陳紹康 陳 亮
(張家口市金石巖土工程技術(shù)有限公司,河北 張家口 075000)
經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進步,建筑工程也得以更大的進步和發(fā)展,而作為整個建筑工程的基礎(chǔ)工程,巖土工程的勘察工作能夠獲取更多更精準的數(shù)據(jù)結(jié)果,通過該數(shù)據(jù)的分析和判斷,能夠更好地推動該工程的施工進度,有效地縮減施工工期,從而節(jié)約一定的成本費用,減少一定的開支費用。在進行該工程勘察作業(yè)時,還需要做好前期的準備工作,要保障設(shè)備的運行穩(wěn)定,從而保障該工程質(zhì)量,保障最后勘察結(jié)果精確,根據(jù)該結(jié)果對該工程的土質(zhì)情況進行分析,確定好該土地的負荷承重性能,從而更好地幫助工程建筑的穩(wěn)定。
該性質(zhì)主要就是當?shù)叵滤疂B入巖石的縫隙中,從而形成一個地下水儲存庫以及轉(zhuǎn)移等相關(guān)的特性[1]。由于該性質(zhì)會受到各種各樣的因素影響,例如巖石縫隙寬度、巖石間隙大小、分布情況等等,具體主要是有以下水理性質(zhì)特點:
該種特征主要表現(xiàn)在該巖石的容納量的性能方面。容水度主要講的是巖石容水程度的指標。其主要是巖石中能夠存水的體積以及巖石自身體積之間的對比數(shù)值。在通常情況下,該縫隙度和容水度的數(shù)值基本一致,但是在實際的過程中,由于該縫隙中可能還會有其他氣體的存在,會導(dǎo)致巖石的體積加大,造成兩者數(shù)據(jù)的不一致。
該種特征主要是通過重力的作用,巖石的內(nèi)部還能存儲一定的水的能力,通常說的持水度也就是其能持水的大小指標,其數(shù)值也就是巖石內(nèi)部依然能夠接納的水的體積以及巖石自身的體積的相關(guān)數(shù)值。一般來說,留存在巖石中的水基本上是毛細水、結(jié)合水,且其大小也會對該指標有一定的影響,例如巖石縫隙大小,與其持水度呈反比狀態(tài),尤其是孔隙越小的持水性越強[2]。
該種特征主要表現(xiàn)在重力的作用下,已經(jīng)水量充足的巖石還能給出多余的水量。給水度也就是比較其大小的一個參數(shù)值。該數(shù)值就相當于在重力的影響下,該巖石能給出水的實際體積。給水度能夠十分有效地將巖石的給水能力展現(xiàn)出來,在通常情況下,間隙越大的巖石其性能也就越強。
該種特性主要是展現(xiàn)出巖石能夠透水的性能。且一般影響巖石該種性能的主要因素是巖石縫隙度,一般情況下,縫隙越大的巖石,其該種性能就越強,反之亦反。
當?shù)叵滤馐芩畬拥慕Y(jié)構(gòu)等地質(zhì)環(huán)境的影響、降水降雨量以及天氣氣候的因素影響、以及人為施工因素所造成的影響,其水位就會不斷地上升。該種現(xiàn)象一旦發(fā)生,就會直接造成土壤沼澤的現(xiàn)象惡化,也加強了地下水對建筑的腐蝕性能,甚至?xí)斐苫?、泥石流、坍塌等各種災(zāi)害發(fā)生,將原本的巖土結(jié)構(gòu)加以破壞,大大削減了其結(jié)構(gòu)的強度,也使得該結(jié)構(gòu)造成大面積的軟化問題,從而出現(xiàn)建筑物不穩(wěn)定、地下室淹沒等問題頻頻發(fā)生[3]。
通常引起該危害發(fā)生的主要原因是人為因素所造成的。例如在進行采礦、澆灌等施工過程中,過度開發(fā)地下水,或者在河流的上游建造水利水電工程等現(xiàn)象都會造成地下水過度開發(fā)問題,從而導(dǎo)致地下水下降。該問題造成最明顯的影響就是地面干枯、開裂等現(xiàn)象,或者還會造成水源環(huán)境變化、地面下沉等情況發(fā)生??偠灾?,地下水的下降會對工程建筑、人類生活環(huán)境等有較大的影響和危害。
該現(xiàn)象對巖土工程產(chǎn)生的主要危害表現(xiàn)形式是,地下水頻繁升降從而導(dǎo)致巖石體積會出現(xiàn)不規(guī)律的收縮和膨脹等現(xiàn)象,若是該種現(xiàn)象的幅度過大,就會對建筑造成一定的破壞,尤其是對于輕小型建筑。同時,由于該問題的頻繁發(fā)生還會導(dǎo)致土壤中出現(xiàn)部分物質(zhì)流失現(xiàn)象,一旦該類物質(zhì)流失過多,整個土壤的土質(zhì)就會變得更加的松軟,其承重性能也會下降,在進行后期的巖土施工過程中,會產(chǎn)生較多的問題和麻煩。
一般情況下,在自然常見的地下水動力對于該工程的作用十分微小,且后期的危害影響也可以忽略不計,但若是人為原因所造成的運動,那么其動力作用會增強多倍,且對于整個巖土層的施工有著直接的影響,例如流砂、管道涌出等問題也會不斷發(fā)生,對工程質(zhì)量有著較大的威脅[4]。
在進行該工程的勘探作業(yè)中,還需要對其水文地質(zhì)展開相應(yīng)的勘探施工,重點操作如下:
首先,要對整個環(huán)境條件進行相應(yīng)的觀察,由于自然環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性,從而不同的地形以及不同的環(huán)境氣候都會對該工程施工有著不同的影響,還需要對其做好全面的勘察工作。
其次,要對地質(zhì)環(huán)境進行勘探,除了施工環(huán)境對于該工程的重要性,其地質(zhì)環(huán)境以及結(jié)構(gòu)對于整個施工也是不容小覷的。
最后,針對地下水位的勘察工作,由于水位的變動對于工程的安全穩(wěn)定都有著直接的影響。因此要將其水位的變動情況、變動形式等都做好詳細的勘探,在進行勘探的環(huán)節(jié)中,還需要將其建材原料的防水防腐性能充分考慮進去,要綜合分析該水質(zhì)的實際情況、對于原料的腐蝕影響、水層厚度等等,只有將其充分地調(diào)查清楚,才能更好地保障后期施工人員的安全以及工程的順利完成。
在進行巖土施工的過程中,其最為重要的影響因素就是地下水,若是工程施工前期不對該問題加以重視,就會造成工程出現(xiàn)沉降等各種事故問題,為了更好地減少該類事故的發(fā)生概率,還需要制定相應(yīng)的評價體系,具體措施如下:
首先,要將地下水的實際情況進行相應(yīng)的分析,確定其危險程度,并提出相應(yīng)的防治辦法。
其次,對地基進行詳細的勘察,從而為后期的施工工作提供有效的參考資料。
最后,還需結(jié)合工程的實際情況確立地下水對該工程的實際影響,從而有針對性地解決該問題。
3.3.1 工具檢驗法
該種辦法需要運用精確度較高的檢測裝置來對施工現(xiàn)場的巖石進行相應(yīng)的分析和檢測。只有保障施工人員能夠掌握巖石具體情況,才能更好地對施工現(xiàn)場進一步的設(shè)計和分析,保障施工方案的效果,且操作性能強,容易與其他檢測辦法相結(jié)合[5]。
3.3.2 試驗分析法
采用該種方法進行施工的時候,需要讓現(xiàn)場人員進行相應(yīng)的抽樣工作,從而更好地在實驗室進行檢測工作,通過各種專業(yè)的技術(shù)對整個水層進行全面的分析,從而更好地讓施工人員對現(xiàn)場的實際情況進行深入探析,但是該種數(shù)據(jù)結(jié)果并非代表整體的工程情況,還需要與其他辦法配合使用。
在進行水文地質(zhì)測繪的過程中,可以將地質(zhì)圖為基礎(chǔ)參考依據(jù),并且對其點、線、面進行全面的觀察和記錄,從而了解該施工區(qū)域?qū)嶋H情況和相關(guān)問題,但在測繪的過程中還需注意一些問題。
其一,相關(guān)的測繪人員要充分運用遙感技術(shù),從而更好地保障施工的效率以及質(zhì)量,并且對于室內(nèi)外的判斷進行有機地結(jié)合。在實際的工作過程中,還需要尋求周邊居民的幫助,從而進一步對該區(qū)域了解清楚,對于所選的點線面也必須有一定的代表作用,還需采取一定的方法加以輔助。
其二,對于觀測的線路,需要根據(jù)巖層或者構(gòu)造保持垂直的方向,按照實際區(qū)域地貌特征最為明顯的方向進行規(guī)劃,要在地下水較多的區(qū)域或者含水層、帶的具體方向布置。
其三,針對觀測點的布置,要在不同的區(qū)域、地層之間的分界、有代表性的地層、有明顯的地下水露頭以及巖性變化明顯的位置進行布置,要在同一區(qū)域不同地貌的界線進行布置,要對可能會出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域進行預(yù)測布置,要在井、泉等區(qū)域進行布置。一般情況下,進行該測繪工作都會選擇夏季旱季氣候,從而為該測量工作創(chuàng)造一定的有利條件,若是在雨季進行測繪時,需要不停地進行反復(fù)查看,從而更好地了解地下水的實際變動情況[6]。
該種技術(shù)屬于較為先進的勘探技術(shù),其應(yīng)用范圍十分廣泛。在實際的應(yīng)用過程中,需要注意其對環(huán)境的適應(yīng)能力以及對部分區(qū)域的針對性能,采用更多的措施和手段,有效結(jié)合鉆探技術(shù)加以對結(jié)果的驗證。現(xiàn)階段,我國較為常用的物探技術(shù)有高密度電勘探技術(shù)、電磁波勘探技術(shù)、淺震勘探技術(shù)、放射性勘探技術(shù)以及聲波勘探技術(shù)?,F(xiàn)如今我國大部分區(qū)域都是采取該種技術(shù)進行勘探,且該技術(shù)在多方面也頗有效果,例如對河床的分布勘探、部分巖溶區(qū)域的勘探等,我國關(guān)于水文監(jiān)測井技術(shù)也得到了國際的認可。部分區(qū)域通過該種技術(shù)能夠很好地區(qū)分咸水區(qū)域和含水區(qū)域,并且還能做好井數(shù)據(jù)的測量工作,強化了挖井的工作效率,推動了無巖芯鉆井技術(shù)的進步。除此之外,我國也逐漸從傳統(tǒng)的模擬到現(xiàn)在的數(shù)據(jù)化測井,極大地強化了該施工的精準性。
該技術(shù)的進行需前兩種技術(shù)為基礎(chǔ)前提進行相應(yīng)的布置。每個勘探點、線的布置工作必須保障合理、精確,并且還需保障其結(jié)構(gòu)符合各個施工、試驗的需求。在進行巖土施工的過程中,需要對巖石進行相應(yīng)的沖洗工作,并且在實驗前期對孔洞也要進行沖洗。針對鉆探技術(shù)的質(zhì)量,其巖芯的采取率也必須符合該工程的標準需求。除此之外,在展開鉆孔施工的過程中,還需要對其施工的速度、聲音以及孔洞中所流出的液體都需要一一記錄到位,并最后對取得的巖芯進行相應(yīng)的排序編錄作業(yè)[7]。
該測試工作主要是分成抽注壓滲試驗以及對地下水流動的速度測試和地下水連通情況的測試。其中,抽水試驗是最容易也是最常見的一種,在進行該實驗的過程中,一定要將試驗的區(qū)域安排在水量較多的區(qū)域,再根據(jù)其鉆孔的水量大小以及水位方向,可以將其分成穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種方式。當抽水的區(qū)域巖石較為完整的時候,可以運用裸孔的辦法進行施工,但若其不完整的時候,還需要利用過濾管進行試驗,一般該抽水的管徑也必須要符合相應(yīng)的規(guī)定需求,同時在抽水區(qū)域的上下兩方都要做好止水施工,在展開實驗的前期過程,還需要對孔洞進行清理。在進行抽水的過程中,不僅僅要對其動靜態(tài)水的情況進行檢測,還需要對其水的溫度和實際的水量進行觀察,并且在實驗完成之前,做好水的采集工作,當實驗完成之后,即可恢復(fù)水位測定。
在進行巖土工程水文地質(zhì)勘察施工過程中,需要對巖石進行相應(yīng)的試驗工作,例如物理分析、磨片分析、水樣化學(xué)分析、細菌分析等等。除此之外,在較為特殊的區(qū)域還需要進行古生物分析,對其沙子也要進行相應(yīng)的測定工作。
該監(jiān)測工作是要對地下水進行長時間的動態(tài)觀察,同時對于水源附近也要進行相應(yīng)的觀察工作,通過鉆孔方式、挖井、泉等方式設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)測地點,以實際水文條件、地質(zhì)條件作為主要基礎(chǔ),結(jié)合實際的動態(tài)情況,做好相應(yīng)的規(guī)劃工作。其中關(guān)于該動態(tài)監(jiān)測辦法,主要分成以下幾種:
其一,氣象型監(jiān)測,該檢測方式是較為常見的監(jiān)測方式,主要是根據(jù)氣候的變化來觀測地下水。
其二,潮汐型監(jiān)測,主要是在海邊區(qū)域,根據(jù)潮汐變化而進行地下水的監(jiān)測。
其三,人工型監(jiān)測,主要是通過人工進行開采,根據(jù)開采的強度進行相應(yīng)的檢測,該種方式在地下水的監(jiān)測中最常見,在進行檢測的過程中,需要對該水位以及水質(zhì)、水量、水溫、地面變形程度等方式了解清楚。其中關(guān)于水位、水量、水溫的監(jiān)測都是半個月左右展開一次檢測,水質(zhì)需要在每年的旱季、平水季、水季進行分別檢測[8]。
巖土工程的施工過程中,其與地下水有著密不可分的聯(lián)系,為了更好地保障施工質(zhì)量,在現(xiàn)場進行相應(yīng)的水文地質(zhì)勘察施工能夠更好地控制風(fēng)險,因此,相關(guān)的施工單位需要加強重視,從而更好地保障施工建筑的安全穩(wěn)定。