顏玉兵

(江蘇省地質(zhì)工程勘察院,江蘇 南京 211102)

0 引言

巖土工程勘察工作的主要目的,是通過(guò)各種勘察方法全面了解工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件,為工程建設(shè)提供依據(jù)。而水文地質(zhì)作為影響巖土工程勘察工作開(kāi)展的重要因素之一,其可能會(huì)為勘察工作增添難度,制約勘察工作效用的正常發(fā)揮,因此,需針對(duì)性地采取有效控制措施,以保證工程勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察工作的注意事項(xiàng)

(1) 從自然地理?xiàng)l件入手進(jìn)行勘察,一般來(lái)說(shuō),自然地理?xiàng)l件,如地貌、氣象等,與水文地質(zhì)條件存在直接關(guān)系,因此,在勘察時(shí),基于自然地理?xiàng)l件,對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行基本判斷,能夠有效捕捉當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件特征;

(2) 關(guān)注地層、基地構(gòu)造,地下水通常蘊(yùn)藏在巖土層孔隙、裂隙及基地構(gòu)造內(nèi),所以對(duì)基地構(gòu)造、覆蓋層進(jìn)行勘察的同時(shí),也要關(guān)注水文情況,由此明確具體的水文條件特征;

(3) 以歷史資料為勘察基礎(chǔ),查閱3～5 年內(nèi)的水文歷史資料,制定前期勘察方案,以減少水文環(huán)境因素對(duì)勘察工作的影響。

2 水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響

2.1 地下水位情況帶來(lái)的影響

地下水位是一項(xiàng)重要的水文地質(zhì)指標(biāo),其不僅與巖土工程施工難度存在直接關(guān)系,也會(huì)在一定程度上影響勘察工作的成果。在勘察中,如果地下水位發(fā)生變化,很可能造成巖土層富水量的變化,前后期采集樣品含水率波動(dòng)較大,物理力學(xué)測(cè)試指標(biāo)同層間存在差異,離散性偏高,使之前的巖土勘察結(jié)果不準(zhǔn)確,而勘察結(jié)果作為巖土工程施工設(shè)計(jì)依據(jù),勘察結(jié)果的不準(zhǔn)確,勢(shì)必會(huì)影響巖土工程的建設(shè)效果。

2.2 水動(dòng)壓力情況帶來(lái)的影響

在工程勘察領(lǐng)域內(nèi),水動(dòng)壓力問(wèn)題主要是指由于人為的擾動(dòng),導(dǎo)致地下水的水壓出現(xiàn)失衡現(xiàn)象。通常來(lái)說(shuō),這種水壓失衡現(xiàn)象一般體現(xiàn)在水壓的增大。在此背景下,地層結(jié)構(gòu)的受力就會(huì)增加,引發(fā)地層結(jié)構(gòu)的改變,而地層結(jié)構(gòu)的改變勢(shì)必會(huì)讓之前勘察測(cè)試指標(biāo)受到影響,致使設(shè)計(jì)依據(jù)不足造成結(jié)構(gòu)不安全同時(shí),水壓的增加也有可能會(huì)造成地質(zhì)災(zāi)害,使后續(xù)的勘察工作不能正常進(jìn)行,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅勘察工作人員的人身安全,由此對(duì)勘察工作的效率和質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.3 水的腐蝕性帶來(lái)的影響

地下水在賦存、流動(dòng)過(guò)程中,會(huì)吸納地層內(nèi)部的各類(lèi)礦物鹽,而這些鹽有一部分屬于酸性或堿性鹽,這部分鹽類(lèi)會(huì)對(duì)巖層、勘察工具產(chǎn)生腐蝕作用,由此導(dǎo)致勘察結(jié)果的誤差。雖然大部分勘察工具在設(shè)計(jì)、制作時(shí)均考慮了防腐方面,但事實(shí)上,在長(zhǎng)期的使用中,勘察工具的防腐層會(huì)逐漸變薄,加之養(yǎng)護(hù)不及時(shí),很容易在勘察過(guò)程中被地下水腐蝕,造成測(cè)量結(jié)果的誤差較大的問(wèn)題。

2.4 巖土地層情況帶來(lái)的影響

此處的巖土地層情況是指巖土地層的水理性情況。這種水理性情況通常包括,巖土的透水性、崩解性、軟化性、給水性等性質(zhì),這些性質(zhì)很大程度上受地下水的影響程度,如果巖土層的水理性質(zhì)情況屬于容易受地下水影響的類(lèi)型,那么勘察工作結(jié)果就很容易存在不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

3 水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察影響的控制措施

3.1 地下水文情況影響的控制措施

在勘察中,為了有效控制地下水位變化對(duì)勘察結(jié)果可靠性的影響,應(yīng)先了解勘察區(qū)域的地下水位變化情況,并抓住水位變化規(guī)律,由此確定勘察結(jié)果的有效期限,評(píng)估下水位變化所帶來(lái)的巖土工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn),提高勘察結(jié)果的完整性。在此過(guò)程中,考慮到水文地質(zhì)與當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境密切相關(guān),因此,需在勘察之前,通過(guò)查閱歷史記錄、地方氣象報(bào)告等資料,來(lái)了解當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩砬闆r?？刹捎糜行У目辈焓侄?對(duì)地下水的分布流向、潛水面的變化形態(tài)進(jìn)行勘察,由此更加詳細(xì)的了解地下水位的變化特征,例如：可以用自然電位勘探法,通過(guò)布線探測(cè),見(jiàn)圖1,來(lái)勘察潛水面的變化情況,為最終勘察結(jié)果的編制提供有力依據(jù)。

圖1 自然電位法勘探測(cè)線布置例圖Fig.1 Survey line layout of spontaneous potential exploration

3.2 水動(dòng)壓力情況影響的控制措施

由于水動(dòng)壓力的形成主要是源于人的因素,為了消除此項(xiàng)水文地質(zhì)情況的影響,需要從人的因素入手,通過(guò)改善勘察操作,來(lái)減少對(duì)地下水的擾動(dòng),以規(guī)避水動(dòng)壓力風(fēng)險(xiǎn),保證工程勘察工作的順利開(kāi)展。在工作者操作方面,可通過(guò)加強(qiáng)培訓(xùn)工作力度,充分落實(shí)方案交底,來(lái)提高其對(duì)勘察操作的熟練度,消除錯(cuò)誤、不當(dāng)操作對(duì)地下水的擾動(dòng)。此外,在勘察團(tuán)隊(duì)組建時(shí),也要注意選用資質(zhì)好、業(yè)務(wù)水平高的工作者,以實(shí)現(xiàn)從源頭優(yōu)化勘察團(tuán)隊(duì)整體的工作執(zhí)行能力,有效控制工作者操作方面帶來(lái)的地下水?dāng)_動(dòng)問(wèn)題。在勘察方案上,則應(yīng)先通過(guò)查閱歷史資料、調(diào)查當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件,對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文情況進(jìn)行大致的判斷,然后再基于此,嚴(yán)格遵循現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行勘察方案的編制。

3.3 水的腐蝕性影響的控制措施

為了控制水的腐蝕性帶來(lái)的勘察影響,應(yīng)當(dāng)先對(duì)勘察過(guò)程中取出的水樣,進(jìn)行腐蝕性試驗(yàn),以檢測(cè)地下水的腐蝕性,然后基于此,對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行修正,由此來(lái)保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。其中,在水的腐蝕性檢測(cè)分析中,應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行室內(nèi)水質(zhì)分析,然后根據(jù)水質(zhì)情況,來(lái)綜合分析出水的腐蝕性,同時(shí),還要根據(jù)現(xiàn)行的腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),確定此區(qū)域地下水的腐蝕性等級(jí),以完善腐蝕性檢測(cè)結(jié)果。此后,根據(jù)地下水腐蝕問(wèn)題,對(duì)勘察器械的影響,及其可能會(huì)為地層結(jié)構(gòu)帶來(lái)的變化,進(jìn)行勘察結(jié)果的修正,以保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。還要注意做好事前控制與事后處理,并在勘察之前,進(jìn)行設(shè)備的防腐保養(yǎng),減少地下水腐蝕問(wèn)題對(duì)設(shè)備性能造成的影響,提高勘察工作結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 巖土地層影響的控制措施

在巖土地層方面,工作者可以先通過(guò)勘察,進(jìn)行地層綜合描述,然后根據(jù)巖土層的組成、結(jié)構(gòu),來(lái)歸納其的水理性質(zhì),再基于此,評(píng)估其受各類(lèi)水文地質(zhì)因素的影響程度,最后,將評(píng)估結(jié)果,與各項(xiàng)水文地質(zhì)因素的變化情況,一起歸納整理到勘察結(jié)果報(bào)告中,以更加全面地反映出該區(qū)域的地質(zhì)情況。應(yīng)當(dāng)注意,由于巖土的膨脹性直接關(guān)系著水文地質(zhì)變化對(duì)地層結(jié)構(gòu)的影響力,要重點(diǎn)關(guān)注巖土膨脹性試驗(yàn),并嚴(yán)格遵循現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范,對(duì)巖土的自由膨脹率、收縮系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,再根據(jù)參數(shù)測(cè)定結(jié)果,綜合評(píng)價(jià)巖土的膨脹性,以保證巖土地層水理性質(zhì)評(píng)估的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

增強(qiáng)水文地質(zhì)影響控制工作效果,能夠提升工程勘察工作水平。在勘察工作中,根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況,采取相應(yīng)的勘察措施,能夠弱化水文地質(zhì)因素為勘察工作的開(kāi)展所帶來(lái)的阻礙、保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確可靠、為巖土工程建設(shè)創(chuàng)造良好的條件。