吳柱基
(廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì),廣西 南寧 530033)
由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)地飛速發(fā)展,工程項(xiàng)目也鱗次櫛比,但是工程安全問(wèn)題卻仍舊是人們最為關(guān)注的要點(diǎn)。在一個(gè)工程中,其結(jié)構(gòu)的安全性,穩(wěn)定性,耐久性都和水文地質(zhì)等關(guān)系緊密。但是在實(shí)際工作過(guò)程中,水文地質(zhì)地勘查工作經(jīng)常被人們所忽略,這樣的失誤直接會(huì)對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)、施工過(guò)程和工程質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響,甚至?xí)?dǎo)致工程建筑不能正常使用。認(rèn)真做好水文地質(zhì)結(jié)果分析,才能避免因地下水引發(fā)各種危害狀況,以保護(hù)工程安全。
(1)自然地理?xiàng)l件。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘查中,自然地理?xiàng)l件是最重要內(nèi)容,需要勘察的主要有地形地貌和地質(zhì)水文特征。地形地貌主要指工程所實(shí)施區(qū)域內(nèi)及其周邊區(qū)域的平原和水系等具體情況,勘察此片地貌是否被侵蝕及被侵蝕程度、地形開(kāi)闊程度等;而水文特征是指在工程區(qū)域范圍和周邊區(qū)域內(nèi)內(nèi)的氣候,濕度和降水等情況。
(2)地質(zhì)條件。巖土水文地質(zhì)條件對(duì)于工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與建設(shè)工作的質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響,對(duì)工程總體結(jié)構(gòu)的安全性,穩(wěn)定性以及耐久性同樣有較大影響。對(duì)于地質(zhì)條件地勘查刻不容緩。
(3)地下水位。在工程施工期間,由于地下水位不斷地變化,則會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)一系列地基下沉、變形等問(wèn)題,所以也要注意地下水位地勘查工作。對(duì)地下水位進(jìn)行勘查時(shí),需要對(duì)3~5年內(nèi)出現(xiàn)的最高水位,最低水位和全年水位變化等情況進(jìn)行勘測(cè)。
(4)含水層和隔水層。含水層和隔水層的勘查主要涵蓋了:①地下水類(lèi)型;②水位變化幅度;③地下水流向;④含水層深度;⑤含水層厚度;⑥含水層分布。在進(jìn)行所有數(shù)據(jù)地勘察后,結(jié)合上述數(shù)據(jù)對(duì)地層滲透系數(shù),水文地質(zhì)和工程基礎(chǔ)材料的腐蝕程度進(jìn)行分析。
工程勘察作為一次工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)的最基礎(chǔ)的工作,而水文地質(zhì)勘查又是工程勘察的關(guān)鍵,其重要性可見(jiàn)一斑。在對(duì)于礦山工程項(xiàng)目進(jìn)行施工設(shè)計(jì)前,首要任務(wù)就是對(duì)礦山工程地質(zhì)進(jìn)行勘查,只有足夠了解了水文地質(zhì)條件,才能夠做出客觀和準(zhǔn)確評(píng)價(jià),從而為后續(xù)工程提供可靠的數(shù)據(jù)參考并制定相應(yīng)合適的施工方案。由于各種因素均可引起地下水位發(fā)生變化,而當(dāng)變化累積到一定程度時(shí),會(huì)對(duì)工程地基與地上結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害。由于許多工程都和巖土工程有聯(lián)系,所以該類(lèi)工程在進(jìn)行正式施工之前都需要解水文地質(zhì)情況。在日常施工中,水文地質(zhì)問(wèn)題會(huì)引起大部分礦山工程地質(zhì)問(wèn)題,水文地質(zhì)條件也會(huì)對(duì)巖土工程的穩(wěn)定性和耐久性產(chǎn)生不利影響。
(1)工程舉例。某礦山建筑工程位于某高原上,此高原是溶蝕和剝蝕共同的地質(zhì)構(gòu)造類(lèi)型。建設(shè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)較大型充填式溶洞以及含水層。其地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,并且該片區(qū)域含有豐富地下水,需要水文地質(zhì)進(jìn)行勘查,從而了解該區(qū)域地下水和水位變化對(duì)該工程建設(shè)的是否會(huì)產(chǎn)生影響。
(2)物探技術(shù)。參考礦山巖土工程勘查目標(biāo)以及相關(guān)要求,對(duì)于礦山巖土工程進(jìn)行勘查時(shí)需要采用物探技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查。通過(guò)勘查后發(fā)現(xiàn),此處地下水流向?yàn)闁|-西方向。具體埋藏條件∶上層滯水,巖溶水和潛水。由于部分隔水層散步于粉制黏土內(nèi),而隔水層會(huì)影響上層滯水層的埋深,深度<5m。進(jìn)過(guò)鉆孔勘查后可發(fā)現(xiàn)巖溶洞漏斗內(nèi)的具體潛水位。
(3)礦山地質(zhì)作用分析。對(duì)于調(diào)查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析,我們認(rèn)為此工程所在區(qū)域內(nèi)其特有的河岸地貌形態(tài)的形成主要是由于河流切割與溶蝕作用。此片區(qū)域內(nèi)河流地上基巖面較為平緩,高度在1100m~1500m之間,并且河流切割作用對(duì)其影響的最大深度<15m。由于物探技術(shù)說(shuō)明的建設(shè)場(chǎng)地覆蓋層深度已經(jīng)超過(guò)80m,但河流切割作用產(chǎn)生影響的深度一般均小于此深度。所以可以說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)的巖溶漏斗是溶蝕作用所導(dǎo)致的。
根據(jù)上述可以得出如下結(jié)論:本工程所在場(chǎng)地具有形成大型巖溶,侵蝕性水流以及地下水滲透通道等因素。由于具備這樣的條件,所以對(duì)礦山巖土工程安全以及上部結(jié)構(gòu)安全具有負(fù)面影響。可以得到下面結(jié)論∶本礦山工程所在區(qū)域南側(cè)是處于可溶巖與非可溶巖的巖性的分界處,此類(lèi)型的地質(zhì)巖性組合具有發(fā)育巖溶的基本條件。此區(qū)域內(nèi)地下水通道通暢,并且補(bǔ)給主要是徑流;地下水中含有二氧化碳成分,測(cè)出pH值是6.34,具有腐蝕性。科學(xué)研究結(jié)果表明,當(dāng)液體pH值大于6時(shí),具有強(qiáng)烈腐蝕性。由于此處地下水pH值大于6,這表明此處水域具有強(qiáng)烈侵蝕性,會(huì)對(duì)礦山工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有侵蝕作用,會(huì)造成鋼筋和混凝土等材料發(fā)生軟化,導(dǎo)致原本結(jié)構(gòu)變形,坍塌。
(4)相應(yīng)措施。為了避免礦區(qū)處地下水侵蝕作用對(duì)礦上建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分產(chǎn)生損壞,可采用一些措施進(jìn)行預(yù)防,使用防水材料,比如基柔性防水材料以及滲透結(jié)晶型防水材料等。此類(lèi)型的防水材料幫助混凝土形成為一個(gè)更為牢固的整體,并且不再需要涂任何粘結(jié)劑,利用冷施工技術(shù)就可以保證基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)具有密實(shí)性和防滲漏性。
(5)水文勘查作用分析。通過(guò)對(duì)礦山水文地質(zhì)勘查實(shí)例的分析可以了解到水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的重要性。而此處建筑工程如果在工程施工之前不進(jìn)行水文地質(zhì)勘查就不能發(fā)現(xiàn)地下水存在侵蝕作用。如果在沒(méi)有徹底了解地下水特性的情況下即進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工,則會(huì)為后期施工帶來(lái)不良后果,從而影響正常施工進(jìn)行。最嚴(yán)重的是可能會(huì)導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)失穩(wěn),對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生危害。本工程通過(guò)物探技術(shù)對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行了勘查,從而了解了地下水具體性質(zhì),避免其對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響,并針對(duì)具體問(wèn)題采取了相應(yīng)防治措施,減少地下水可能產(chǎn)生的不利影響,從而保證基礎(chǔ)工程安全進(jìn)行。
綜上所述,水文地質(zhì)勘查的重要性可見(jiàn)一斑,其作為礦山工程地質(zhì)勘查中的重要內(nèi)容,其結(jié)果直接影響著工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全與否。所以,在進(jìn)行礦山工程地質(zhì)勘查時(shí),必須認(rèn)真進(jìn)行水文地質(zhì)勘查工作。第一時(shí)間獲取準(zhǔn)確的水文地質(zhì)信息與分析結(jié)果,從而在日后進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工方案設(shè)計(jì)時(shí),能夠提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。
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