水文地质岩土工程勘察设计及施工研究

来源:用户上传      作者: 吴记军

　　摘要：不论何种工程，在工程开展之前都要进行工程所在地的实际勘察及设计工作。水文岩土工程勘察设计的主要任务就是确定施工地点附近及地下内部的水文地质条件，对施工安全方面做一定的预测和评估。水文地质的勘察评估对整个工程来说不但可以提供有效的数据参考，还可以增加整个工程的安全性和可靠性，确保工程顺利安全的实施。岩土勘察工作主要就是分析工程地点附近的岩土成分、结构以及物理和化学方面的性质。可见工程预先的勘察设计对整个工程起着至关重要的作用，这项工作将对控制工程质量、缩短工期起着积极的促进作用。如果没有预先勘察工作，就会造成很大的安全隐患，特别是水文方面的勘察、地下水的运用规律等都将会对工程施工产生决定性的影响。
　　关键词：水文地质；岩土结构；勘察设计
　　水利工程的建设需要大量的数据作为参考，例如：地质结构数据、地下水量数据、水流数据以及多年地震次数等，这些都是工程施工进展中必须参考的重要依据。这些依据可以减少相关施工错误的发生频率，并对施工材料的选择上提供参考，从而工程预期所要实现的最终目标才会顺利达成。施工前正确的设计方案，施工中工程建设的顺利进行，以及最终对工程质量检测的完成都与这些数据具有很大的相关性。本文着重阐述了水文地质不同条件下岩土勘察设计的方法和作用以及对工程质量监管的一些建议。
　　一、水文地质勘察介绍
　　地下水形成和分布方式是当今水利工程中最为重要也是最难解决和分析的问题，进行地下水勘察是每一项水文水利工程在设计前都要做的基础工作。在明确地下水的分布和岩土基本构造之后才可以进行综合分析，继而制定出一个具有严谨性、科学性的工程设计方案。具体勘察地下水文的内容包括：地下水的大体总量、地下水的水质以及地下水的分布。由于不同的水利建设工程所涉及的地下水水量和水质是不尽相同的，这就必须有针对性的构建水利工程方案。其中，对水文岩土勘察设计就显得异常重要，这也要求勘察单位要具有一定的经验和先进的勘察设备，才能确保每项工程的顺利实施。
　　再一点就是在勘察的过程中，应该先从建筑物的类型及需求方面开始，明确每类建筑物对水文方面的地质要求。建筑物类别确定完成之后，对工程施工点的地下水状态所能对对工程产生的影响进行评估，同时还要做出影响出现之后的解决方案，进行一步步的紧密分析处理。分析要从多角度出发，主要依据所有可能对工程产生影响的情况和地下水产生影响后的处理方案进行分析，另外要对勘察步骤进行合理的规划。针对在水下建筑物而言，首先应考虑的问题是，水对水下建筑物材料的腐蚀和冲击，着重研究地下水可能对钢筋及混凝土等材料的冲击和腐蚀作用，从而确保水下建筑物的使用年限要超过最初设计方案中所预期的年限。最难处理也是最需要预先对水文岩土进行勘察的建筑类型就是：那些地基压缩层范围很小，而且易于松散的工程，要求必须进行预先勘察并进行分析，特别是细沙和粉土是否应该先液化，在最大程度节约成本的同时也确保了工程的可靠性。
　　最后一种勘察情况就是建筑物的基础部分在承压含水层，如果勘察情况属实，我们就要对地基坑开挖之后底板的选材上进行考虑，选择耐腐蚀程度特别突出且韧性较强的底板。而那些地下水位以下进行的基坑挖掘上，对底板的要求就不需要考虑其耐腐蚀性，这样就可以在工程成本上有了很多的节约途径，不过在渗透性和富水性的测试中人工倒水导致的土体下沉情况也必须进行实际的勘察研究，最大可能性的减小工程事故的发生。
　　二、岩土水理性质测试及研究
　　岩土和地下水有着密不可分的关系，两者相互连接也相互作用，这就形成了我们经常提到的岩土水理性质。岩土水理性质同岩土物理性质一样，对整个工程的地理勘察起着十分重要的作用。岩土的水理性质对建筑物的稳定性会产生很大的影响，如果水理性质不稳定，比较松散的话就不适合建设重量特别大的水利工程，因为岩土水理性质及形变对建筑物稳定性的影响是最为关键的。前些年在勘察设计上，有关人员对岩土物理性质的重视岩土往往大于水理性质，对水理性质的测试也不够完整，所以对整个工程前期施工所需要的数据提供的还是很不完整。所以前些年的勘察工作，我国有关的勘察单位做的还不够好，不够全面。岩土的水理性质主要有以下几个方面：
　　1.强弱结合水
　　岩土颗粒表面往往受到水分子力的影响，吸附一层水分子构成的水膜，我们也叫这种岩土颗粒上的吸湿水为强结合水。这样的吸附在颗粒表面的水膜具有很强的吸附性，如果在高压强的作用下它的水膜密度是普通水的几倍之多，就造成了很强的粘性，相伴随的弹性也很强。勘察过程中还会遇到弱结合水这种水膜形态，它是那种水膜厚度很大超过吸着水的那种结合型水系。当弱结合水处于建设地基建设中时，和粘土就会出现一定的作用力，使得自己的可塑性和膨胀性显现出来，这就对地基的材料产生一定的压强，容易使得地基移位，给工程带来很大程度的危害。所以通过勘察可以了解工程建设处于那种结合水质下，从而就会做出相应的坚固措施，使得建筑物具有更好的稳定性，可见勘察设计的重要之处。
　　2.毛细管水
　　勘察工作也要进行岩土空隙中地下水类型的检测，毛细管水的做用是保持岩土颗粒空隙中的地下水不流失，通过空隙中水量可以将毛细管水分为多种水类型。毛细管水力的强度和其重力具有一定的关系，如果毛细管力超过了重力，毛细管水量就会上升，地下水潜水面就会上升，这样上部分那些常见的保水袋就会形成一定范围的湿水层。毛细管水也具有传递水的功能，并且当空隙中的水做上下形势的运动时，就会软化岩土本身，如果时间久了就会使得施工的土壤盐化，腐蚀水利工程建筑材料，给整个工程带来严重的危害性。勘察单位就得基于这种毛细管水的危害和特性，对岩土颗粒中的毛细管水进行勘测和分析，避免在毛细管水量大的岩土层进行施工，寻找更多的坚实的土壤进行施工，从而给整个工程的顺利完成起到一定的积极作用。
　　三、地下水对岩土工程产生的负面影响
　　在一定的地域范围内，地下水是无法避免的，但是我们要清楚地下水对岩土工程的危害以及对整个工程造成的隐患，这就需要在工程施工前进行一系列的勘察设计工作，勘测岩土水理性质，防患于未然。如果不事先勘察出地下水的含量和变化，一旦这些因素达到了一定的程度，就一定会影响到工程的质量。要提前进行提取和检测地下水的水质酸碱性，过酸性或者过碱性都会使得岩土强度发生变化，使之强度变弱，质地变软，工程建设就不会牢固。地下水的升降变化会导致岩土不均匀的缩涨，反复的缩涨现象也会对工程的钢筋混凝土的材料有所影响，继而影响到整个施工质量。
　　四、结 语
　　我国的经济发展离不开建筑工程质量的稳固和提升，它是关系到国家安全的一个重要产业。我们应当不断的改善工程的质量，然而岩土水文等勘察设计的工作是确保工程高质量的必要工作，这些工作是确保质量的关键，每一项勘察数据都关系到工程的建设。首先要完善前期地质水文勘察质量以及相应的试验质量；然而要紧跟工程施工进展的步伐，减少工程事故发生几率。
　　参考文献：
　　[1] 曹小勇.浅谈岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题[A].2012年2月建筑科技与管理学术交流会论文集 [C].北京：《建筑科技与管理》组委会，2012.
　　[2] 何永光，孙誉.水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].中国新技术新产品，2010，（2）：114-115.
　　[3] 冯岩.工程勘察设计和施工过程中应注意的水文地质问题[J].中国高新技术企业，2008，（24）：212，217.
　　[4] 胡景文.工程勘察设计和施工过程中应注意的水文地质问题[J].广东科技，2008，（4）：161-162.
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