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        巖土工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題研究

        2021-12-05 07:17:03劉宇軒
        世界有色金屬 2021年10期
        關(guān)鍵詞:水文地質(zhì)水文巖土

        劉宇軒

        (廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院,廣東 廣州 510000)

        伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工程建設(shè)進(jìn)程也不斷加快,巖土工程項(xiàng)目數(shù)量不斷增加,對(duì)應(yīng)工程規(guī)模也越來(lái)越大。地質(zhì)勘察屬于工程建設(shè)重要環(huán)節(jié),然而,在勘察階段可能受到水文地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題的影響,導(dǎo)致勘察結(jié)果精度不高。為了解決這一問(wèn)題,需要相關(guān)人員明確水文地質(zhì)的影響特點(diǎn),優(yōu)化勘察工作思路,使用高度可行的勘察方法,做好質(zhì)量控制工作,提高勘察質(zhì)量。

        1 巖土工程勘察和水文地質(zhì)勘察介紹

        (1)巖土勘察。所謂巖土工程勘察,就是按照擬建工程具體建設(shè)需求,對(duì)于建設(shè)場(chǎng)地周?chē)鷰r土條件展開(kāi)全面分析,并對(duì)場(chǎng)地環(huán)境特點(diǎn)展開(kāi)評(píng)價(jià),明確地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),最終完成勘察報(bào)告的編制,勘察目的是利用現(xiàn)場(chǎng)鉆探、取樣和測(cè)試多項(xiàng)流程,全面分析場(chǎng)地內(nèi)部地質(zhì)條件,掌握其對(duì)工程建設(shè)可能發(fā)生的影響,判斷巖石土體實(shí)際承載力,為后期項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有力依據(jù)。巖土勘察重點(diǎn)在于地形、水文、巖土層成因、土層分布、地下水類(lèi)型、地下水埋深、地下水水質(zhì)、地下水變化等內(nèi)容綜合分析,進(jìn)而判斷巖土力學(xué)參數(shù),之后對(duì)擬建區(qū)域是否存在滑坡、塌陷或者泥石流等地質(zhì)進(jìn)行判斷,并對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)條件進(jìn)行評(píng)價(jià)[1]。

        (2)水文勘察。利用水文勘察可確認(rèn)擬建場(chǎng)地水文條件,以此展開(kāi)水文研究,了解地下水形成的原因,掌握其分布特點(diǎn),明確地下水徑流規(guī)律。與此同時(shí),通過(guò)水文勘察,還可分析地下水在全年不同時(shí)期發(fā)生的水位變化,明確其流動(dòng)方向,掌握地下水內(nèi)部化學(xué)成分的變化規(guī)律?;谏鲜鲂畔ⅲ治龅叵滤畬?duì)于巖土工程建設(shè)是否存在危害,明確地下水能否影響建筑施工,對(duì)于建筑使用是否存在影響等。按照勘察信息,制定地下水的防治方案。需要勘察人員加強(qiáng)對(duì)擬建區(qū)域水文條件的分析,保證解決措施制定的科學(xué)性,為巖土工程設(shè)計(jì)、施工等提供依據(jù)。

        2 水文地質(zhì)勘察重要性分析

        在巖土工程地質(zhì)勘察工作開(kāi)展階段,水文地質(zhì)的勘察為重要內(nèi)容,其地位也十分顯著。如果水文勘察存在問(wèn)題,那么就會(huì)直接影響巖土勘察整體質(zhì)量,還會(huì)為工程建設(shè)埋下隱患,對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工等極為不利,還會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)和施工方案不合理,造成工程質(zhì)量缺陷。通常表現(xiàn)為地基失穩(wěn),還可能出現(xiàn)涌水問(wèn)題,或者是建筑開(kāi)裂問(wèn)題,上述問(wèn)題都是由于地下水導(dǎo)致的不良地質(zhì)而引起。因此,可以看出巖土勘察當(dāng)中,對(duì)于水文地質(zhì)進(jìn)行勘察重要性。具體來(lái)講,應(yīng)該按照項(xiàng)目場(chǎng)地具體情況,展開(kāi)水文勘察有關(guān)工作,并分析地下水可能對(duì)擬建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工產(chǎn)生哪些方面影響,提前制定出解決策略,防止項(xiàng)目建設(shè)階段由于地下水問(wèn)題影響工程進(jìn)度,為項(xiàng)目施工順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)保障[2]。

        3 巖土工程勘察時(shí)水文地質(zhì)的問(wèn)題分析

        (1)影響土體穩(wěn)定性。在地質(zhì)勘察當(dāng)中,地下水能夠影響土體穩(wěn)定性,主要表現(xiàn)為滲透能力、變形特點(diǎn)等,還會(huì)受到地下水的影響,產(chǎn)生流土和管涌等問(wèn)題,還會(huì)出現(xiàn)接觸性沖刷和流失多種現(xiàn)象。由于管涌、流土大多存在于單一的巖土地基當(dāng)中,而接觸流失、沖刷等主要存在于多層土體地基當(dāng)中。流土是由于地下水出現(xiàn)向上滲流而產(chǎn)生的,可能導(dǎo)致巖體出現(xiàn)局部隆起現(xiàn)象,還會(huì)出現(xiàn)巖體流失或者穿頂多種問(wèn)題,且流土產(chǎn)生的破壞力發(fā)生時(shí)間相對(duì)較短,能夠嚴(yán)重威脅巖土工程質(zhì)量。管涌問(wèn)題主要是受到地下水的滲流影響,土體內(nèi)部細(xì)小顆??裳刂ǖ栏鬟\(yùn)動(dòng),逐漸成大范圍通道,嚴(yán)重威脅地基和坡體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。且管涌產(chǎn)生的破壞力處于逐漸變化的過(guò)程,應(yīng)該滿(mǎn)足特定條件。所以,在巖土工程建設(shè)之前,可采取措施將管涌形成條件破壞,進(jìn)而規(guī)避上述問(wèn)題發(fā)生。接觸流失主要指的是由于地下水的流動(dòng)方向和滲透系數(shù)存在差異相鄰?fù)翆酉啻怪保沟脻B透系數(shù)相對(duì)較小土體顆粒向滲透系數(shù)相對(duì)較大的土層當(dāng)中流入?;油挥恳矊儆诘叵滤霈F(xiàn)滲透和變形問(wèn)題的表現(xiàn),主要是基坑開(kāi)挖階段,出現(xiàn)承壓水頭將基坑底板被頂裂的問(wèn)題,進(jìn)而產(chǎn)生突涌現(xiàn)象。導(dǎo)致地下水對(duì)于巖土產(chǎn)生滲透,使其發(fā)生變形,可導(dǎo)致基坑或邊坡等結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。所以在工程勘察階段應(yīng)該高度重視,預(yù)防地下水對(duì)土體產(chǎn)生滲透,使其最終發(fā)生變形問(wèn)題。

        (2)導(dǎo)致基礎(chǔ)上浮。地下水可能對(duì)于巖土工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生浮托的作用,在實(shí)際勘察階段,應(yīng)該按照擬建區(qū)域水文特點(diǎn)、氣象資料、滲流規(guī)律、長(zhǎng)期觀測(cè)信息,對(duì)于擬建項(xiàng)目施工階段地下水位最高情況進(jìn)行預(yù)測(cè),作為抗浮設(shè)防設(shè)計(jì)重要依據(jù),并按照規(guī)范的要求和同類(lèi)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于擬建區(qū)域基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性展開(kāi)驗(yàn)算。比如:在巖土工程的勘察規(guī)范當(dāng)中要求“針對(duì)工程地基和地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)該以最不利組合這一情況之下,對(duì)于地下水產(chǎn)生的上浮作用進(jìn)行分析,明確其對(duì)地上結(jié)構(gòu)影響,通常來(lái)講,應(yīng)該按照設(shè)計(jì)水位完成浮力計(jì)算,針對(duì)黏土地質(zhì)、不發(fā)育巖石等地質(zhì),可按照實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或者原有經(jīng)驗(yàn)綜合確認(rèn)。如果含有地下水滲透這一情況,對(duì)于地下水作用和水頭計(jì)算,應(yīng)該按照滲透計(jì)算這一方法,完成評(píng)價(jià)與分析[3]?!?/p>

        (3)影響周邊環(huán)境。由于地下水對(duì)于巖土工程的施工和項(xiàng)目使用都可產(chǎn)生嚴(yán)重影響,因此需要結(jié)合施工需求采取降水措施。根據(jù)項(xiàng)目周邊環(huán)境,對(duì)于降水方案合理選擇,科學(xué)設(shè)計(jì)降水井,選擇降水工藝,保證降水階段出水均勻,以免工程由于降水方案不合理出現(xiàn)不良地質(zhì)這一問(wèn)題。若工程降水可能引發(fā)嚴(yán)重變形問(wèn)題,需要設(shè)置隔水帷幕,使其處于降水場(chǎng)的外圍,還需按照具體情況對(duì)回灌系統(tǒng)合理設(shè)計(jì),以控制降水對(duì)于周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響,最大限度保護(hù)周?chē)缆?、管線或者建筑等。

        4 巖土工程勘察水文問(wèn)題的解決措施

        (1)明確勘察目標(biāo)和具體要求,確保質(zhì)量。為保證巖土工程得以順利完成建設(shè),解決由于水文地質(zhì)等問(wèn)題對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生的影響,需要在項(xiàng)目實(shí)施以前,對(duì)于水文勘察具體工作要求加以明確,才能從本質(zhì)上保證勘察質(zhì)量。在勘察工作實(shí)施前,需要組織勘察部門(mén)結(jié)合項(xiàng)目勘察工作召開(kāi)會(huì)議,通過(guò)專(zhuān)題討論,對(duì)于工作開(kāi)展必要性加以分析,選擇高度可行勘察方法??辈炱陂g,還需對(duì)建設(shè)區(qū)地質(zhì)、水文等信息應(yīng)該了解,通過(guò)積累信息和歷史數(shù)據(jù),將上述內(nèi)容進(jìn)行整合,保證勘察期間人員對(duì)于建設(shè)區(qū)地下水位具體變化情況有深入理解,待人員全面掌握水文勘察工作重點(diǎn)以后,需要對(duì)新勘察信息、原有信息及時(shí)整合,綜合對(duì)比,進(jìn)而獲得較為準(zhǔn)確地勘察數(shù)據(jù),保證勘察質(zhì)量。同時(shí),勘察人員還需明確水文勘察的重要性,能夠按照項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn),結(jié)合水文勘察目標(biāo),對(duì)于勘察流程進(jìn)行優(yōu)化,做好前期規(guī)劃和設(shè)計(jì),明確勘察重點(diǎn),把握常見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn),制定工作方案及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略。這樣才能更好地應(yīng)對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題,獲取詳細(xì)的水文、地質(zhì)等信息??梢?jiàn),只有充分掌握勘察工作要求,對(duì)工作方法科學(xué)制定,將具體措施有效落實(shí),高效完成水文勘察。

        (2)健全勘察制度,明確人員權(quán)責(zé)。在巖土工程的建設(shè)階段,為了高效解決水文地質(zhì)面臨的各類(lèi)問(wèn)題,需要建設(shè)期對(duì)于勘察工作建立管理制度,明確人員權(quán)責(zé),只有人員工作責(zé)任明確,才能保證勘察工作有序開(kāi)展。具體而言,建筑企業(yè)在巖土項(xiàng)目建設(shè)之前,可與勘察部門(mén)簽署合作協(xié)議,對(duì)于其行為加以規(guī)范,保證與地質(zhì)有關(guān)勘察工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。通過(guò)簽署協(xié)議有助于巖土項(xiàng)目勘察質(zhì)量的保證,控制水文地質(zhì)存在問(wèn)題對(duì)于工程整體質(zhì)量造成影響。與此同時(shí),勘察機(jī)構(gòu)還需按照水文勘察實(shí)際需求,制定有效地監(jiān)管制度,劃分責(zé)任小組,將各勘察人員工作責(zé)任有效落實(shí),提高人員工作責(zé)任感,使其能夠全面分析水文地質(zhì)產(chǎn)生的影響。在人員管理方面,還需健全考核機(jī)制,重點(diǎn)對(duì)于勘察人員實(shí)施考核,制定獎(jiǎng)懲機(jī)制,針對(duì)未通過(guò)考核的人員給予適當(dāng)處罰。以完善的制度激勵(lì)人員不斷提高自身工作能力,掌握先進(jìn)的勘察技術(shù)。通過(guò)上述措施,完善管理機(jī)制,明確人員職責(zé),為勘察質(zhì)量的保證奠定人才基礎(chǔ)。

        (3)培訓(xùn)技術(shù)人才,提高其素養(yǎng)。地質(zhì)勘查領(lǐng)域,水文勘察質(zhì)量和人才工作能力有直接關(guān)聯(lián)。為保證水文勘察的順利進(jìn)行,需要建設(shè)企業(yè)注意勘察人才的培養(yǎng),提高其技術(shù)水平。人才培養(yǎng)階段,可制定培訓(xùn)方案,讓人才能夠接觸和學(xué)習(xí)勘察領(lǐng)域先進(jìn)的工藝和技術(shù),積極學(xué)習(xí)前沿知識(shí),提高其理論知識(shí)水平和勘察技能水平,讓人才對(duì)于勘察工作,特別是水文勘察重要性又明確認(rèn)知。在培訓(xùn)期間,還可邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家深入現(xiàn)場(chǎng)為勘察人員展開(kāi)技術(shù)指導(dǎo),提高其技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用能力。還可采取“走出去”的方式,選擇學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的人才到國(guó)外進(jìn)修,使其掌握勘察領(lǐng)域更多技術(shù)內(nèi)容。從多個(gè)方向出發(fā),重點(diǎn)提升人才綜合素養(yǎng),使其更好地適應(yīng)水文勘察工作。

        (4)注意水文參數(shù)測(cè)量,把握工作重點(diǎn)??辈祀A段可以用現(xiàn)代化勘察手段,保證水文地質(zhì)參數(shù)獲取高效精準(zhǔn),嚴(yán)格按照勘察要求,采集水樣,完成檢驗(yàn)。第一,地下水位監(jiān)測(cè)方面,一旦確認(rèn)工程區(qū)域地下存在含水層,需要及時(shí)測(cè)量水位信息,若屬于靜水,那么需要待水層穩(wěn)定以后展開(kāi)測(cè)量,保證精準(zhǔn)度;若待測(cè)區(qū)域含有多個(gè)含水層,可利用止水措施,分割測(cè)量區(qū)域;第二,地下水流向、水位等可使用幾何法完成測(cè)定,以保證能夠精準(zhǔn)獲知地下水流向和水位情況,測(cè)量期間需要對(duì)測(cè)水管展開(kāi)全面清洗;測(cè)量多層水位,需要先止水,后分離含水層;測(cè)量水流速,可利用批試劑或者充電法[4]。

        5 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,當(dāng)前巖土工程的勘察工作開(kāi)展,水文地質(zhì)產(chǎn)生的影響問(wèn)題不容忽視,需要相關(guān)人員結(jié)合實(shí)際,深入分析問(wèn)題,尋找解決之策,明確勘察方向,制定完善制度,提高人才素養(yǎng),全方位控制勘察工作流程,才能科學(xué)評(píng)價(jià),保證勘察結(jié)果準(zhǔn)確性,為巖土工程順利實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)保障。

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