工程地质勘察中水文地质危害分析及应对措施

(整期优先)网络出版时间:2023-04-19
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工程地质勘察中水文地质危害分析及应对措施

钱云峰,王帮圆,通讯作者, 

云南地质工程勘察设计研究院有限公司 云南 昆明 650041

摘要:工程地质勘察是建设工程前的重要环节,其中水文地质是勘察的重要内容之一。水文地质条件对工程的安全稳定性有着至关重要的影响。因此,对水文地质危害的分析和应对措施的研究具有重要的现实意义。本文以工程地质勘察中水文地质危害分析及应对措施为研究对象,探讨了水文地质危害的种类及其成因,并结合实际案例提出了相应的应对措施。旨在为工程地质勘察中的水文地质问题提供一定的理论和实践参考。

关键词:工程地质勘察;水文地质危害;应对措施

在工程建设中,水文地质问题是一个十分重要的问题。由于水文地质问题的存在,会对工程建设的安全、质量、进度等方面造成不利影响。因此,在工程地质勘察中,对水文地质问题的分析及应对措施显得尤为重要。本文旨在探讨工程地质勘察中水文地质危害的分析及应对措施,以期提高工程建设的安全性和可靠性。首先介绍水文地质问题的概念和分类,然后阐述水文地质危害的形成原因和表现形式。分析水文地质危害对工程建设的影响和危害程度,并探讨相应的应对措施。最后,结合实际工程案例进行分析,总结出有效的应对措施。

一、水文地质危害的类型和特点

1.滑坡、泥石流等自然灾害

水文地质危害的类型较为广泛,其中自然灾害是较为常见的一种形式。在地质勘察中,通常会通过地形、地貌、地震等方面的综合分析,预测和评估自然灾害的潜在风险,以便在规划、设计和施工中采取相应的措施。滑坡是一种常见的自然灾害,是指土层或岩层在斜坡上发生剪切破坏,造成地面向下滑动的现象。滑坡的形成和发展受到多种因素的影响,包括地形、地质构造、水文地质条件等。水文地质因素对于滑坡的形成和发展有着重要的影响,尤其是在水文地质条件复杂的地区。泥石流是指山区地区发生的一种特殊的、短暂的液态地质灾害,通常由降雨引起,见图1。在水文地质条件不利的地区,山区的泥石流频繁发生,给地质灾害防治带来了巨大的挑战。因此,在地质勘察和设计中,需要充分考虑水

通讯作者王帮圆(1985 -),男,云南昭通人,硕士,主要从事水工环及地质灾害治理方面研究和工作,E-mail:wangbangyuan985@163.com


文地质条件对泥石流形成的影响,采取有效的措施加以防范和治理1

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图1 泥石流

2.地下水涌流、渗漏等人为干扰

在工程建设中,由于人为因素的干扰,也可能导致水文地质危害的发生。例如,施工过程中的地下水涌流和渗漏,可能会对工程的稳定性和安全性造成威胁。这些问题的发生通常与工程建设的设计和施工过程有关,因此在工程地质勘察中,需要充分考虑这些人为因素的影响,以便采取相应的防范和控制措施。

3.危害的形成机理及特点

3.1滑坡、泥石流等自然灾害的形成机理

滑坡、泥石流等自然灾害是水文地质危害的重要类型之一,其主要形成机理是地表和地下水的相互作用。由于地下水对土体的支撑作用,地下水位的变化会对土体的稳定性产生重要影响,当地下水位升高到一定程度时,土体的抗剪强度将被破坏,从而引发滑坡、泥石流等自然灾害。另外,地震、风化、冻融等因素也会对土体的稳定性产生影响,从而加剧滑坡、泥石流等自然灾害的发生。

3.2地下水涌流、渗漏等形成机理

除了自然因素,人为干扰也是造成水文地质危害的主要原因之一。在建设工程中,如隧道、地下室等地下工程的施工会破坏原有的地下水动力平衡,导致地下水涌流、渗漏等问题,从而对周边环境和工程造成危害。

3.3危害的特点

水文地质危害具有发生突然、破坏性强、波及范围广等特点,对建设工程的安全和环境保护造成很大影响。此外,水文地质危害具有不可预测性和不可逆性,一旦发生,往往难以避免或挽回,因此对水文地质危害的分析和应对措施必须高度重视。

二、水文地质危害分析

1.水文地质调查和分析方法

水文地质调查和分析是确定水文地质条件的关键环节,也是水文地质危害分析的基础。其主要目的是通过野外调查、地质钻探、地球物理勘探等手段,了解地下水文地质条件、地下水运动规律和影响因素,为水文地质危害分析提供基础数据和依据。具体方法包括:野外调查方法:通过对地表、地貌、植被、土层、岩石等自然地质特征的观察和记录,了解地形、地貌、植被等自然条件对地下水运动的影响。地质钻探方法:通过对钻孔岩芯、钻孔记录等地质资料的分析,了解地层分布、岩性、断层等地质条件对地下水运动的影响。地球物理勘探方法:包括电法、重力法、地磁法、地震勘探等,通过观测地下水文地质条件的变化,了解地下水运动规律及相关危害因素2

2.水文地质危害分析方法

水文地质危害分析是根据工程地质勘察和水文地质调查结果,对可能引起水文地质危害的因素进行综合分析,确定其危害性和危害范围,提出相应的防治措施。水文地质危害分析方法包括定性分析和定量分析两种方法。

2.1定性分析

定性分析是指根据水文地质调查和分析结果,结合工程地质条件和工程设计要求,对可能引起水文地质危害的因素进行分析,判断其危害性和危害范围,并提出相应的防治措施。常用的方法有层次分析法、专家咨询法等。层次分析法是一种系统性分析方法,适用于多指标、多层次的问题。该方法将问题分解成多个层次,每个层次包含多个因素或指标,对每个因素或指标进行权重分配,最终综合权重得出问题的解决方案。专家咨询法是一种根据专家意见进行分析的方法,通过专家对问题的理解和经验,确定可能引起水文地质危害的因素,分析其危害性和危害范围,提出相应的防治措施。

2.2定量分析

定量分析是指根据水文地质调查和分析结果,使用定量方法对可能引起水文地质危害的因素进行计算和分析,确定其危害性和危害范围,并提出相应的防治措施。常用的方法有数学模型法、概率分析法等。数学模型法是一种建立数学模型对问题进行定量分析的方法。该方法需要通过对工程地质条件和水文地质调查结果的分析,建立数学模型,模拟可能发生的水文地质危害,分析其危害性和危害范围,提出相应的防治措施。概率分析法是一种通过概率分析来确定水文地质危害的可能性和程度的方法。该方法需要根据水文地质调查结果,对可能引起水文地质危害的因素进行概率分析,确定其发生的可能性和程度,从而提出相应的防治措施3

3.案例分析

以某市某公路工程为例,该工程位于山区,地形陡峭,雨水多,地质情况复杂。在工程地质勘察阶段,对该工程进行了水文地质调查,发现该地区地下水位较高,且有明显的涌水现象。通过进一步分析,发现该工程所在区域具有明显的地质构造特点,存在断层和岩溶等地质结构,这些结构容易导致地下水涌出,形成涌水现象。在工程施工阶段,出现了大量的地下水涌出,严重影响了工程的正常施工。经过水文地质危害分析,确定了涌水的位置和范围,并采取了相应的措施进行治理。首先,对涌水区域进行了钻孔排水,有效控制了地下水位。其次,在涌水区域进行了防渗措施,防止地下水渗漏进入工程隧道。最后,在地下水涌出的位置进行了加固处理,防止因地下水作用而导致的边坡滑坡等危险情况。经过治理,该工程地下水问题得到了有效的控制,工程顺利进行,保证了工程的质量和安全。这个案例表明,通过水文地质调查和分析,可以有效地预测和评估水文地质危害,并采取相应的措施进行治理,从而保障工程的顺利进行。

三、水文地质危害应对措施

1.治理方法和技术

为了有效应对水文地质危害,需要采取相应的治理方法和技术。治理方法和技术的选择应根据实际情况和危害类型的不同,包括物理治理、化学治理和生物治理等。物理治理是指通过建设物理结构和措施来减轻和消除水文地质危害。常用的物理治理方法包括加固、支护、防护、加压灌浆等。例如,在地下工程中,常用加固技术来加强地基的承载力和稳定性;对于地下水涌流和渗漏等问题,可以采用加压灌浆等技术来修复。化学治理是指采用化学方法来减轻或消除水文地质危害,例如使用化学药剂或生物制剂来控制地下水位或调节土壤物理性质。在水文地质危害中,常用的化学治理方法包括注浆、固结灌浆、防渗材料的使用等。生物治理是指通过植物和微生物等自然生物力量来减轻和消除水文地质危害。常用的生物治理方法包括栽植草木、种植植被、使用微生物等。例如,在水土流失严重的地区,可以通过植被的保护和修复来减轻或消除水文地质危害。

2.预防措施和规划设计

除了治理措施和技术外,预防水文地质危害也是非常重要的。在规划设计阶段,应充分考虑水文地质因素,进行科学合理的规划设计,从而预防水文地质危害的发生。首先,需要对勘察区域的水文地质情况进行全面、深入的调查和分析,了解水文地质特点和潜在危害,为规划设计提供科学依据。同时,还需考虑工程建设的影响,预测可能产生的危害,制定相应的预防措施。其次,应采取合理的工程设计方案,根据勘察结果和危害预测,选择合适的施工方式和工程措施。在建设过程中,应严格控制工程质量,防止因质量不达标而引发的水文地质危害。另外,加强水文地质监测也是预防水文地质危害的重要手段。通过实时监测勘察区域的水文地质变化,能够及时发现问题并采取相应的预防措施,从而降低水文地质危害的发生率4

四、水文地质勘察报告的编写

水文地质勘察报告是水文地质勘察的成果之一,是进行水文地质研究和工程设计的重要依据,也是保证工程安全的重要文件。本章将从勘察报告的组成和要求以及案例分析两个方面进行阐述。

1.勘察报告的组成和要求

水文地质勘察报告应当包含以下内容:前言:包括报告编制的目的、依据、范围和任务等。基本情况:包括勘察地区的地理位置、气候特征、地质地貌、水文地质特征、工程项目概况等。水文地质勘察:包括水文地质调查方法、内容、过程和结果等。水文地质分析:包括对水文地质数据进行分析和解释,包括水文地质特征、水文地质条件、水文地质问题等。水文地质评价:根据勘察结果和分析结果,对水文地质条件和水文地质问题进行评价,提出对工程建设的影响和建议。结论和建议:根据水文地质评价结果,提出工程建设的合理性和可行性,并对水文地质勘察中需要注意的问题和建议进行总结和归纳。附录:包括有关勘察资料、测量数据、图片、图表、地图等相关资料。

2.水文地质勘察报告应当符合以下要求:

全面准确:勘察报告应当对勘察过程、勘察结果、分析和评价等方面进行全面准确的描述,保证勘察报告的客观性和可靠性。规范严谨:勘察报告应当符合有关规范和标准的要求,保证报告的规范性和严谨性。重点突出:勘察报告应当对工程建设中需要关注的问题和难点进行突出,提出明确的建议和措施。易读易懂:勘察报告应当具有良好的可读性和可理解性,确保报告能够被工程设计、施工等相关人员理解和运用

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结语

本文主要探讨了在工程地质勘察中水文地质危害的分析及相应的应对措施。水文地质是工程地质领域的重要分支之一,其研究的对象是地下水和地质条件对工程建设和运行的影响。在实际工程中,水文地质危害可能会对工程的安全性和稳定性产生重要影响,因此对其进行充分的分析和应对措施的制定具有重要意义。

参考文献

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