环境因素对岩土工程勘测结果影响的分析与对策研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

殷佳佳

安徽建设工程测试研究院有限责任公司 230001

摘要

岩土工程勘测是工程建设的重要环节,直接关系到工程设计与施工的科学性和安全性。然而,环境因素对岩土工程勘测结果的影响不容忽视。外界环境条件的变化,例如气候、地下水位、地表水作用以及人为活动,可能导致勘测结果的不确定性,进而影响地基设计和工程建设的安全性与经济性。本文通过系统分析环境因素对岩土工程勘测结果的具体影响,结合实际工程案例探讨应对这些不利因素的技术对策。研究表明,环境因素对岩土工程勘测结果的影响具有复杂性和多样性,但通过改进勘测技术、完善勘测方案和加强监测措施,可以有效减小环境因素的干扰,提升勘测结果的可靠性。未来,应进一步结合信息技术和智能化手段,为复杂环境下的岩土工程勘测提供更科学的技术支持。


关键词

环境因素;岩土工程;勘测结果;技术对策;影响分析

正文


引言

岩土工程勘测是工程建设前期的重要基础工作,其任务是通过现场勘察和测试手段获取地质条件、岩土参数和地下环境的基本信息,为后续设计与施工提供依据。然而,环境因素对勘测结果的影响往往具有不可预测性和复杂性,尤其是在复杂的地质和气候条件下,这种影响更加显著。近年来,随着工程建设规模的不断扩大和项目复杂性的提高,如何减小环境因素对勘测结果的干扰,成为岩土工程领域的一个重要研究课题。

在岩土工程实践中,环境因素可能通过直接或间接的方式影响勘测结果。例如,降雨量和气温的变化可能导致土体含水量和密实度发生变化,从而影响土工试验参数;地下水位的波动可能改变土体的抗剪强度;地表水作用则可能引发冲刷或沉积现象,影响土层结构和地质特性。此外,人为活动如地表开挖、爆破等也可能改变勘测区域的原始地质条件,进一步加大勘测结果的不确定性。本文结合实际工程案例,系统分析了环境因素对岩土工程勘测结果的具体影响,并提出相应的技术对策,以期为提升勘测结果的准确性和工程设计的安全性提供参考。

一、环境因素对岩土工程勘测结果的影响

环境因素对岩土工程勘测结果的影响主要体现在自然环境和人为活动两个方面。自然环境因素包括气候条件、地下水位变化、地表水作用等;人为活动则涉及施工过程中的扰动、爆破作业和土方开挖等。这些因素可能通过改变土体物理力学性质、地层结构和水文条件,影响勘测数据的可靠性和代表性。

气候条件是影响勘测结果的重要自然因素之一。在多雨季节,降雨会增加土体的含水量,从而改变其密实度和强度特性。尤其是在软土或膨胀土区域,含水量的变化可能导致土体的膨胀或收缩,直接影响土工试验结果的稳定性。相反,在干旱条件下,土体可能由于水分蒸发而变得更密实,其参数与实际长期工程条件下的特性可能存在较大偏差。

地下水位的波动是另一个关键影响因素。地下水位升高可能导致土体孔隙压力增加,进而降低土体的有效应力和抗剪强度,导致勘测结果低估地基承载力的风险。而地下水位下降可能引发土体固结,加速地层沉降,从而改变地基的沉降特性和稳定性。地表水作用,如河流冲刷或水体渗透,也可能导致地表土层的局部侵蚀或再沉积,从而改变土层分布和力学特性,影响勘测数据的准确性。

人为活动的干扰对勘测结果的影响也不可忽视。例如,大规模土方开挖可能改变勘测区域的应力分布和土层结构,使勘测结果失去对原始地质条件的代表性;爆破作业可能引发地震效应,导致局部土体密实度提高或裂隙发育;施工机械的振动也可能对浅层土体的力学性质造成影响。此外,施工过程中未能充分考虑环境保护措施可能进一步加剧人为干扰对勘测工作的影响,增加工程建设的风险。

二、环境因素对勘测数据处理与分析的干扰

环境因素不仅影响原位测试和采样过程,还会干扰数据处理与分析,导致勘测结果偏离真实地质条件。在实际勘测中,土工试验参数如抗剪强度、压缩模量和渗透系数等均可能受环境显著影响。例如,土体饱和度变化会导致抗剪强度参数波动,而含水量不均可能使渗透试验结果偏差,难以准确反映土体真实渗透性能。此外,降雨或地下水位升高可能破坏土样稳定性,增加试验数据离散性和分析难度。

在数据分析中,自然环境的动态变化使某些参数随时间和空间显著变化,导致勘测结果呈现不确定性。例如,地基沉降分析中,地下水位波动会影响实测沉降量与计算结果的差异,进而对地基设计的安全性和经济性造成影响。此外,由于勘测时间有限,部分环境影响可能未能短期显现,导致数据无法全面反映地质条件的长期变化。例如,季节性降雨对土层的潜在影响可能需更长时间显现,短期勘测可能忽视这些变量变化,从而影响分析结果的准确性。

为减小环境因素干扰,应在勘测设计阶段加强对环境变化的预判,结合动态监测数据和勘测结果进行综合分析,提高对地质条件变化的灵敏度。同时,利用多源数据融合技术和数值模拟优化受环境影响的关键参数,更准确还原地质条件,提升勘测数据的可信度和实用性。

三、应对环境因素干扰的技术对策

针对环境因素对岩土工程勘测结果的影响,可采取以下几种主要技术对策:首先,应在勘测方案设计阶段充分考虑环境因素的潜在影响,通过合理布置勘测点位、优化测试方法和调整采样深度,尽量减小外界环境对勘测结果的干扰。例如,在降雨量大的区域,可选择在旱季或地下水位相对稳定的时间段开展勘测工作,以避免因含水量波动而引起的参数偏差。

其次,应加强现场监测与原位测试的动态分析能力。例如,通过布设地下水位监测井和降雨量观测站,实时跟踪环境条件的变化,并将监测数据与勘测结果进行关联分析,及时发现并修正异常数据。对于地表水作用显著的区域,可结合地质雷达或波速测试等无损检测技术,获取更全面的地层分布信息,补充传统勘测方法的不足。

此外,在勘测数据的处理与分析阶段,应采用多源数据融合和数值模拟技术,对受环境影响较大的参数进行校正和优化。例如,通过建立三维地质模型和有限元分析模型,可以更直观地模拟环境因素对土体力学性质的动态影响,为勘测结果的可靠性评估和工程设计提供更加科学的依据。

四、结合智能化技术提升勘测精度的探索

随着人工智能和大数据技术的发展,智能化手段为应对环境因素对岩土工程勘测的干扰提供了新思路。例如,通过引入机器学习算法,可以对大量勘测数据进行模式识别和趋势分析,快速发现环境因素对地质条件的影响规律。此外,基于无人机和传感器技术的现场自动监测系统,能够显著提升数据采集的效率和精度,减少人为误差的干扰。

同时,可探索基于智能化技术的实时预测模型,用于模拟环境变化对岩土特性的影响。例如,利用深度学习算法对地下水位变化与地基沉降量的关系进行建模,可以为工程建设提供更具前瞻性的设计指导。此外,通过智能传感器实现对关键环境参数的实时监测与预警,能够有效降低环境因素对勘测结果的潜在风险。

五、结论

本文系统分析了环境因素对岩土工程勘测结果的影响,结合实际案例探讨了多种应对技术对策。研究表明,自然环境和人为活动对勘测结果的干扰复杂多样,但通过改进勘测方案、加强监测手段和引入智能化技术,可以有效提升勘测结果的可靠性和适用性。未来,随着信息技术和智能化手段的进一步发展,应注重构建基于动态环境条件的综合勘测系统,为复杂工程建设提供更加科学的技术支持。

参考文献

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