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水文地質(zhì)問(wèn)題是工程施工中的關(guān)鍵問(wèn)題,由于地質(zhì)作用造成的災(zāi)害數(shù)量眾多,而產(chǎn)生災(zāi)害的主要原因多半是由于地下水問(wèn)題。以目前的現(xiàn)狀來(lái)看,很多工程地質(zhì)問(wèn)題的產(chǎn)生也都是因?yàn)閷?duì)包含地下水在內(nèi)的各類(lèi)致災(zāi)因素的勘查力度不足。因而本文旨在對(duì)目前的水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行分析,并以此來(lái)分析如何進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)。
由于水文地質(zhì)問(wèn)題始終貫穿與工程施工當(dāng)中。地下水本身是巖土體的組成部分,影響到巖土體的工程特性,對(duì)于施工也是關(guān)鍵的影響因素,尤其是針對(duì)于一些高層建筑的施工,水文地質(zhì)問(wèn)題直接影響到建筑物的安全性和穩(wěn)定性。但是這一問(wèn)題在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)中卻往往被忽視。由于施工方僅僅只對(duì)周?chē)h(huán)境的勘查結(jié)果和經(jīng)濟(jì)效益高度關(guān)注,且水文參數(shù)本身的利用范圍也不是非常廣泛,所以施工時(shí)通常只是簡(jiǎn)單地水文條件進(jìn)行評(píng)價(jià)。而為了能確保施工質(zhì)量和安全性,就需要加強(qiáng)工程地質(zhì)勘查工作,其中水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)非常關(guān)鍵,針對(duì)于地下水可能產(chǎn)生的影響,要建立預(yù)警機(jī)制和措施預(yù)案,提供必要的技術(shù)保障手段。
以我國(guó)目前的水文地質(zhì)勘查現(xiàn)狀來(lái)看,在實(shí)際工作中會(huì)受限于設(shè)備和技術(shù)的使用而出現(xiàn)結(jié)果誤差。特別是現(xiàn)階段,對(duì)于水文信息的整理和分析也應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化和完善,且大量的工程施工導(dǎo)致地下水長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)采,水文地質(zhì)勘查工作也是對(duì)環(huán)境問(wèn)題的一種應(yīng)對(duì)措施,在未來(lái)的工作中也應(yīng)該發(fā)揮更關(guān)鍵的作用,提升生態(tài)意義。
水位的變化包括自然原因和人為原因,但對(duì)于巖土工程來(lái)說(shuō)都是需要重點(diǎn)關(guān)注的。地下水是導(dǎo)致巖土工程危害的主要原因,而地下水升降問(wèn)題也是常見(jiàn)的影響因素。從人為原因來(lái)看,包括廢水的排放和建筑垃圾兩個(gè)方面。重點(diǎn)是廢水排放方面,很多施工單位在施工時(shí)并不注意廢水的合理收集和排放,不僅會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,還會(huì)影響到施工的安全性。而人為因素主要是導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)明顯下降。很多施工單位或是探礦單位會(huì)大量地將地下水抽取,或是在上游修建水庫(kù)等,導(dǎo)致地下水位的大幅度下降,一旦控制不當(dāng),就會(huì)導(dǎo)致地表塌陷、水質(zhì)惡化等,對(duì)于環(huán)境的破壞程度非常明顯。此外,自然原因主要指的是降水量和含水層顆粒原因等,例如巖土體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞,導(dǎo)致巖土軟化、強(qiáng)度降低等。但無(wú)論是哪種問(wèn)題,都會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮變形反復(fù)出現(xiàn),如果建筑物的強(qiáng)度本身較低,那么結(jié)構(gòu)破壞也是在所難免的事情。
通常情況下地下水的動(dòng)力作用,受自然因素影響的程度較小,且不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一旦在工程施工環(huán)節(jié)中對(duì)地下水的動(dòng)力平衡進(jìn)行破壞,便會(huì)產(chǎn)生一些嚴(yán)重的工程問(wèn)題,例如基坑突涌,帶來(lái)的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失都是巨大的。
地下水腐蝕即地下水本身具有一定的侵蝕和破壞能力,對(duì)混凝土等施工材料會(huì)產(chǎn)生一定的不良影響。通常情況下如果地下水中的H+含量或二氧化碳含量較高時(shí),就需要進(jìn)行地下水腐蝕的評(píng)價(jià)工作。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》的明確要求,在沒(méi)有充分的資料對(duì)工程場(chǎng)地的水質(zhì)進(jìn)行判斷時(shí),就需要進(jìn)行取樣試驗(yàn),然后分析其可能產(chǎn)生的腐蝕性[1]。此外氣候的變化也會(huì)加快地下水的腐蝕程度。例如溫度的變化讓混凝土內(nèi)部孔隙的鹽溶液飽和,但在水的作用下又出現(xiàn)溶解,如此的循環(huán)破壞嚴(yán)重影響施工建筑的耐久程度和安全性。
巖土的水理性質(zhì)包括水理和巖土物理兩個(gè)方面,針對(duì)于工程地質(zhì)勘查工作來(lái)說(shuō),巖土的水理性質(zhì)應(yīng)該被放在主要的勘查目標(biāo)上。由于地下水會(huì)對(duì)巖土產(chǎn)生作用,進(jìn)而影響到巖土的強(qiáng)度和整體結(jié)構(gòu),所以針對(duì)巖土體的水理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試,可以有效地減少產(chǎn)生的問(wèn)題。通常可以從以下幾個(gè)方面入手。
1.透水。透水性的主要判斷依據(jù)是水通過(guò)巖土?xí)r的性能變化。由于自然重力的原因,巖土如果顆粒較大,那么透水性能會(huì)更強(qiáng)。所以通過(guò)對(duì)滲透系數(shù)的計(jì)算來(lái)判斷巖土的透水性能,可以有效地對(duì)地下水可能產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)估。
2.軟化。巖土長(zhǎng)期受到地下水的滲透,結(jié)構(gòu)和性能會(huì)產(chǎn)生變化,強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)顯著降低。通過(guò)對(duì)軟化系數(shù)的計(jì)算,可以對(duì)巖土耐水耐壓能力進(jìn)行判斷。如果軟化性顯著,對(duì)于工程施工的影響程度也較大。
3.體積變化。體積變化主要是因?yàn)榈叵滤淖饔谩H绻麕r土吸收了大量的地下水,則體積會(huì)明顯增大,反之,當(dāng)水分流失時(shí),體積又會(huì)縮小。巖土的這一特性也是導(dǎo)致基坑問(wèn)題的常見(jiàn)因素,因而水文地質(zhì)問(wèn)題也應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注這一方面。
由于地下水位的變化會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水文地質(zhì)問(wèn)題,所以在勘查的過(guò)程中也應(yīng)該強(qiáng)化人員的勘查意識(shí),并針對(duì)可能出現(xiàn)的影響因素進(jìn)行記錄,以此來(lái)編制評(píng)價(jià)報(bào)告。施工單位也需要給予高度重視,制定多種解決方案,將出現(xiàn)的問(wèn)題降到最低,控制在合理的范圍內(nèi),提升工程的整體質(zhì)量[2]。
對(duì)于巖土工程的勘查報(bào)告來(lái)說(shuō),內(nèi)容的準(zhǔn)確定是最終成果的直接體現(xiàn),尤其是對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō),在地基設(shè)計(jì)和施工方面都要以勘查的資料作為參考依據(jù),因而在評(píng)價(jià)內(nèi)容上出現(xiàn)偏差,就有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的施工質(zhì)量問(wèn)題。所以在水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容中,除了要描述地下水類(lèi)型和分布情況外,還要著重對(duì)巖土類(lèi)型、流向、水動(dòng)力等參數(shù)進(jìn)行分析,從而了解到整體的評(píng)價(jià)資料,然后為施工提供有效的輔助。
技術(shù)的使用主要指的是在科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展下,水文地質(zhì)勘查工作也需要與時(shí)俱進(jìn),采用更有效的技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行勘查。例如常用的物探技術(shù),是對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和水資源進(jìn)行合理勘查,或是利用點(diǎn)發(fā)勘探技術(shù)來(lái)對(duì)地下水分布情況和儲(chǔ)存情況進(jìn)行初步了解。而水文地質(zhì)鉆探技術(shù)、地下水化學(xué)研究、同位素研究等方式也可以成為重要的方式,尤其是對(duì)于地下水的具體位置和比例上,在結(jié)果上可以更加精確[3]。
隨著建筑工程未來(lái)的繼續(xù)發(fā)展,工程地質(zhì)勘查在未來(lái)仍然是關(guān)鍵的技術(shù)工作。而在這一環(huán)節(jié)中,水文地質(zhì)條件的勘查工作必然是核心內(nèi)容。為了能準(zhǔn)確地查明施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件,施工單位也應(yīng)該著重對(duì)產(chǎn)生問(wèn)題的因素進(jìn)行分析,然后采用有效的水文地質(zhì)勘探手段,與工程設(shè)計(jì)相適應(yīng),從而預(yù)測(cè)工程和水文條件的相互作用特點(diǎn),為工程施工提供正確的評(píng)價(jià)結(jié)果。