閆金忠 尚銀生

(山西省勘察設(shè)計研究院,山西 太原 030013)

論巖土工程勘察中水的腐蝕性評價

閆金忠 尚銀生

(山西省勘察設(shè)計研究院,山西 太原 030013)

對巖土工程勘察中關(guān)于樣本的問題進行了討論，分析了水的腐蝕性評價與承載力評價等在各自相關(guān)的指標(biāo)、數(shù)據(jù)分析上的區(qū)別，通過研究水的化學(xué)成分，探討了地下水樣本的代表性選擇方法，以供參考。

巖土工程，地下水，勘察，評價

0 引言

《工程勘察》先后發(fā)表了《地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價》(以下簡稱《評價》)、《對“地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價”一文的商榷》(以下簡稱《商榷》)、《對“地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價”商榷的回復(fù)》(以下簡稱《回復(fù)》)。兩組作者的三篇文章中，《商榷》不僅僅在《評價》的個別錯誤論點的窠臼中打轉(zhuǎn)，并且把討論的重點滑向了巖土工程勘察中水的腐蝕性評價；《回復(fù)》隨《商榷》蛇舞，未能有效的堅持《評價》所最為關(guān)注的受地下水化學(xué)影響下的巖土工程勘察評價體系完善。因此形成的局面是：《評價》與《回復(fù)》最終能夠執(zhí)拗的堅持其個別錯誤論點例如：《巖土工程勘察規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)關(guān)于水的腐蝕性評價中存在“統(tǒng)一且絕對定額式的樣本數(shù)量限定，不符合科學(xué)合理的原則”；“用平均值和標(biāo)準(zhǔn)值來進行評估地下水腐蝕性”等等。而《評價》有意義的觀點以及建議在《商榷》《回復(fù)》中卻并沒有得到足夠的重視。結(jié)合《回復(fù)》提及的部分問題，補充討論如下。

1 關(guān)于樣本

1)兩組作者的三篇文章變化的是討論的主體，不變的是都將《規(guī)范》對水的腐蝕性評價與其他類型評價的樣本數(shù)量要求糾結(jié)在一起。《商榷》雖把討論重點滑向了巖土工程勘察中水的腐蝕性評價，但并沒有針對水的腐蝕性評價來論證合理的樣本數(shù)量要求。水的腐蝕性評價中的樣本，應(yīng)側(cè)重于關(guān)注其分布的合理性、還是側(cè)重于關(guān)注其數(shù)量的多少?！兑?guī)范》感興趣的首先是其分布的合理性，其次才是其數(shù)量的多少，而且并不一定強求取樣數(shù)量。

《規(guī)范》[1]12.1.1明確指出：“當(dāng)有足夠經(jīng)驗或充分資料，認(rèn)定工程場地及其附近的土或水(地下水或地表水)對建筑材料為微腐蝕時，可不取樣試驗進行腐蝕性評價。否則，應(yīng)取水試樣或土試樣進行試驗……”。12.1.2.4明確指出：“……每個場地不應(yīng)少于2件。當(dāng)土中鹽類成分和含量分布不均勻時，應(yīng)分區(qū)、分層取樣，每區(qū)、每層不應(yīng)少于2件?！焙茱@然，《規(guī)范》前后條款銜接合理，雖然關(guān)于水的腐蝕性評價中確實未考慮工程場區(qū)范圍大小，但從勘察區(qū)水文地質(zhì)地球化學(xué)特征出發(fā)，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)條件、前人工作成果及從業(yè)者經(jīng)驗，原則性的提出了水的腐蝕性評價樣本數(shù)量或取、或不取的要求，根本不存在《評價》[2]所謂的《規(guī)范》“統(tǒng)一且絕對定額式的樣本數(shù)量限定”，亦不存在《回復(fù)》所謂的《規(guī)范》“以類似2或3件樣本絕對的量值模式作為工作質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)”。

雖然《規(guī)范》似乎并不關(guān)心《商榷》[3]所謂的“數(shù)量上的半定額”及“距離上的定額”，而且其相關(guān)的條文顯示著要重視勘察區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件。但是，當(dāng)缺乏相關(guān)水文地質(zhì)資料時，通過何種方法，怎樣才能夠發(fā)現(xiàn)勘察區(qū)地下水鹽類成分和含量分布不均勻而進行合理分區(qū)、分層，哪些位置可能出現(xiàn)水的腐蝕性評價中的最不利組合樣本?！兑?guī)范》于此似有不足?！对u價》對此進行了相關(guān)探討。因此，盡管《評價》一文中諸如“實際工作中按相對容量要求制定地下水樣本數(shù)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)勘探點應(yīng)能涵蓋勘察場區(qū)，且布置間距不宜大于75 m～150 m”的建議確有需要討論之處，但也不能說據(jù)此來完善巖土工程勘察中體系毫無意義。

2)工程勘察中，水的腐蝕性評價與承載力評價等在各自相關(guān)的指標(biāo)、數(shù)據(jù)分析處理上有些原則性的區(qū)別。承載力評價等所涉及的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，需要從統(tǒng)計學(xué)的角度出發(fā)，進行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)值、平均值、變異系數(shù)等計算，自然要考慮合理的樣本數(shù)量。而水的腐蝕性評價、判別結(jié)果是按最不利組合進行的，這包括一個樣本中，不同判別因子間的最不利組合，更包括不同樣本間的最不利組合，即此處不涉及統(tǒng)計學(xué)的概念，因而不應(yīng)把《規(guī)范》對于承載力等評價時，對地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計、處理原則，用到對水的腐蝕性評價中來。因此，《商榷》與《評價》在關(guān)于水的腐蝕性評價中，對應(yīng)取得的樣本數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)值的無休止?fàn)幷撘饬x不大。雖然如此，《評價》在關(guān)于水的腐蝕性評價中，得出的部分結(jié)論如“基于全部有效樣本統(tǒng)計分析的平均值是化學(xué)性質(zhì)代表值，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值是地下水的化學(xué)影響的可靠性依據(jù)”在水文地球化學(xué)特征分析中不無意義。

總之，《評價》與《回復(fù)》[4]中“建議規(guī)范地下水化學(xué)性質(zhì)巖土勘察評價技術(shù)工作體系”可能是有益的探索、“依據(jù)最不利檢測樣本值評價地下水化學(xué)作用并非一定能取得切實或充分可靠的安全保障”也似乎并非毫無意義，但進行這種探索理由似乎并不是《評價》所謂的《規(guī)范》存在著“統(tǒng)一且絕對定額式的樣本數(shù)量限定”“以類似2或3件樣本絕對的量值模式作為工作質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)”等這樣那樣的不足。

2 關(guān)于水化學(xué)成分

《商榷》簡單的將表1～表3水化學(xué)成分含量與GB 50021—2001規(guī)范腐蝕性評價相關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來分析，對其相應(yīng)的環(huán)境類別進行猜測是不可取的，其得出的結(jié)論的正確性可想而知。應(yīng)該看到《評價》只是以此為引言，積極有益的探索受地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價，諸如“對于樣本差異表現(xiàn)突出的勘察場地，還需補充勘察技術(shù)工作，進一步細(xì)化地下水評價單元，深入分析污染源頭和影響范圍的演變趨勢及其持續(xù)性等。”“建議規(guī)范地下水化學(xué)性質(zhì)巖土工程勘察評價技術(shù)工作體系，將分層觀測地下水位等相關(guān)調(diào)查內(nèi)容，應(yīng)同時列入地下水樣本采集及化學(xué)性質(zhì)分析工作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”，正是對《規(guī)范》12.1.2.4條的補充和完善，從而盡可能發(fā)現(xiàn)最不利組合樣本。而《商榷》雖以此展開討論，但自始至終卻把討論重點滑向了巖土工程勘察中水的腐蝕性評價等，實質(zhì)上脫離了《評價》根本關(guān)注的問題。

3 關(guān)于樣本的代表性

“地下水樣本的采集工作布置往往先期于含水層(組)的綜合分析推斷劃分”成為《商榷》與《回復(fù)》另一個辯點之一。

《商榷》認(rèn)為“在大多數(shù)地區(qū)均有不同比例的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告和區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告，沿海部分已涉及到縣(市)級進行過1∶10 000基礎(chǔ)性水文地質(zhì)工作……因此，在工程建設(shè)時，地下水樣本采集是在搜集區(qū)域資料和場區(qū)資料的基礎(chǔ)上，針對勘察場區(qū)范圍內(nèi)可能影響工程實體的含水層(層組)綜合分析后進行的，而不是……”

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告關(guān)注的是區(qū)域構(gòu)造、地層及其沉積規(guī)律等；區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告關(guān)注的是在大范圍查明區(qū)域水文地質(zhì)條件，包括查明各類含水層的賦存條件和分布規(guī)律；查明地下水的水質(zhì)、水量及其補給、徑流、排泄條件；并對各地區(qū)的地下水資源及其開發(fā)前景作出評價；1∶10 000水文地質(zhì)工作關(guān)注的是研究區(qū)勘探階段水資源評價等，這些資料對勘察區(qū)水文地質(zhì)條件的分析雖有一定的參考意義，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上以其來針對勘察場區(qū)范圍內(nèi)可能影響工程實體的含水層進行“綜合分析”，只是可以用來作初步的參考。

因為上述水文地質(zhì)工作的研究對象常常不是“可能影響工程實體的含水層”，而且研究的范圍及深度明顯不同。因此，或許在水文地質(zhì)測繪和調(diào)查后，在外業(yè)勘探工作完成后，甚至或許在室內(nèi)、野外相關(guān)的試驗完成后才能夠查明勘察區(qū)地下水的類型、補徑排條件、上下層水力聯(lián)系、污染狀況等，才能夠達到《回復(fù)》認(rèn)為的“含水層(組)的綜合分析推斷劃分”。因此《商榷》對此質(zhì)詢毫無意義。此外，《商榷》需要明白的還有：1∶10 000水文地質(zhì)工作是否是基礎(chǔ)性水文地質(zhì)工作。

4 結(jié)語

1)《評價》關(guān)注的重點是完善受地下水化學(xué)影響下的巖土工程勘察評價體系，《商榷》關(guān)注的重點是巖土工程勘察中水的腐蝕性評價，從而徹底拋棄了《評價》為此進行的積極探索，但都將《規(guī)范》對水的腐蝕性評價與其他類型評價的樣本數(shù)量要求糾結(jié)在一起。

2)《規(guī)范》并不存在《評價》所謂的“統(tǒng)一且絕對定額式的樣本數(shù)量限定”“以類似2或3件樣本絕對的量值模式作為工作質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)”。但是怎樣才能夠發(fā)現(xiàn)勘察區(qū)地下水鹽類成分和含量分布不均勻而進行合理分區(qū)、分層，哪些位置可能出現(xiàn)水的腐蝕性評價中的最不利組合樣本?！对u價》與《回復(fù)》均對比進行了探索，也成為《評價》與《回復(fù)》認(rèn)為相關(guān)體系需要完善的理由之一。

3)《商榷》示例的水文地質(zhì)工作與巖土工程勘察中地下水的研究存在明顯的不同，前者研究的對象常常不是巖土勘察中“可能影響工程實體的含水層”。只有在完成相關(guān)水文地質(zhì)工作后，才可能查明勘察區(qū)地下水的類型、補徑排條件、上下層水力聯(lián)系、污染狀況等，才能夠達到《回復(fù)》認(rèn)為的“含水層(組)的綜合分析推斷劃分”。因此，地下水樣本的采集工作布置往往先期于含水層(組)的綜合分析推斷劃分。

[1] GB 50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2] 李征翼，馬鐵軍.地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價[J].工程勘察，2011(10)：95-96.

[3] 季秀萬，袁 亮.對“地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價”一文的商榷[J].工程勘察，2012(6)：40-41.

[4] 李征翼，馬鐵軍.對“地下水化學(xué)影響的巖土工程勘察評價”商榷的回復(fù)[J].工程勘察，2012(9)：23-25.

Geotechnical engineering investigation of water corrosivity appraisal discussion

Yan Jinzhong Shang Yinsheng

(ShanxiSurveyandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

This paper discussed the sample problems in rock and soil engineering exploration, analyzed the difference of corrosivity evaluation of water and bearing capacity evaluation in their each related index, data analysis, through the research on the chemical components of water, discussed the representative selection method of groundwater samples, for reference.

rock and soil engineering, groundwater, exploration, evaluation

1009-6825(2015)30-0062-02

2015-08-14

閆金忠(1964- )，男，高級工程師； 尚銀生(1962- )，男，教授級高級工程師

TU412

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