*李艷龍
(山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左云韓家洼煤業(yè)有限公司 山西 037100)
近些年來我國的工業(yè)建設(shè)快速發(fā)展,在地質(zhì)勘察行業(yè)的建設(shè)和現(xiàn)代化發(fā)展方面加大了投入的力度,地質(zhì)勘查工作受到了持續(xù)性的關(guān)注。水利工程建設(shè)和其他工程項目的建設(shè)過程中,地下水問題的防治,是后續(xù)工程投入到運行后是否能夠具備穩(wěn)定性能的決定性要素。因此加強(qiáng)對地下水問題的防治,要以獲取水文地質(zhì)勘察的結(jié)果為切入點,評估地下水情況,對地下水位不穩(wěn)定的現(xiàn)象,采取有效的措施。通過研究水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容、總結(jié)地下水問題的類型,可以有效的增強(qiáng)地下水問題的防治效果,提高水文地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和效率。
水文地質(zhì)勘察工作指的是由專業(yè)的勘察人員,對當(dāng)?shù)夭煌乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行勘測和分析,要采取適應(yīng)性較強(qiáng)的勘查手段,了解勘察地質(zhì)區(qū)域的狀況,包括地下水情況以及各類型的地質(zhì)狀況等,獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)研、應(yīng)用、整合。在水文地質(zhì)勘察工作的過程中,工作人員會從前期階段和后期階段這兩個部分著手,進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察作業(yè),水文地質(zhì)勘察工作的前期是準(zhǔn)備階段,開始時期工作人員需要做好前期的考察準(zhǔn)備工作。大多數(shù)的水文地質(zhì)勘察工作都是在野外條件下進(jìn)行的,例如,露天條件或是在地質(zhì)狀況不理想的情況下,進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作,勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會受到多種因素的影響而發(fā)生波動,勘查工作的精準(zhǔn)性不足。
在外界氣候因素、自然環(huán)境因素的干擾下,勘察工作人員面臨著一定的困境,勘查工作的實施難度較大,因此在實踐過程中,勘察工作人員需要將不利的自然環(huán)境因素、氣候條件因素等清除,在適合的時間和方法下進(jìn)行勘察作業(yè)。水文地質(zhì)工作的開展過程中,獲取有關(guān)的樣本,對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集,可以為后續(xù)的檢測工作提供依據(jù)。數(shù)據(jù)支持、實物支持,都是檢測工作實踐中必不可少的資源,在前期做好準(zhǔn)備階段的工作,提高水文地質(zhì)勘察前期階段工作的效能和準(zhǔn)確性,為后續(xù)的水文地質(zhì)條件勘測活動奠定基礎(chǔ)。在后期階段勘察工作人員則需要結(jié)合獲取到的水文地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)信息,制定勘察報告,解釋水文地質(zhì)前期的檢測結(jié)果、勘察結(jié)果,致力于解決地下水問題,解決地下水問題循環(huán)圖見圖1[1]。
地下水勘查工作對于我國的水文地質(zhì)勘察有著重要的意義,因為在地下巖石和礦床區(qū)域內(nèi),地下水是重要的構(gòu)成部分之一,水在流動運行的過程當(dāng)中,會直接影響巖石工程和礦產(chǎn)開采工程的生產(chǎn)情況。地下水的走勢不同,水中的物質(zhì)變化很大,因此對巖石工程礦區(qū)開采工程產(chǎn)生的影響各有不同,加強(qiáng)對地下水的勘查工作,解決地下水問題,對提高地下水的合理利用率有著深遠(yuǎn)的影響和重要意義。開采地下資源環(huán)節(jié),地下水勘查工作的結(jié)果具有較強(qiáng)的現(xiàn)實價值,因此水文地質(zhì)勘察工作和地下水勘察之間形成了緊密的關(guān)聯(lián)性,提高地下水勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可以將勘查區(qū)域內(nèi)地下水的運行狀況體現(xiàn)出來,從而提高勘查效率,為我國的工業(yè)建設(shè)提供切實的保障。
在水文地質(zhì)的勘察中,地下水常見的問題中,潛水位上升反映的是當(dāng)?shù)氐慕邓浚驗榈叵滤蛔兓彤?dāng)?shù)氐慕邓恐g具有直接的關(guān)聯(lián)性,潛水位上升,不僅會對區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境造成影響,而且還有可能導(dǎo)致地面的建筑物地基受到破壞,地基的含水量增加。受到置換作用的干擾,建筑物的地基強(qiáng)度被削弱,增加了建筑物裂縫風(fēng)險、變形問題的發(fā)生幾率,潛水位上升的問題,使得周圍的土壤環(huán)境發(fā)生了變化。因為在潛水位上升的過程中,土壤會受到擠壓力的作用,因此周圍土壤很有可能在潛水位上升的情況下,發(fā)生土質(zhì)疏松等質(zhì)量變化,土層的技術(shù)強(qiáng)度水平不足,建筑物的穩(wěn)定性、安全性受到了破壞。
潛水位上升還有可能侵蝕巖石層,受到了潛水位上升的影響,結(jié)構(gòu)自身的耐受能力不足,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率大幅度增長。地下水量較為豐富的情況,潛水位上升時,土質(zhì)的理化性質(zhì)會發(fā)生改變,例如,土地鹽堿化、土地沼澤化等理化性質(zhì)的變化較大,建筑物的使用年限受到了影響。水文地質(zhì)的勘察中,潛水位上升的問題是常見的地下水問題和現(xiàn)象,值得勘察人員著重地做好對潛水位上升問題的分析。
地下水位下降問題主要的原因包括了區(qū)域降雨量減少以及人為過度開采,此類因素的影響下,地下水位有可能會發(fā)生下降的變化,當(dāng)出現(xiàn)地下水位下降的問題時,下降的程度過大,將會導(dǎo)致建筑物內(nèi)的木質(zhì)結(jié)構(gòu)受到拉伸作用,出現(xiàn)破損、形變的問題?;炷两Y(jié)構(gòu)也會在地下水位下降過大的影響下出現(xiàn)損壞,結(jié)構(gòu)的老化程度加重,老化速度快,建筑物的使用周期、整體的壽命性能均受到影響,安全性被破壞。
在地下水位下降的過程中,含水層頂板和水位之間的距離進(jìn)一步的加大,地下水的分壓作用降低,上部結(jié)構(gòu)的自重對土壤的密實度產(chǎn)生了影響,注漿增加,地上的建筑物有可能會出現(xiàn)質(zhì)加量病害問題。例如,連接裂縫沉降和凹陷等問題風(fēng)險的發(fā)生幾率增加,建筑物整體的穩(wěn)定性會受到地下水位下降的影響,而出現(xiàn)活動穩(wěn)定性不足的問題,承載力降低,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性減弱。
在水文地質(zhì)勘察工作中,地下水位不規(guī)律的波動問題是在氣候條件的影響下產(chǎn)生的現(xiàn)象,隨著地下水位變化的不規(guī)律情況的出現(xiàn),將會產(chǎn)生一定的擠壓作用力、頂升作用力,對建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)和木質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性被破壞,增加了破損風(fēng)險、形變風(fēng)險,結(jié)構(gòu)的老化速度加快,建筑物的使用周期也會因此而縮短。
地下水位不規(guī)律的波動,對周圍的土壤情況產(chǎn)生了影響,周圍土壤的基礎(chǔ)情況會在地下水位不規(guī)律波動的變化下,受到置換作用的影響,形成土層理化性質(zhì)轉(zhuǎn)變的問題,降低了建筑物原有的承載力,建筑物的基礎(chǔ)強(qiáng)度降低,上層建筑有可能會出現(xiàn)裂縫和形變。
承壓水是地層深處的地下水,隨著我國建筑行業(yè)近些年來的快速發(fā)展規(guī)模逐步擴(kuò)大,建筑工程項目的體量增長,基礎(chǔ)工程的深度也發(fā)生了變化,持續(xù)的擴(kuò)大深度的形勢下,承壓水的危害逐漸暴露出來。承壓水所造成的危害主要是在前期的作業(yè)施工環(huán)節(jié)體現(xiàn)的,例如,在基坑開挖的施工作業(yè)環(huán)節(jié),承壓水會導(dǎo)致含水層上方的土層壓力減弱,順著節(jié)理裂隙,承壓水會向著壓力小的部分轉(zhuǎn)移和滲透。
受到這一現(xiàn)象的影響,基坑會出現(xiàn)涌水和涌砂的現(xiàn)象,無法順利的進(jìn)行后續(xù)的建設(shè)活動,作業(yè)活動的順利推進(jìn)受到阻礙,承壓水對周圍的土壤情況也會形成影響。例如,在項目A中,出現(xiàn)了承壓水問題,受到置換作用的干擾,土層的理化性質(zhì)發(fā)生改變,降低了建筑物的承載力,含水量增長的情況下,土壤的自重也有所增加,基坑的塌陷風(fēng)險和變形風(fēng)險較大,地下水示意圖見圖2[2]。
應(yīng)對地下水問題,加強(qiáng)對地下水問題的勘察,展開安全問題的防范與治理,要求水文地質(zhì)勘察人員在具體的工作實踐中,加強(qiáng)對地下水問題的應(yīng)對、防治,明確地下水勘察的內(nèi)容,確保勘察結(jié)果完善性,獲取有實用價值、全面的數(shù)據(jù)信息,在采集數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)的方面,保證地下水勘查工作可以發(fā)揮出一定的功能。地下水勘查工作的復(fù)雜程度強(qiáng),勘察范圍廣泛,并不受限于作業(yè)區(qū)域,周圍的區(qū)域水文情況也是勘查的要點,在勘查工作的過程中,結(jié)合常見的地下水問題,作業(yè)人員需要加強(qiáng)對周邊區(qū)域水文情況的調(diào)查研究,了解地下水的類型[3]。
明確采集的內(nèi)容,涵蓋地下水深度數(shù)據(jù)、含水層數(shù)據(jù)信息,以及含水層材質(zhì)、地下水水位、地下水水質(zhì)等有關(guān)的信息數(shù)據(jù),除了獲取此類直觀的地下水?dāng)?shù)據(jù)之外,還需要進(jìn)一步的做好調(diào)研工作,了解區(qū)域降水條件。對地下水的延伸路線、補(bǔ)充途徑進(jìn)行分析,采集完整的數(shù)據(jù)資源,綜合的評價數(shù)據(jù)信息,獲取評估結(jié)果,確保評估結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。制定可行的預(yù)防措施,為后續(xù)的工作提供數(shù)據(jù)支持和參考,以此來防范地下水位過高過低、不規(guī)律波動和承壓水問題可能帶來的負(fù)面干擾。
在地下水勘查問題的防范和治理中,水文地質(zhì)勘察作業(yè)人員需要制定詳細(xì)的勘查計劃,加強(qiáng)對地下水情況的詳細(xì)勘查,獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,準(zhǔn)確的進(jìn)行評估。區(qū)域內(nèi)的巖土體結(jié)構(gòu)自身水理性質(zhì)較強(qiáng),對地下水勘察工作會產(chǎn)生影響,在制定地下水勘查方案計劃的過程中,需要研究巖土體的理化性質(zhì),做好分析工作,深入的研究巖土層的融水性和儲水性,掌握水質(zhì)變化的情況。
在勘察作業(yè)的環(huán)節(jié),要將勘察工作劃分為三個時期,分別為踏勘、初勘和詳勘,這三個階段是勘察人員加強(qiáng)對地下水基礎(chǔ)情況了解的必經(jīng)階段,要保證所獲取的數(shù)據(jù)全面性、準(zhǔn)確性、合理性。在前期的作業(yè)環(huán)節(jié),勘察人員要制定地質(zhì)勘查的計劃方案,細(xì)化勘察內(nèi)容,對不同區(qū)域的巖土變形情況進(jìn)行采集、分析,獲取有關(guān)的數(shù)據(jù)信息,加強(qiáng)對地下水基礎(chǔ)情況的分析、了解,提高地下水分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。在詳細(xì)的地下水勘察方案的計劃下,展開各項工作,獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資源,確??辈靾蟾娴木珳?zhǔn)程度[4]。
建立起完善的制度體系,是地下水勘察和水文地質(zhì)勘察工作的基礎(chǔ),制度具有保障作用、約束作用,可以使人員的行為更加的規(guī)范,細(xì)化人員職責(zé),因此在防范地下水勘察問題的過程中,有必要從前期的制度規(guī)劃著手,建立起完善的地下水勘查制度體系,加強(qiáng)對勘察工作的規(guī)范化建設(shè),確??辈旃ぷ鞯挠行蛐?、規(guī)范性,防范返工風(fēng)險。很多勘察單位在勘察制度的擬定過程中,是以提高作業(yè)過程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化為目的展開的,更新速度較慢,制度內(nèi)容更新不及時,產(chǎn)生了一定的滯后性問題。因此在制度建設(shè)方面,有必要結(jié)合地下水勘查的目標(biāo)、方向,補(bǔ)充缺失的部分和制度內(nèi)容當(dāng)中滯后的部分。
更新制度內(nèi)容,從動態(tài)化的角度及時進(jìn)行制度體系內(nèi)容更新,確保勘察制度內(nèi)容的完整性、全面性,制度推行過程中,工作人員要采集反饋信息,將有效的信息提取出來,有選擇性的對勘察制度的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充,確保制度內(nèi)容具有人性化的特點。在實行有關(guān)的制度時,要保持制度處于持續(xù)更新的狀態(tài)下,提高建筑規(guī)范性,滿足建筑要求,增強(qiáng)制度內(nèi)容的適用性,在勘察制度體系的保障作用下,提高地下水勘查的工作質(zhì)量、工作效果[5]。
在水文地質(zhì)的勘查作業(yè)中建立起評估體系,完善評估體系的功能,可以及時的發(fā)現(xiàn)其中存在的潛在威脅,并采取早期的處理措施、干預(yù)措施,防范風(fēng)險,清除潛在的威脅因素,為區(qū)域水文地質(zhì)的情況提供穩(wěn)定保障、安全保障。借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù),構(gòu)建地質(zhì)評估體系時,需要對評估指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)置,例如,氣候條件、巖土性質(zhì)、地下水所在深度等。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行分析,獲取數(shù)據(jù),分析結(jié)果,對不同的參考指標(biāo)的所占權(quán)重進(jìn)行劃分,確保權(quán)重占比的合理性效果。
在計算環(huán)節(jié),工作人員應(yīng)將參考數(shù)據(jù)指標(biāo)代入其中,排序計算的結(jié)果,對區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生順序和具體的防治方法要進(jìn)行明確,找到問題治理的關(guān)鍵點,明確治理問題時的具體順序,確保工作推進(jìn)的有序性、高效性,獲取可靠的水文評估結(jié)果。結(jié)合實際的情況,調(diào)整評估體系的指標(biāo)和指標(biāo)權(quán)重,獲取可靠的分析結(jié)果,將評估體系的實用價值利用起來,促使水文勘測工作的順利實施,加強(qiáng)對地下水問題的防治[6]。
綜上所述,地下水問題對水文地質(zhì)勘察工作所帶來的影響是不可忽視的,地下水問題多種多樣,在水文地質(zhì)勘察工作中,對地下水問題進(jìn)行防治,需要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地下水深度挖掘問題之間的關(guān)系進(jìn)行分析,理清二者之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。制定科學(xué)、完善的地質(zhì)勘查機(jī)制,對地下水問題進(jìn)行防治,制定可行的解決策略、防范策略,提高水文地質(zhì)勘察工作的實效性和有效性,促使我國水文地質(zhì)勘察行業(yè)的進(jìn)一步穩(wěn)健創(chuàng)新發(fā)展。