王遠江
摘要:基于提高工程地質勘察水平的目標,針對工程地質勘察中水文地質的影響,做了簡單的論述,提出了危害性的應對策略,共享給相關人員參考。從地質勘察實踐來說,地下水水位和壓力等的變化,很容易引發(fā)系列危害,比如地面沉降和地裂縫等,需要加以應對和處理?,F(xiàn)結合具體研究,作如下論述。
關鍵詞:工程地質勘察;水文地質;危害性;應對策略
隨著工程建設規(guī)模的不斷擴大,面對的地質條件更加復雜,使得工程地質勘察地位不斷提升,通過地質勘察,掌握地質條件情況,為設計和建設工作的開展,提供有力的支持。從地質勘察實際來說,水文地質的影響最大,要高度重視水文地質勘察,提出全面的應對措施,保障工程建設的質量和安全性。
1.工程地質勘察中水文地質調查內容
從勘察的內容來說,主要針對公路、鐵路以及城市建筑等建設區(qū)域內的地質條件,開展相應的勘察,掌握工程地質條件和水文地質條件等,明確水文地質問題的潛在危險,提出應對措施和處理方法[1]。開展水文地質勘察,要按照當?shù)氐囊?guī)范,全面把握工作內容。以貴州省《貴州巖溶場地巖土工程勘察技術規(guī)范》DB52/T1336-2018為例,規(guī)范提出水文地質調查與測繪工作,應該進行場地與周圍相關資料的收集,包括區(qū)域地質資料、地貌資料、第四系地質、水文地質資料、巖溶資料等;鄰近地區(qū)的氣象資料和水文資料等。若勘察現(xiàn)場的水文地質條件比較復雜,要擴大調查范圍,涵蓋和工程場地有關的一個或者多個完整的巖溶水文地質單元。以地貌調查為例,要包括巖溶平面分布特征、觀測巖溶洼地和溶洞等。
2.工程地質勘察中水文地質的影響分析
2.1水文地質的影響
2.1.1地下水壓力變化
一般來說,若地下水沒有受到人為因素的干擾發(fā)生變化,那么給建筑物不會造成影響。但建筑施工作業(yè)期間,受到外力因素的影響,地下水極易出現(xiàn)壓力失衡的情況,影響著工程施工進度。實例,某建筑工程施工作業(yè)的開展,缺少對水文地質條件的全面勘察,施工作業(yè)時承壓突然增加,使得管道在基坑施工作業(yè)時突然發(fā)生爆裂,威脅著建筑物的穩(wěn)定性和施工安全,同時造成工期推遲,增加了工程建設投入[2]。
2.1.2地下水水位變化
從水位變化的角度來說,當水位開始上升時會產生附加浮托力,對建筑物有著很大的上托作用,并且由軟化基礎底持力上層,減少地基基礎的承載力。若地下水位下降或者臨近建筑深基坑開挖將會,那么將會給周圍存在的建筑造成影響,使其出現(xiàn)不均勻沉降,引發(fā)傾斜和裂縫等問題。具體原因為下水管道漏水,部分建筑物未采取散水坡與排除地表水的措施,大量降水與地表水滲透到地基,使得持力層被軟化,使得建筑物出現(xiàn)不均勻沉降[3]。除此之外,部分建筑工程因為地下水的變化,比如水分聚集或者散失,促使土層出現(xiàn)軟化和崩解等作用,造成建筑物破壞。部分地下水的化學反應,使得建筑基礎層被腐蝕,進而發(fā)生傾斜或者產生裂縫。水對土的影響很大,比如毛細水,其受到水和空氣界面表面張力作用影響,為分布在細孔隙內的自由水,主要出于地下水位之上的他透水層,受到表面張力的影響,地下水順著毛細孔上升,上升高度和土孔隙大小有著直接關系??紫逗艽髸r,即粒徑超過2mm,一般沒有毛細情況。毛細水多存在于直徑大小在0.002rnm~0005rnm的孔隙內,比如粉砂土,含量很多。若毛細水上升,地表可能會發(fā)生沼澤化和鹽漬化,促使基礎墻體濕潤,部分建筑基礎與基墻使用的建筑材料質量不達標,經過濕潤后會軟化,整體強度降低,變形量增加,溫度降低時加劇凍脹作用,使得建筑物出現(xiàn)傾斜和裂縫,部分建筑室內地面會產生返潮的情況,需要采取制作地基防潮層和墻基防潮層的措施[4]。
2.2實例分析
2.2.1案例概述
以某工程項目為例,為道路橋梁工程,設計為雙層兩用橋。其中,上層設計為雙向6車道,下層設計為雙向輕軌軌道,并且預留2車道。整個橋的長度為1741.00mm,橋面寬度單位為30mm~36mm?,F(xiàn)結合此工程地質勘察實踐,分析水文地質的影響。
2.2.2水文地質條件分析
2.2.2.1基本情況
從區(qū)域環(huán)境角度來說,長江為此橋橋位區(qū)最低侵蝕基準面。該橋的橋位區(qū)地下水依托地勢和上將水位呈現(xiàn)互補關系或者反補關系。受到地勢因素的影響,基巖裂隙水都接受降水補給最終形成地下水,通過層面徑流排放到長江。汛期期間,長江河床地下水主要接受長江補給和兩岸地下水補給。
2.2.2.2松散層孔隙水
具體分布地點為西岸河漫灘,地下水的補給依靠降水,屬于潛水。地下水的水位以及水量大小,受到季節(jié)因素的影響比較大,洪水期的水位以及水量相對枯水期要大。砂土層歸類為弱透水層,厚度范圍為0.60m~6.82m,含水量不多。此部分地下水,不會給混凝土造成腐蝕影響。選擇南濱路段的松散層,開展抽水試驗,試驗結果顯示,水位只降深了1.72m,流量便達到了10.54m3/h,水泵停止運行之后水位快速恢復到原來的水平。抽出來的地下水,水質比較渾濁,水的顏色和長江水一致。經過計算得到,滲透系數(shù)范圍為0.15m/d~16.15m/d。
2.2.2.3基巖裂隙水
位于長江兩岸階地基巖風化裂隙中,類型為潛水。從補給源的角度來說,以大氣降水為主?;鶐r強風化帶巖層比較破碎,受到風化的影響,裂隙比較發(fā)育,工程建設現(xiàn)場內基巖強風化帶的厚度大小有限,弱風化帶裂隙表現(xiàn)為不發(fā)育特點,同時基巖出露的位置相對比較高,受到地形坡度因素和大氣降水因素等的影響,局部位置的潛水很少。工程地質勘察工作中,在A23橋臺位置進行調查時,發(fā)現(xiàn)存在 1處防空洞。對防空洞進行勘察,發(fā)現(xiàn)洞內存在著地下水出露情況,通過向周圍的居民進行調查得知,因為生活用水量不大,此地區(qū)地下水連年不斷。選擇長江兩岸對應層位,開展鉆孔作業(yè),進行提水試驗。經過試驗發(fā)現(xiàn),鉆探深度范圍內幾乎不存在地下水。對BK84與BK49位置,開展抽水試驗,得知此處含水層地下水水量有限。因為長江河床地理位置特殊,向斜槽谷位置很低,向斜兩翼巖層在降水的影響著,經過滲流形成了地下徑流,經過匯集之后分布在向斜核部,地下水劃歸為承壓水。工程現(xiàn)場的基巖裂隙水補給,主要依靠的是大氣降水和長江。
2.2.3不良工程地質分析
此橋兩江岸都屬于巖質岸,土層的厚度比較小,經過地質勘察,沒有發(fā)現(xiàn)塌岸的情況,因此不需要進行岸坡再造。根據(jù)工程地質勘察中水文地質調查結果分析,確定此工程施工現(xiàn)場不良地質現(xiàn)象不發(fā)育。從此橋的建設現(xiàn)場來說,整個地塊的地勢比較平緩,起伏變動不大,區(qū)域構造的作用不強,不存在滑坡和斷層等各類不良地質情況。整個路線中K1+794.40位置,存在砂巖陡崖,整個陡崖的長度大約為170m,高度參數(shù)范圍為12m~14m,坡角大約為72°~82°,橋位區(qū)坡向參數(shù)為315°。從所處的位置來說,為長江右岸岸坡,整個坡體為砂巖,坡腳位置是新近分層碾壓的填筑土。按照回填作業(yè)前的勘察結果,斜坡底部巖體相對完整,沒有凹巖腔,底部沒有臨空面。經過地質勘察發(fā)現(xiàn),橋位區(qū)陡崖位置的砂巖體存在著7條裂隙發(fā)育,經過不斷發(fā)育,卸荷裂隙斷續(xù)出現(xiàn),豎向穿層。從現(xiàn)狀來說,1號卸荷裂隙已經完善將一部分巖體切割,巖體和母體分離。目前來說,尚沒有使陡巖發(fā)展為危巖。從管網洞室測繪結果以及工程地質勘察結果來說,此工程建設現(xiàn)場內共計分布12處地下洞室,分布地點在長江兩岸,部分洞室對橋位區(qū)的影響很大。通過地質勘察,分析水文地質的影響后,制定相應的建設和施工控制方案,為后續(xù)工程施工作業(yè)的開展,提供了有力的支持,極大程度上保證了工程建設的質量和效益[5]。
3.工程地質勘察中水文地質的影響應對策略
3.1加大水文地質勘察的理論研究
從勘察工程地質作業(yè)實踐來說,要以水文地質為主要內容,做好深度分析以及研究,尤其是要掌握地下水情況。這需要工作人員做好水文地質勘察理論的深度研究,通過對巖層和水的作用原理分析,獲得水文地質評估結果。工程水文地質勘察理論為綜合性較強的學科,要做好深度研究,構建地下水勘察體系,運用勘察專業(yè)知識,結合水文地質的危害特征,提出具體的解決方案,并且要進行工程建設風險的評估,制作評估報告,為工程設計和建設提供具體的建設方案。除此之外,要積極引入專業(yè)人才,做好人員的培訓,全面提高勘察工作者的綜合素質,保證水文地質分析結果的精準性[6]。
3.2積極建設地下水試驗站
隨著工程地質勘察地位的不斷上升,完善水文地質條件勘察基礎設施具有緊迫性,能夠為各項工作的開展提供支持。建設的地下水試驗站要實現(xiàn)全面覆蓋,進而保證勘測數(shù)據(jù)信息的真實性和完善性,通過整合所得的數(shù)據(jù)信息,為各項工程建設的開展提供依據(jù)。各個區(qū)域采取的措施差異,比如城市群區(qū)域地下水污染嚴重,部分地區(qū)的淺水層被污染,利用深機井或從別的區(qū)域輸送?;诖?,要加大對地下水的監(jiān)測力度,快速獲得精準的數(shù)據(jù)信息[7]。
3.3完善勘察管理體系
從當前實際情況來說,工程地質勘察領域還面臨著很多的問題,比如現(xiàn)場勘查作業(yè)中理論和實踐變差大等。對于現(xiàn)存的各類問題,要注重構建完善的勘察管理體系,不斷提高地質勘察工作人員的水平,引入現(xiàn)代化設備和儀器,全面提高地質水文勘察水平。在工程建設工作中,地質勘察起到了重要的作用,占據(jù)著重要地位。若想不斷提高工程勘察水平,必須要做好全面的把控,圍繞理論知識、勘察設備等入手,加大勘察工作的投入力度,確保勘察結果的完整性和科學性,為工程方案的制定提供保障[8]。通過構建高效的地質勘察管理機制,不斷提高工程勘察水平,實現(xiàn)對建筑物穩(wěn)定性和安全性的把控,全面提高建筑建設質量水平。
3.4制定危害的預防措施
首先,要做好設計環(huán)節(jié)的預防控制。開展工程建設方案設計前,組織勘察人員做好現(xiàn)場考察,對于氣溫變化和氣候變化大的區(qū)域,增加勘察的時間,獲得完整精準的數(shù)據(jù),以免地基基礎受到影響。設計的地基基礎方案,必須要嚴格按照工程設計與施工標準文件等現(xiàn)行規(guī)范標準,做好質量的把控,最大程度上減少錯誤的出現(xiàn)[9]。
其次,工程施工階段采取預防措施。施工現(xiàn)場的水文地質條件變化較大,精準預測的難度很大,因此若想有效應對水文地質的危害和影響,需要結合實際情況,及時調整工程施工方案,并且制定緊急預案加以應對,確保工程建設的科學性以及安全性。施工作業(yè)前,要做好勘察報告的閱讀和分析,即使報告沒有得出存在地下水,也需要制定緊急處理方案,當施工作業(yè)遇到外來水源時能夠及時進行處理。尤其要對常見的問題進行預防,比如基坑止水帷幕失效等,以免工程事故的發(fā)生。
最后,工程竣工階段的預防措施。完成工程建設后,組織專業(yè)人員對工程安全性進行檢測評估,并且編寫工程驗收證明書。檢測中發(fā)現(xiàn)存在問題,需要及時采取處理措施,避免影響工程后期的使用,引發(fā)安全事故[10]。
4.結束語
綜上所述,工程地質勘察中水文地質條件勘察為重點內容,做好水文地質條件危害的有效預防和控制,對保證工程建設的質量和安全性,有著重要的意義?,F(xiàn)有的很多工程由于前期勘察不到位,未能考慮水文地質的影響,引發(fā)了工程事故,造成極大的損失。文中結合具體實踐,對工程地質勘察中水文地質的影響,做了相應的分析,提出了勘察策略和應對措施,為相關工程勘察和建設工作的開展提供參考。
參考文獻:
[1]朱建軍.工程地質勘察中水文地質問題的危害分析[J].世界有色金屬, 2018(06):188+190.
[2]張志強,馮學遠.水文地質問題在工程地質勘察中的危害性分析[J].世界有色金屬, 2018(03):181-182.
[3]李慎鋒.工程地質勘察中水文地質的危害分析[J].住宅與房地產, 2018(08):196-197.
[4]孫立勇.關于工程地質勘察中水文地質若干問題的分析[J].建材與裝飾, 2016(41):213-214.
[5]徐禮文.工程地質勘察中水文地質問題的應用價值研究[J].中國金屬通報, 2019(08):140-141.
[6]鄧亮.探析水文地質問題在工程地質勘察中的重要性[J].中國金屬通報, 2019(08):161+163.
[7]張楊.工程地質勘察中水文地質問題的危害性及防治策略[J].中國金屬通報, 2019(08):226-227.
[8]楊蘭,李彪.淺談地下水資源勘察技術在預防地質災害中的應用[J].中國金屬通報, 2019(07):151+153.
[9]楊華.水文工程地質勘察問題分析及對策措施[J].工程建設與設計, 2019(14):35-36.
[10]白沙.工程地質勘察中水文地質問題的危害分析及處理措施[J].工程建設與設計, 2019(14):31-32.