展相关工程勘察的过程当中需要根据实际施工现场条件的不同而对水文地质进行全方位的看出。首先,对水文地质勘察需要对工程项目所在地区的自然条件,即气象水文条件以及自然地形和地貌等进行勘察。其中,气象水文条件包括地区的温度、湿度、降水量以及日照条件等;自然地形地貌主要是指工程周边的水系分布情况、地势分布以及地貌受到侵蚀情况等。其次,对水文地质勘察还需要对地质环境进行相应的勘察。这其中包括了地质的构造、基底的构造特征以及地层岩性等情况。第三,对水文地质勘察还需要格外重视地下水位的看出。这其中主要包括近十年来地下水位的升降、地下水排泄补给等情况。最后,对水文地质勘察还要求对含水层以及隔水层的埋藏条件以及分布进行勘察,进而分析后期工程项目建筑材料可能受到地下水的腐蚀情况。

2水文地质勘察主要技术方法分析

现阶段较为成熟的水文地质勘察技术方法主要包括有测绘、钻探、物探以及实验和监测。在实际的水文地质勘察过程中需要根据实际的情况选择上述几个不同的技术方法。其中测绘主要是指按照既定法律法规、规章制度以及行业标准和操作流程,根据相应的比例尺以描述观察测量到的水文地质情况。钻探是指借助钻机设备向地表之下钻进以获取地下的水文地质资料、水文地质情况以及含水层的分布和构造情况。目前,钻探测绘技术方法主要以“探测法为主,探采相结合”的方式开展。同时,钻探法也是对深水层进行相应的开发、探测的唯一技术方法。物探技术方法是指根据地球物理的原理以不同的电性、密度以及磁性的现代化仪器对水文地质进行测量的方法。一般而言,为了保证物探技术的精确性,主要采用电磁波法、浅震法以及声波法进行相应的探测。实验和监测法是指以获取水文地质参数为目的的探测方法,是目前各类水文地质勘察方法中参考价值最高、针对性最强的一种方法。但此类方法也存在着勘察探测全面性不足的问题。

3水文地质勘察中常见的难点分析

(1)对水文地质勘察的评价不完善。首先,在水文地质勘察中容易出现对其评价不完善的问题。勘察过程中的首要任务就是水文地质的评价内容。但在实际的看出过程中,由于缺少对水文地质问题的充分重视,甚至仅仅将水文地质勘察视作象征性的工作,进而使得在勘察结果可用性不足,尤其是勘察结果缺少可用的水文参数。但在实际看出工作中,由于缺少充分的水文地质勘察评价体系,使得难以对勘察结果进行质量控制,进而也就使得在水文地质复杂的地区,部分水文地质问题没有得到有效的测量和重视,进而也就容易造成受地下水以及环境地貌的影响而带来在施工过程中出现各类岩土工程危害。

(2)地下水水位变化。地下水水位的变化会给工程质量带来严重的影响和危害。一般而言,地下水水位变化主要包含有地下水水文的下降、上升。其中水位的下降主要是由于人为因素影响的。当地下水水位出现下降超过了一定的比例之后就会引发诸多的自然地质灾害,包括地裂、地层沉降以及地面塌陷等情况。而上述情况均会对建筑物自身的稳定性以及安全性产生一定的威胁。地下水水位上升也会带来一定的影响。一般而言,地下水水位的上升发生在大规模降雨、地壳板块积压导致的含水层结构变化等情况下,仅仅在极少数个例情况下也会出现因为项目的集中灌溉而出现短时的地下水水位的上升。当地下水水位出现上升时往往会使得建筑物地基受到腐蚀情况得到加剧、建筑物周边斜坡或河岸土体的滑坡、位移等情况。不仅如此,当地下水水位出现大幅上升时还会使得建筑物周边土层的承载能力出现急剧下降的现象,进而造成土层液化、流砂以及管涌等灾害的出现。

(3)设计和实际勘察之间存在偏差。第三个水文地质勘察的难点在于设计和实际勘察工作之间存在一定的偏差。部分设计人员在对方案进行设计的过程中有时难以有效兼顾勘察人员的实际工作,进而使得勘察人员难以按时完成相应的勘察任务。而勘察人员在完成勘察工作时也有可能会根据勘察现场而对最初的勘察任务进行一定的改动。而一旦出现勘察任务改动的情况就会对工程项目的设计方案产生影响,进而降低水文地质勘察效率。这主要是由于设计人员与勘察工作人员之间没有进行有效的沟通所造成的。

4水文地质勘察中难点对策讨论

(1)建立规范的勘察体系。保证水文地质勘察的顺利开展首先需要在法律法规、规章制度以及操作流程上入手建立规范化的勘察体系。通过建立较为规范的操作流程和相关制度将有助于推进勘察工作的采样、测量以及后续的试验工作标准化的推进。通过标准化的推进将有效提高勘察计算测量的精确度,进而将勘察误差限制在可接受的范围之内并对后续的水文地质参数奠定良好的技术。通过不断对勘察技术进行创新和完善、对勘察设备的使用和维护进行规范化的管理将保证仪器设备在勘察工作中保持良好的状态,进而提高勘察精准度。另外,建立规范化的勘察体系还需要建立相应的责任制度。在上述讨论中可以看出实际勘察工作存在勘察人员改动勘察任务的情况。而通过建立责任制度,将具体勘察责任细化到个人,对存在的勘察失责行为进行相应的问责将起到有效的监督效果。

(2)做好充分的勘察准备工作。解决水文地质勘察工作中存在的困难还需要从做好准备工作入手。在开展勘察之前就需要在准备工作中对工程项目所在地区地下水的储存情况进行一定的了解。同时通过事先对地下水水文可能存在的波动情况以及影响地下水水位的各类因素进行一定的了解将有助于对地下水水位变化情况进行勘察。不仅如此,勘察工作还需要事先与工程项目进行对接。当涉及的工程项目施工时间较长时需要提前考虑到工程周边水文地质环境可能存在变化的情况,进而将这种变化纳入到勘察工作中以为工程项目的有效、顺利开展提供参考意见。

(3)提高参数计算精确度。首先可以根据工程项目情况通过合理的选取有针对性的参数计算模型和公式以提高参数计算准确度。在计算参数时通过综合考虑工程项目所涉及的地下水以及含水层类型选取相应的公式模型并在参数计算完毕之后做好一定的审核以保证参数精确度。其次,通过充分认识到水文地质具备的特殊性,结合岩土层的特性、地下水自身运动的规律等提高参数计算的精确度以为工程项目后续的施工和建筑物的维护提供参考。

作者:任玉祥 单位:河北省承德市地质矿产勘查开发局

南昌工程学院学报责任编辑:张雨    阅读:人次