木盼盼
(天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊,天津 301800)
在巖土工程勘察當(dāng)中,水文地質(zhì)問題是影響其勘察質(zhì)量的主要因素,水文地質(zhì)問題實質(zhì)上是指地下水的運行情況,包括地下水形成的原因、流動情況、分布情況等。在對復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程施工過程中,對其周圍一定范圍內(nèi)的水文地質(zhì)進行勘察是所有勘察工作的必要環(huán)節(jié)。當(dāng)前水文地質(zhì)問題對于巖土工程勘察的主要影響因素包括地下水位變化、土體含水狀態(tài)和承壓水壓力。巖土工程在施工的過程中,其所在區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)勘察能夠為后續(xù)施工提供更多有力的勘察信息,例如地質(zhì)組成結(jié)構(gòu)、地質(zhì)物理及化學(xué)組成成分特征等[1]。隨著當(dāng)前巖土工程建設(shè)的不斷進步,相關(guān)地質(zhì)勘察工作的重要性逐漸凸顯,而水文地質(zhì)問題又是影響其勘察結(jié)果的主要因素。因此,相關(guān)部門針對這一方面的研究力度不斷增加,找出影響勘察的關(guān)鍵因素。本文將針對這一問題,開展復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究。
在針對此方面的水文地質(zhì)調(diào)研中發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生水文地質(zhì)的直接問題為主要為地下水問題。而在勘察區(qū)域地下水過程中,需要對以下三點進行深入研究,其一為分析地下水的走向與流向?qū)^(qū)域巖土工程實施造成的抑制作用與干擾作用,分析不同水源的流向是否會對土質(zhì)造成侵?jǐn)_問題,并提前做好此方面的防范工作,避免對區(qū)域巖土工程的實施造成影響。其二為對區(qū)域內(nèi)大型建筑結(jié)構(gòu)底層地下水的勘察工作,分析地下水是否對建筑地基存在影響作用,并提前做好預(yù)警與預(yù)防措施[2]??辈爝^程中,可從地下水水體中腐蝕性微量元素的含量、地下水對建筑地基的沖擊量等層面分析。并且,大多數(shù)高層與超高層建筑施工采用的是膨脹土體,此種土質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性仍有待考量。因此,在對地下水進行地質(zhì)勘察過程中,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況實施。其三為對區(qū)域地下水水位的勘察,在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)地下水水位是造成水文地質(zhì)問題的核心要素。為此對于地下水位的研究也是勘察工作實施的重點。在此過程中,考慮到由于區(qū)域土質(zhì)不同,不同土質(zhì)對于地下水的吸收作用不同。并且,在夏季屬于雨水多發(fā)季節(jié),此階段區(qū)域降雨量將顯著高于區(qū)域冬季降雨量。地下水位也隨著降雨量的提升隨之增長。而此種現(xiàn)象的發(fā)生,會直接導(dǎo)致建筑基層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)受到影響,不僅會使實地勘察人員的個人安全無法得到保障,同時也會在一定程度上對建筑施工工程的工期造成影響。上述提出問題均屬于水文地質(zhì)問題,而產(chǎn)生此種問題的原因均為地下水水位變化所導(dǎo)致的。在此種背景下,區(qū)域供水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于區(qū)域需水量,嚴(yán)重的供需不平衡關(guān)系,甚至?xí)斐蓞^(qū)域地下水平均水位下降,對巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞,從而在底層中產(chǎn)生地質(zhì)凹槽等現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重情況下,甚至?xí)箙^(qū)域巖體出現(xiàn)地質(zhì)裂紋或地面坍塌。
除上述提出的原因,在有關(guān)地質(zhì)勘察成果的研究中還發(fā)現(xiàn),水壓也是影響巖體工程順利實施的關(guān)鍵因素,地下水水壓發(fā)生變化時,區(qū)域水文地質(zhì)狀況發(fā)生改變,與此同時,地下水的平衡能力出現(xiàn)問題,若超出區(qū)域水文地質(zhì)自動可調(diào)節(jié)范圍,甚至?xí)霈F(xiàn)水壓平衡被打破的問題,最終對地質(zhì)工程或巖土工程的實施造成不可挽回的問題。地下水的水壓在常規(guī)情況下,是無法受到外界相關(guān)因素干擾的,產(chǎn)生水壓失衡的主要原因來源于自然災(zāi)害。包括地殼不規(guī)則變遷、地震、巖漿噴發(fā)等,在諸多的影響因素中,地下水水位變化也占極小的一部分原因。例如,在巖漿噴發(fā)過程中,巖層表層受到外界的壓力顯著增高,此時地下水水壓受到外界壓力,水文地質(zhì)特性發(fā)生變化。
因此,在對復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境進行地下水實地勘察的過程中,不僅應(yīng)關(guān)注區(qū)域是否存在突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警,同時也應(yīng)關(guān)注地質(zhì)表層壓力的變化情況。設(shè)定安全閾值,并及時記錄壓力的變化情況,當(dāng)?shù)乇韷毫Υ嬖陲@著變化趨勢時,便應(yīng)當(dāng)關(guān)注起地下水水壓的承受變化能力,分析其是否存在壓力過大影響安全質(zhì)量的問題。綜上所述,無論是地下水位問題或是地下水壓問題,均會在不同程度上對巖土勘察工程的實施造成影響,這些問題不僅會影響到地質(zhì)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),甚至也會對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的變化造成干擾,出現(xiàn)地下水變化不規(guī)律的問題。
巖土工程勘察當(dāng)中自然地理條件是其勘察工作中的重要基礎(chǔ),其結(jié)果對于后續(xù)巖土工程施工而言有著極大的影響,尤其是對于復(fù)雜地質(zhì)條件當(dāng)中的巖土工程而言。因此,針對上述復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題,為實現(xiàn)對其有效解決,需要在巖土工程勘察的過程中對工程施工區(qū)域內(nèi)的自然地理條件進行更加詳盡的了解,以此提升巖土工程勘察的質(zhì)量[3]。在進行勘察的過程中,需要根據(jù)工程施工區(qū)域范圍內(nèi)的氣候變化情況、地質(zhì)地貌內(nèi)容進行更加綜合、全面的了解,以此保證后續(xù)巖土工程的順利實施。同時,針對勘察到的自然地理條件信息還應(yīng)當(dāng)對其數(shù)據(jù)進行處理,提高其利用率,圖1為巖土工程勘察自然地理條件信息數(shù)據(jù)處理流程圖。
圖1 巖土工程勘察自然地理條件信息數(shù)據(jù)處理流程圖
根據(jù)圖1中的處理流程,完成對數(shù)據(jù)的針對性處理,并以此為基礎(chǔ)提取到最終自然地理條件信息數(shù)據(jù)集合,生成新的數(shù)據(jù)資源。利用互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到審核單位并由其對數(shù)據(jù)的真實性和有效性進行審核,合格的數(shù)據(jù)匯集存儲到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中,方便后續(xù)巖土工程使用。在此基礎(chǔ)上,還可通過引入GIS技術(shù)對勘察巖土工程施工區(qū)域內(nèi)自然地理條件進行圖像轉(zhuǎn)換處理,將眾多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像的形式更加清晰的展現(xiàn),并為巖土工程區(qū)域范圍內(nèi)可能發(fā)生水文地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生點進行精準(zhǔn)定位,以此在后續(xù)工程實際施工的過程中可以有效避免,進一步提高工程施工質(zhì)量。
為了保證各類水文地質(zhì)問題不會對復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程勘察工作造成影響,確保其順利實施,需要通過完善水文地質(zhì)勘察管理機制的方式,實現(xiàn)對勘察任務(wù)的約束。在水文地質(zhì)勘察管理機制當(dāng)中,首先應(yīng)當(dāng)明確給出具體的勘察任務(wù)、目的以及流程。為了進一步實現(xiàn)勘察操作的簡化,提高勘察效率,確??辈旌蟮玫降臄?shù)據(jù)具有真實性,還應(yīng)當(dāng)在勘察過程中引入勘察技術(shù)的應(yīng)用要求。當(dāng)勘察人員完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的獲取后,需要對各類數(shù)據(jù)及資料中的信息進行整理,并適當(dāng)引入計算機技術(shù),對海量數(shù)據(jù)信息進行處理和分析,以此提高勘察結(jié)果的精度和準(zhǔn)度,確保后續(xù)工程施工工作能夠有可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。其次,在水文地質(zhì)勘察管理機制當(dāng)中應(yīng)當(dāng)明確給出勘察的具體規(guī)范流程標(biāo)準(zhǔn),在勘察前應(yīng)當(dāng)要求相關(guān)人員做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,并對每一位勘察人員進行詳細(xì)的分工,編寫具體勘察計劃和實施方案。針對復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的工程勘察區(qū)域,還應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確找出安全勘察范圍,確??辈爝^程中相關(guān)人員的人身安全。針對勘察區(qū)域范圍內(nèi)不可避免的復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu),還應(yīng)當(dāng)采取多種勘察手段相結(jié)合的方案,以此獲取到更加精準(zhǔn)的勘察數(shù)據(jù)。最后,針對勘察過程中發(fā)現(xiàn)的水文地質(zhì)問題,還應(yīng)當(dāng)對其進行評價,判斷其是否會對后續(xù)工程項目造成影響,并預(yù)測出可能存在的危害,制定相應(yīng)的防治措施。同時,地下水的實際狀態(tài)不僅會受到自然環(huán)境的影響,同時還會受到人為因素的影響,因此勘察還需要明確地下水的變化情況具體影響因素,以此針對其采取更加合理的應(yīng)對措施,實現(xiàn)對巖土工程的科學(xué)勘察。
對于巖土工程而言,水文地質(zhì)問題的勘測具有十分重要的意義和作用,當(dāng)前現(xiàn)代技術(shù)得到創(chuàng)新,相應(yīng)的勘察工作也應(yīng)當(dāng)進行改革和創(chuàng)新,引入更多先進的勘察技術(shù),以此才能夠有效推動勘察行業(yè)的快速發(fā)展。同時,針對復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土工程,其工程質(zhì)量關(guān)系到施工人員以及周圍居民群眾的生命財產(chǎn)安全,因此勘察工作更應(yīng)當(dāng)做到細(xì)致、精準(zhǔn),以此才能夠為工程施工提供強大的安全保障。