張如龍
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院,甘肅 張掖 734000)
水文地質(zhì)問題影響著工程地質(zhì)勘察階段的安全性,是造成工程質(zhì)量問題的主要原因,科學(xué)的勘測(cè)方法能夠降低意外事故的發(fā)生頻率,消除潛在威脅,有效地提高相關(guān)工程的使用壽命。因此在開展工程地質(zhì)勘察時(shí),要結(jié)合水文地質(zhì)問題的實(shí)際情況,保證工程項(xiàng)目的有序進(jìn)行。
在工程地質(zhì)的勘察過程中,水文勘察尤其重要。水文地質(zhì)勘察工作沒做好,對(duì)地下水的分布狀況以及相關(guān)性質(zhì)分析不全面,會(huì)直接影響對(duì)巖石結(jié)構(gòu)的判斷,而巖石結(jié)構(gòu)又是地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容之一。因此,水文地質(zhì)勘察與工程地質(zhì)勘察是息息相關(guān)的。在施工階段,水文勘察能夠保證地基等基本承重體的穩(wěn)定程度,提高施工建筑的安全性能;在工程完工交付使用階段,還需要進(jìn)行相關(guān)水文測(cè)試,以保證工程的完工質(zhì)量。水文地質(zhì)勘察對(duì)于保證施工質(zhì)量,維護(hù)施工企業(yè)名譽(yù)都有極為重要的作用,科學(xué)的水文地質(zhì)勘察還能夠節(jié)約資金,提高工作效率。因此,施工單位應(yīng)該對(duì)水文地質(zhì)勘察予以足夠的重視,提高其在工程地質(zhì)勘察中的地位。
總體而言,水文地質(zhì)調(diào)查在工程地質(zhì)勘察中主要探究地下水對(duì)施工工程的影響。通過探究地下水的分布狀況,相關(guān)水源的物理化學(xué)性質(zhì),流動(dòng)規(guī)律等情況,了解地下水對(duì)工程施工可能造成的影響,合理進(jìn)行工程施工布局。具體內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面:①水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)。開展實(shí)地勘察,對(duì)地下水位和腐蝕層進(jìn)行調(diào)查,研究地下水對(duì)巖土體的影響程度,掌握精確的地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù),為工程設(shè)計(jì)和施工階段提供重要的數(shù)據(jù)來源。②研究巖土水理性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)是在地下水和巖土這兩者相互作用的基礎(chǔ)上形成的,地下水有結(jié)合水,毛細(xì)管水,重力水三種表現(xiàn)形式,不同類型的地下水的軟化性、透水性、給水性和脹縮性都不一樣,對(duì)巖土的水理性質(zhì)影響也有所不同。研究巖土水理性質(zhì)是保證工程耐用性的關(guān)鍵步驟。
(1)地下水位變化對(duì)巖土體的影響。地下水位變化是水文地質(zhì)探究的常見問題,不同區(qū)域,不同季節(jié),不同類型土壤結(jié)構(gòu)都會(huì)隨著降水量的變化形成不同高度的地下水位。地下水位對(duì)于巖土體的影響主要表現(xiàn)在巖土體的承壓能力上。例如,在雨季雨水充沛的季節(jié),地下水位明顯上升,隔水層逐漸轉(zhuǎn)化為富水層,會(huì)導(dǎo)致巖土體變軟,進(jìn)而造成巖土體的承壓能力下降,降低施工工程的安全質(zhì)量。除了天氣的影響以外,還有人為因素會(huì)導(dǎo)致地下水位上升。例如,施工區(qū)域附近的工廠排放的污水在流經(jīng)地基附近地區(qū)時(shí),會(huì)由于滲漏現(xiàn)象導(dǎo)致地基逐漸軟化,對(duì)地上的巖土體結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響。在旱季,地下水位明顯降低,則會(huì)造成巖土體因過度缺水而開裂,也會(huì)降低巖土體的承壓能力。因此,地下水位的高低程度對(duì)于工程的設(shè)計(jì)與施工階段都有著重要的影響,在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)必須考慮此部分內(nèi)容。
(2)承壓水壓力對(duì)于工程地質(zhì)勘察的影響。在建筑施工的過程中,會(huì)不停地挖掘上覆土,混加新的施工材料,如果處理不到位,就會(huì)打破承壓水的平衡,在動(dòng)力壓力的移動(dòng)過程中,使得建筑物底部巖土體的承重能力受到影響,承壓水壓力的變化還會(huì)影響巖土的收緊和膨脹程度,甚至引起地裂。另外,在壓強(qiáng)不穩(wěn)定的狀態(tài)下,動(dòng)力壓力會(huì)發(fā)生移動(dòng),引起地下水位的反復(fù)上升與下降,使得地下水中所含的鐵、鋁等元素的膠狀物流失,致使土壤的性質(zhì)發(fā)生變化,變得疏松。因此,必須研究地下水賦存深側(cè)壁面的進(jìn)口流速,查明地下水附近的巖土體側(cè)壁的壓強(qiáng)情況,以免出現(xiàn)基坑突水等現(xiàn)象。
(1)提高水文地質(zhì)勘察的重視程度。地下水位的高度,地下水的物理性質(zhì)以及承水壓力都會(huì)對(duì)巖土體的承重能力造成影響,進(jìn)而影響施工建筑的使用壽命及安全質(zhì)量。但在很多工程的實(shí)際施工過程中,卻并未予以水文地質(zhì)勘察足夠的重視,很多都只是走形式,直到工程完成后出現(xiàn)問題,才后悔莫及,但此刻造成的損失已經(jīng)無法挽回。所以,勘察人員在進(jìn)行水文勘察的過程中,要認(rèn)真地收集相關(guān)數(shù)據(jù),并合理預(yù)測(cè)地下水對(duì)于工程設(shè)計(jì)施工的影響,并根據(jù)查找出的問題制定相關(guān)解決措施,為打造穩(wěn)固的工程地基做好準(zhǔn)備。
(2)建立科學(xué)的水文地質(zhì)評(píng)估體系。為了保障水文地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行,勘察者在正式開始工作之前,要先建立一系列的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),形成全面的數(shù)據(jù)框架,這種方式不僅能保證調(diào)查數(shù)據(jù)的完整全面,還能提高勘察者的工作效率。勘察者要明確不同期間地下水位狀況,豐富測(cè)量指標(biāo),提高設(shè)計(jì)施工分析的精準(zhǔn)性與可靠性。此外,在測(cè)試時(shí),遇到含水層,采取相應(yīng)的分離措施進(jìn)行單獨(dú)分析,各自形成測(cè)量系統(tǒng)。在進(jìn)行評(píng)估之后,還要針對(duì)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作,提高評(píng)估效果。
(3)明確水文地質(zhì)的演化特征及差異性。在進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查時(shí),工作人員首先應(yīng)該了解水文地質(zhì)具有一定的演化性,會(huì)隨著季節(jié)天氣得到變化發(fā)生改變。因此,調(diào)查人員在調(diào)查時(shí),不能只著手于當(dāng)前水文地質(zhì)的分析,還應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前水文地質(zhì)狀態(tài)對(duì)工程施工及使用期間的水文地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),提高水文地質(zhì)勘測(cè)水平。比如,在進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)價(jià),研究水位高度時(shí),由于不同季節(jié)降水量不同,因此調(diào)查者應(yīng)當(dāng)全面收集一整年的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,作為預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。另外,不同類型的施工工程對(duì)于水文地質(zhì)狀態(tài)的要求也不同,調(diào)查人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的分析,節(jié)約人力物力的同時(shí)保證水文地質(zhì)勘查的有效性。
(4)重視地下水污染處理工作。水文地質(zhì)勘察不僅在工程設(shè)計(jì)施工有很大的作用,對(duì)于工程投入使用階段也能起到巨大影響。比如,在探測(cè)時(shí),明晰地下水的受污染情況。勘察者應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)合理預(yù)測(cè)工程使用階段是否會(huì)出現(xiàn)后續(xù)污染以及預(yù)測(cè)污染程度,并提前采取合理措施,做好治理妨害工作,避免工程完工后因水力資源受到污染而貶值,造成不必要的后續(xù)糾紛。
總而言之,水文地質(zhì)問題是工程設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵影響因素,因此,必須予以足夠的重視,降低工程出現(xiàn)事故的風(fēng)險(xiǎn)因素,調(diào)查時(shí)注意考慮水文地質(zhì)的演變特征。在出現(xiàn)問題時(shí),要注意針對(duì)施工工程的具體性質(zhì),采取相應(yīng)的調(diào)整手段,提高工程的安全質(zhì)量。