易剛云

(中建材西南勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，四川 成都 610000)

0 前 言

針對(duì)工程項(xiàng)目而言，水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)以及施工具有系統(tǒng)性和綜合性的特點(diǎn)，是工程設(shè)計(jì)之前的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。工程建設(shè)規(guī)模較大，工程建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度會(huì)受到較多因素的影響，其中地形條件、水文條件以及地質(zhì)條件是影響工程建設(shè)的基礎(chǔ)因素。在進(jìn)行工程建設(shè)之前需要對(duì)這些因素和條件進(jìn)行勘察，根據(jù)具體的勘察情況做好工程建設(shè)評(píng)估，掌握工程建設(shè)的基礎(chǔ)資料，保證工程設(shè)計(jì)方案的合理性能夠符合工程建設(shè)需求。負(fù)責(zé)巖土工程勘察的人員需要對(duì)巖土分布進(jìn)行分析，對(duì)勘察數(shù)據(jù)實(shí)施有效整理，為巖土工程施工提供重要的參考數(shù)據(jù)，因此，必須明確不同情況下水文地質(zhì)條件改變所帶來(lái)的危害，及時(shí)制定相應(yīng)的處理措施。

1 水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)

1.1 水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)要點(diǎn)

我國(guó)科技水平的不斷提高促進(jìn)建筑施工技術(shù)進(jìn)入了不斷創(chuàng)新的階段，促進(jìn)了建設(shè)工程整體規(guī)模的擴(kuò)大，而巖土工程作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)項(xiàng)目，所需要進(jìn)行的工作量也有所增加。為了保證工程能夠得到有序推進(jìn)，需要加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)的管理力度。作為施工單位，在開(kāi)始進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)當(dāng)安排專門(mén)的管理人員以及勘察人員對(duì)施工范圍進(jìn)行全面勘察和測(cè)量，對(duì)影響施工的因素進(jìn)行綜合分析。勘察內(nèi)容包括地質(zhì)條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成、地下水水位、地層厚度水平、水位波動(dòng)情況等，其中最為重要的勘察內(nèi)容為和水文有關(guān)的數(shù)據(jù)[1]。在獲取勘察數(shù)據(jù)之后，作為設(shè)計(jì)人員需要對(duì)勘察數(shù)據(jù)實(shí)施分析和細(xì)致化處理，從而評(píng)估出在具體施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素可能引起的風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行嚴(yán)重程度評(píng)估。根據(jù)具體的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案，保證在出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事件后也能夠穩(wěn)步推進(jìn)施工，防止延誤施工進(jìn)度。

1.2 水文地質(zhì)巖土工程施工要點(diǎn)

在進(jìn)行施工之前需要對(duì)整體施工方案進(jìn)行評(píng)估和分析，明確施工要點(diǎn)，將施工要點(diǎn)作為基礎(chǔ)實(shí)施相應(yīng)的施工活動(dòng)，能夠有效保障工程施工質(zhì)量。首先，施工企業(yè)要了解施工范圍內(nèi)巖土層所具備的物理性質(zhì)，例如巖土層類型、巖土層厚度水平以及力學(xué)性質(zhì)等[2]。在對(duì)該類數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常會(huì)使用到水文地質(zhì)物探技術(shù)，借用各種技術(shù)手段獲取全面的施工數(shù)據(jù)，例如超聲波技術(shù)以及地震勘探技術(shù)均是勘測(cè)工作中常用的技術(shù)類型。地震勘探法在勘察工作中較為常見(jiàn)，其主要是指利用地下介質(zhì)的彈性、密度等方面的差異，通過(guò)人工激發(fā)地震波的方式來(lái)觀測(cè)和分析地下巖層的性質(zhì)、狀態(tài)等，從而達(dá)到勘察的目的。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，地震勘探方法主要可以分為反射法、折射法等，充分了解深部位置巖土層情況，避免對(duì)地質(zhì)構(gòu)造造成破壞[3]。其次，需要保證地質(zhì)鉆探工作質(zhì)量，了解地下復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況和環(huán)境，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，保證施工活動(dòng)能夠有序開(kāi)展。當(dāng)前常用的鉆探方法為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法，使用設(shè)備在勘測(cè)位置持續(xù)進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，并在鉆機(jī)上配置相應(yīng)的傳感器，利用傳輸技術(shù)及時(shí)獲取地下信息。

2 水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)及施工存在的問(wèn)題

2.1 地下水位過(guò)高，軟土地基下沉

軟土路基水分含量高，變形幾率較大，因此在對(duì)軟土路基進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇合適的施工技術(shù)，否則會(huì)影響到后續(xù)工程的正常使用，降低基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性。地下水水位是影響軟土層施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要對(duì)地下水水位進(jìn)行調(diào)整，降低當(dāng)前過(guò)高的地下水位，才能夠避免土體流失、地基下降及裂縫等問(wèn)題的出現(xiàn)[4]。但是如果地下水水位持續(xù)下降也會(huì)造成地基下沉的問(wèn)題，這主要是由于工程順序沒(méi)有按照施工流程進(jìn)行。例如在埋設(shè)井管之前沒(méi)有抽水而是在埋設(shè)完畢后才開(kāi)始抽水作業(yè)，會(huì)使水位出現(xiàn)持續(xù)下降的現(xiàn)象，當(dāng)?shù)鼗鲁梁髸?huì)存在不對(duì)稱水漏斗的問(wèn)題，導(dǎo)致地下水管道線路或者工程附近的建筑物均出現(xiàn)地基下沉的問(wèn)題，會(huì)影響到之后工程建筑的使用安全，帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。

2.2 地下水位上升引起危害

地下水位和水文地質(zhì)巖土工程之間有著緊密的聯(lián)系，地下水位下降會(huì)引起地基下沉的問(wèn)題，如果地下水位上升也同樣會(huì)帶來(lái)巖土變形和巖土滑移的隱患。地下水位上升會(huì)使土層以及巖體之間長(zhǎng)時(shí)間存有水分，在水分的長(zhǎng)期侵蝕作用下，會(huì)使土層以及巖體出現(xiàn)浸潤(rùn)軟化的現(xiàn)象，降低了抗壓強(qiáng)度。地下水位上升，地基承載能力也會(huì)受到影響，巖土層自身強(qiáng)度會(huì)降低，增加地基出現(xiàn)塌陷問(wèn)題的幾率。地下水位上升的原因較多，地下水是水循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)，如果突然降雨會(huì)使地面徑流有所增加，從而也會(huì)導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)上升的現(xiàn)象[5]。并且部分工程作業(yè)范圍和灌溉區(qū)的距離較小，如果出現(xiàn)不合理的灌溉現(xiàn)象也會(huì)使個(gè)別區(qū)域地下水位出現(xiàn)上升的問(wèn)題。而這也會(huì)給建筑物的使用埋下安全隱患，如果該問(wèn)題較為嚴(yán)重，會(huì)耽誤企業(yè)施工進(jìn)度，導(dǎo)致施工企業(yè)無(wú)法在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)完成施工。施工進(jìn)度的延誤會(huì)延長(zhǎng)建筑交付時(shí)間，會(huì)給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)不良影響。因此，在實(shí)際的勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重視地下水位上升的危害性，采取合理的措施對(duì)地下水位進(jìn)行調(diào)整和控制。

2.3 地下水位下降引起危害

地下水位下降的危害程度也較大，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的因素較多，其中人為因素是引起這一問(wèn)題的主要原因。當(dāng)前地下水資源使用需求較大，為了滿足日常生產(chǎn)生活用水，人們開(kāi)始大量抽取地下水，這使地下水出現(xiàn)了嚴(yán)重流失的問(wèn)題，導(dǎo)致地下水位下降。這一現(xiàn)象會(huì)給巖土層的結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致巖土層會(huì)出現(xiàn)沉降以及崩塌的問(wèn)題。地下水位下降還會(huì)給水源質(zhì)量帶來(lái)影響，使其逐漸出現(xiàn)惡化的問(wèn)題，并且地下水補(bǔ)給和流失量之間相差過(guò)多，會(huì)增加水污染現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率[6]。如果海水和地下水之間交匯，海水中的成分會(huì)影響到地下水原有的酸堿值水平，導(dǎo)致地下水也出現(xiàn)鹽堿度增加的問(wèn)題，造成水污染現(xiàn)象。在工程建筑施工過(guò)程中，會(huì)選擇鋼筋水泥作為建筑物的結(jié)構(gòu)，如果地下水鹽堿度水平較高，會(huì)和鋼筋水泥產(chǎn)生一定反應(yīng)，從而出現(xiàn)碳酸鈣以及鋁酸鈣等物質(zhì)，影響建筑物地基的整體穩(wěn)定性。

2.4 地下水位反復(fù)上升下降引起危害

在巖土工程施工過(guò)程中會(huì)受到多種因素的影響，從而會(huì)使地下水位出現(xiàn)反復(fù)上升和下降的現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)巖土層造成破壞。根據(jù)地下水位上升下降頻率不同，對(duì)巖土層造成的破壞程度也會(huì)有所差異，但是最終會(huì)由于多次膨脹和收縮而使巖土層出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。一旦巖土層變形，將難以在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常從而導(dǎo)致惡性循環(huán)問(wèn)題的出現(xiàn)，給建筑地基造成嚴(yán)重的不良影響。并且隨著施工深度不斷增加，巖土層內(nèi)部應(yīng)力也會(huì)有所改變，此時(shí)壓力會(huì)傳遞給地下水，增加了動(dòng)水壓，從而使深基坑內(nèi)部滲水現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率有所上升，導(dǎo)致地下水出現(xiàn)水位波動(dòng)的問(wèn)題[6]。當(dāng)?shù)叵滤惶幱谝环N較為平衡的狀態(tài)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的波動(dòng)，也不會(huì)給建筑地基帶來(lái)較大的危害。

3 水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)及施工方法

3.1 合理選擇勘測(cè)方式

在勘察工作中需要經(jīng)歷多個(gè)環(huán)節(jié)，并且不同環(huán)節(jié)的工作重點(diǎn)有所差異，需要根據(jù)工作重點(diǎn)和工作環(huán)節(jié)對(duì)勘測(cè)方式進(jìn)行挑選。挑選勘測(cè)方式的主要因素為地下水成因和地下水動(dòng)態(tài)活動(dòng)特征，同時(shí)還需要對(duì)地下水類型實(shí)施區(qū)分，歸納出地下水的波動(dòng)情況以及危害，從而根據(jù)歸納結(jié)果制定合理的解決措施?？茖W(xué)的探測(cè)方式能夠保證數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性，保證空間上能夠做到點(diǎn)面結(jié)合，區(qū)分出地下水所具備的性質(zhì)，具體包括特殊性、普遍性以及永久性[7]。在現(xiàn)代社會(huì)中，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，在選擇勘測(cè)方式時(shí)也需要注重勘測(cè)手段的信息化水平和智能化水平，以此提高信息數(shù)據(jù)獲取的及時(shí)性。

3.2 查閱工程相關(guān)資料

在勘察設(shè)計(jì)以及具體施工過(guò)程中需要積極查閱和工程相關(guān)的資料，需要對(duì)歷史環(huán)境下水文條件變化情況進(jìn)行分析，詳細(xì)記錄水文地質(zhì)條件，了解當(dāng)?shù)亟邓俊⒌叵滤灰约暗叵滤偷乇硭畠烧叩难h(huán)關(guān)系。通過(guò)對(duì)水文地質(zhì)條件資料進(jìn)行查找和整體分析，能夠提升水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的合理性，從而確保施工活動(dòng)能夠得到有效開(kāi)展。相關(guān)人員在查找歷史水文地質(zhì)資料時(shí)，應(yīng)當(dāng)從多個(gè)渠道進(jìn)行獲取，可以了解在不同階段內(nèi)地下水位出現(xiàn)的波動(dòng)情況。對(duì)查找到的資料進(jìn)行分析，總結(jié)出建筑環(huán)境和地下水之間的關(guān)系。

3.3 重視地下水的腐蝕作用

地下水雖然可以作為生產(chǎn)生活用水，但是也同樣具備腐蝕性，會(huì)給巖土工程造成不同程度的危害。以往的巖土工程施工過(guò)程中沒(méi)有重視到這一問(wèn)題，因此，在今后的工程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)重視防治地下水腐蝕問(wèn)題，通過(guò)不同的措施來(lái)減少地下水腐蝕性所帶來(lái)的影響。建筑企業(yè)需要對(duì)地下污水處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，引進(jìn)新型的處理工藝，提高污水處理效果，使水資源能夠形成循環(huán)利用的模式[8]。在日常生活中不能隨便丟棄廢料，這可以有效預(yù)防水污染的問(wèn)題。為了能夠避免地下水腐蝕性給建筑工程的穩(wěn)定性帶來(lái)影響，應(yīng)當(dāng)選擇優(yōu)質(zhì)材料進(jìn)行施工，保證材料具有較強(qiáng)的防腐能力，以此延長(zhǎng)建筑的使用壽命。

3.4 對(duì)巖層和斷層特性實(shí)施分析

在水文地質(zhì)巖土工程勘察過(guò)程中需要對(duì)巖層以及斷層進(jìn)行特性分析，這是勘察工作較為明顯的特征。特性分析主要是指對(duì)巖層以及斷層的含水性實(shí)施勘察，分析巖層結(jié)構(gòu)內(nèi)部含水量，根據(jù)具體的含水性能評(píng)估穩(wěn)定性從而為后期工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。巖層包括石英砂巖層、頁(yè)巖、夾板頁(yè)巖、塊狀白云巖，這一類巖石化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，但是不同巖石的結(jié)構(gòu)有所差異，如果結(jié)構(gòu)密集，則抗風(fēng)化和儲(chǔ)水能力均較強(qiáng)[9]。地質(zhì)斷層的含水量也有著較大差異，黏土含水量較少，溶洞則較多，因此，在勘察工作中需要區(qū)分巖層干濕水平，避免出現(xiàn)管涌和流沙的問(wèn)題，提高水力評(píng)估準(zhǔn)確度。

3.5 加強(qiáng)勘察人員培訓(xùn)力度

巖土勘察工作會(huì)受到工作人員綜合素質(zhì)的影響，打造高素質(zhì)工作隊(duì)伍才能夠保證巖土勘察工作有序開(kāi)展。首先，應(yīng)當(dāng)對(duì)巖土勘察人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其能夠正確認(rèn)識(shí)新時(shí)代下巖土勘察的創(chuàng)新理念，應(yīng)用新型理念和手段對(duì)工作模式進(jìn)行改進(jìn)。在培訓(xùn)時(shí)應(yīng)當(dāng)改變培訓(xùn)形式，如利用線上平臺(tái)實(shí)施培訓(xùn)，要求巖土勘察人員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自主完成培訓(xùn)課程和課程考核，以保證管理人員通過(guò)培訓(xùn)考核，能夠通過(guò)培訓(xùn)活動(dòng)加強(qiáng)自身的能力。其次，在管理隊(duì)伍中樹(shù)立典型榜樣，充分發(fā)揮榜樣的帶頭作用，使得其他人員能夠向榜樣進(jìn)行學(xué)習(xí)，打造良好的工作氛圍。在該種模式下可以形成以骨干人員為核心的工作隊(duì)伍，促使整體工作質(zhì)量的提高。最后，積極吸收新型人才前往企業(yè)巖土勘察崗位中，充實(shí)工作隊(duì)伍，使工作隊(duì)伍能夠煥發(fā)出新的活力。最后，豐富培訓(xùn)內(nèi)容。在進(jìn)行培訓(xùn)過(guò)程中，需要對(duì)理論知識(shí)以及實(shí)踐操作要點(diǎn)進(jìn)行培訓(xùn)，除此之外還需要對(duì)其實(shí)施安全操作培訓(xùn)以及責(zé)任意識(shí)的滲透，使開(kāi)發(fā)人員能夠在具體的工作過(guò)程中嚴(yán)格遵守安全操作標(biāo)準(zhǔn)。儀器設(shè)備培訓(xùn)也是主要的培訓(xùn)內(nèi)容之一，可以提高巖土工程的勘察效率，保證勘察人員能夠合理利用各種先進(jìn)設(shè)備完成工作。

3.6 完善綜合評(píng)價(jià)服務(wù)體系

通過(guò)綜合評(píng)價(jià)服務(wù)體系的建設(shè)，可以提升勘察數(shù)據(jù)的有效性，為施工計(jì)劃的調(diào)整和制定打下良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在勘察工作前期階段，作為技術(shù)人員需要對(duì)數(shù)據(jù)分析目標(biāo)進(jìn)行明確，以該目標(biāo)作為核心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集[10]。與此同時(shí)，還需要利用各類先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)施工范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件實(shí)施評(píng)估，積極預(yù)測(cè)存在的問(wèn)題、隱患，根據(jù)問(wèn)題制定合理的處理措施。為了保證綜合評(píng)價(jià)服務(wù)體系應(yīng)用的有效性，需要打造信息化的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，引進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)作為技術(shù)支持，保證能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行更加合理的分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

水文條件與水文巖土工程建設(shè)過(guò)程有著較為緊密的聯(lián)系，在傳統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中，會(huì)由于多種不同的因素導(dǎo)致地質(zhì)條件危害無(wú)法被發(fā)現(xiàn)，從而給工程建設(shè)帶來(lái)了一定的隱患。在水文地質(zhì)巖土工程勘察過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意勘察設(shè)計(jì)以及施工的要點(diǎn)，地下水位過(guò)高、地下水位上升、地下水位下降以及地下水位反復(fù)上升下降，都會(huì)給巖土工程建設(shè)帶來(lái)不良影響。為此需要合理選擇勘測(cè)方式，查閱工程相關(guān)資料，重視地下水的腐蝕作用，對(duì)巖層和斷層特性實(shí)施分析，加強(qiáng)勘察人員培訓(xùn)力度，完善綜合評(píng)價(jià)體系。

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