工程勘察

水文地质在隧道工程勘察中的技术研究 

来源:工程勘察 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-19

引言

工程勘察是一项勘探和试验工作,主要研究水文地质、地形地貌和工程地质条件,以满足工程设计、施工和维护的需要。当中,水文地质是勘察工作中非常重要的内容。在勘探和试验过程中能否准确地了解地下水和地下水的变化,能否掌握水文地质的发展规律,对工程设计施工尤其是隧道工程起着直接的决定作用。为指导提高隧道工程施工,对隧道工程勘察中的水文地质条件进行了分析和探讨。

1 水文地质评价内容

在以往的岩土工程勘察报告中,由于缺乏工程设计与施工需要的水文地质资料,未明确地下水对岩土工程的影响和危害,许多地区出现了因为地下水引起的质量问题。发生安全事故的可能性大大提高。从过往的经验教训中我们总结出,在今后的隧道工程勘察中,水文地质问题的评价将主要考虑以下几个方面:首先,要充分了解隧道工程中沿线地下水运动的基本情况。具体来说,是指准确地探测隧道工程中地下水的长期运动规律及其发展变化,进而预测隧道工程中地下水对人类工程活动的影响,特别是对构筑物稳定性和岩土工程性质的影响。其次根据隧道工程勘察资料,制定科学合理的评价和防治方法。例如,在分析地基基础持力层为疏松砂层后,根据相关岩土数据,预测是否会发生流沙、管涌以及对工程的影响程度。第三,根据隧道工程施工工艺要求,随时提供隧道工程水文地质资料(地下水稳定水位及抗浮设计水位等)。最后,特殊情况应区别对待。例如,对于一些较大、影响较大的工程,在工程规划设计过程中,如果发现地下水对工程影响较大,必须进行专业、全面的水文地质专项调查。对于缺乏水文地质资料且不能确定水文地质条件的地区,需要进行大规模工程建设的,必须先设置专用水位观测孔,取得有效的水文地质资料后,方可进行工程建设规划设计。

2 水文地质条件中地下水危害种类探讨

(1)地下水位上升的危害。降雨量突然骤增、喀斯特地下河流向变化、地震异常活动等都会造成地下水位上升的问题,严重时还会出现次生盐渍化灾害。地下水位上升,会使土中附加应力变小,降低地基的承载力,容易导致土壤盐碱化,淹没农田,严重危害了建设工程,工程地基基础不稳固性,地表很可能发生坍塌。

(2)地下水位降低的危害。地下水会的分布和水位会随着环境的变化而变化,当这种变化过快过大时,会对工程造成严重损害。一般来说,地下水分布变化较小时,不会对建筑造成巨大影响,通常可以直接忽略。但是如果施工过程中,由于人为原因导致环境剧烈变化,地下水的分布也会发生较大的变化,地下水压力陡增,给工程施工的安全及质量造成严重威胁。因此,进行工程地质勘察时,必须对地下水的具体情况进行准确的评价,尤其要考虑施工后导致的地下水分布的变化情况,为后续施工提供可靠参考,避免施工过程中出现地下水爆发涌出等问题出现。

(3)地下水位波动危害。地下水位波动的原因是多种多样的,暴雨和融雪带来的地表径流的下渗能提升地下水位,但如果一个地区长时间是干旱气候,地下水的水位也会下降得很快,导致地下水位产生较大的波动,给工程建设带来严重的危害,例如,使岩土发生胀缩变形,岩土反复膨胀收缩将和水位的变化幅度成正比,不利于工程建设。

3 水文地质勘察技术方法

隧道工程建设过程中,应加强隧道工程水文地质勘察中一些水文地质条件的勘察,这些条件包含隔水层、井泉分布、隧道场地含水层等。查明地下水类型、径流、排水、补给条件。中等混凝土和钢结构的腐蚀性以及隧道各断面的涌水量,特别是隧道中的高富水隧道。水侵量是隧道工程设计和施工的重要参数,直接关系到隧道的施工以及隧道工程的整体安全。在隧道工程测量中,常用的测量方法主要有水文地质测绘(包括地表水测量、地层测量、井位测量、地貌测量、地质构造和泉水测量、水质测量)、水文地质测试、水文地质钻探等,水文地质和地球物理勘探。在隧道工程勘察中,隧道场区常用的探水方法有地质雷达技术、红外技术和水文地质方法。隧道工程水文地质方法是从隧道工程地下水径流、补排通道、褶皱、裂隙密集带、岩溶发育通道、断层破碎带等确定地下水流量的方法。地质雷达是隧道工程探测地下水的有效工具,其预测具有一定的精度。红外探测技术是一种辅助地质雷达技术。新的探测方法包括激发极化法和瞬变电磁法。瞬变电磁法是一种有效的远距离水探测方法。激发极化法是探测富水地区的有效手段,更为实用的隧道工程探测方法有综合探测法、EH4电磁成像法等。隧道工程岩石破裂空间及渗透张量测试,隧道工程隧道及隧道工程地表涌水动态测试,富水隧道工程区涌水预测预报,隧道工程水文地质测试新技术在隧道工程勘察中的成功应用。

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