閆朋陽(yáng)
河北昕佳工程勘查設(shè)計(jì)有限公司,河北石家莊 050020
城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工程建設(shè)項(xiàng)目也在不斷的增多,在工程項(xiàng)目前期需要對(duì)建筑區(qū)域的水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行全面的勘察,充分掌握區(qū)域內(nèi)的地下水的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律。但是在實(shí)際的工程勘察過(guò)程中,對(duì)水文地質(zhì)文化的測(cè)試是非常少的,或者在工程勘察中只是表面性的進(jìn)行水文地質(zhì)的檢測(cè),沒(méi)有深入研究建設(shè)區(qū)域所存在的水文地質(zhì)問(wèn)題。在對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)中,也只是簡(jiǎn)單性的對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)估。工程項(xiàng)目的實(shí)施需要對(duì)前期工程選址、施工方法等進(jìn)行分析,這些都需要對(duì)地下水的勘測(cè)分析,如果水文地質(zhì)問(wèn)題的勘測(cè)不夠全面,會(huì)影響工程各個(gè)方面的實(shí)施,出現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題。在項(xiàng)目勘察的過(guò)程中,需要對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行全面的勘察,保證勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。本文通過(guò)對(duì)工程勘察中,水文地質(zhì)勘察不全面帶來(lái)的危害進(jìn)行分析,加強(qiáng)對(duì)工程中水文地質(zhì)問(wèn)題的重視,避免工程項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,充分保障工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量,保障使用者的人身安全。
在工程地質(zhì)勘查的工作中,應(yīng)該仔細(xì)查明與地質(zhì)條件相關(guān)的工作,檢查地質(zhì)中存在的危險(xiǎn)源頭,這是工程勘察工作中最主要的原則。對(duì)于沒(méi)有明顯出險(xiǎn)的位置可以不用勘察,除非工程項(xiàng)目方有這方面的要求。有的堤壩工程在建設(shè)過(guò)程中增加了堤壩的工作量,但是這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)堤壩的水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察,不能肯定此堤壩能夠承受這樣的重量,那么就會(huì)造成堤壩質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,在實(shí)際的水工程中達(dá)不到理想的效果。許多工程項(xiàng)目在建設(shè)中,會(huì)忽視這方面的工作,有的工程在安全報(bào)告中并不會(huì)特地提出這樣的需求,但工程勘察工作人員應(yīng)該引起重視,主動(dòng)和施工方進(jìn)行協(xié)商。在一些比較特殊的項(xiàng)目工程中,如果需要對(duì)堤壩進(jìn)行加高的作業(yè),需要對(duì)堤壩壩基進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)體研究,保證最后得出的勘察結(jié)果具有科學(xué)性。例如,我國(guó)在南水北調(diào)的工程中,在項(xiàng)目實(shí)行中對(duì)大壩丹江口的位置進(jìn)行加高處理,在丹江口大壩工程修建的前期已經(jīng)對(duì)最終壩高度進(jìn)行了研究處理,但是絕大多數(shù)工程師和勘察師都認(rèn)為對(duì)大壩進(jìn)行加高的處理是不可行的。追根究底,加高壩度不可行的原因是丹江口的大壩已經(jīng)投入使用三十年以上,其原有的基地受到力后出現(xiàn)變形,已經(jīng)是一個(gè)相對(duì)比較平衡協(xié)調(diào)的狀態(tài)了。如果突然對(duì)壩進(jìn)行加高,那么就會(huì)增加大壩的承受力,不論是水的負(fù)荷,還是其他的重量,都將打破大壩三十多年來(lái)形成的平衡狀態(tài),對(duì)新的承受力進(jìn)行調(diào)整。那么在這個(gè)加高的大壩項(xiàng)目工程建設(shè)中,就必須重新研究大壩水文地質(zhì)環(huán)境,對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)再次進(jìn)行評(píng)估。
對(duì)巖土的水理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試需要使用軟化性,軟化性是指巖土本體在經(jīng)過(guò)水打濕后,利用力學(xué)強(qiáng)度會(huì)變低的性質(zhì),通常情況下使用軟化系數(shù)進(jìn)行表示,對(duì)巖石完全浸水后和巖石干燥的狀態(tài)下進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的比較。通過(guò)這種方式可以推斷出巖石耐風(fēng)和被水浸濕后的指標(biāo)。巖石里面會(huì)有一層易軟化層,易軟化巖層在地下水的作用下會(huì)再形成一個(gè)軟弱的夾層,大多數(shù)的巖石都具有軟化的性質(zhì)。第二種方式是透水性,水在受到重力時(shí),會(huì)穿過(guò)巖石的本身,可以從巖土穿水的滲透性來(lái)判斷出巖土中存在空隙的大小,也能判斷出巖土空隙度是多少。如果是較為松散的巖土,一般具有巖土的顆粒越小,均勻性越不高,就能得出此巖土的透水性非常差。相對(duì)比較堅(jiān)硬的巖石,如果縫隙比較大,可以判斷出此巖石透水性非常好。一個(gè)巖石的透水性能通常會(huì)使用滲透的系數(shù)來(lái)進(jìn)行表示,在抽水的實(shí)驗(yàn)中可以看出巖土的滲透系數(shù)的效果好。第三是崩解性,巖土進(jìn)行完全濕潤(rùn)后,所含有的土粒會(huì)被破壞,土質(zhì)會(huì)出現(xiàn)散、解散的現(xiàn)象。
巖土具有崩解性,但是需要巖土具有一定的崩解時(shí)間和特定的崩解方式。巖土的崩解程度完全取決于土中所包含的成分和結(jié)構(gòu)等,本文通過(guò)對(duì)廣州地區(qū)的巖土舉例,該區(qū)域的巖土崩解的時(shí)間大致需要5~24 h以下,能夠崩解的數(shù)量為2%~32%,水云母為主的土質(zhì)大都會(huì)呈現(xiàn)散開的方式進(jìn)行崩解,英石類的土質(zhì)崩解的方式大都是裂開。第四是巖石具有給水性,在重力作用的前提下,完全濕潤(rùn)過(guò)的巖土?xí)目p隙中流出一部分水,這需要給水度進(jìn)行表示。給水度是指含有水的土層參數(shù),它可以影響基坑出水量的程度,還能影響整個(gè)施工場(chǎng)地的干濕度,給水度的測(cè)試方法大都需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。第五個(gè)性質(zhì)是具有脹縮性,巖土在進(jìn)行充分的濕潤(rùn)后,自身的體積會(huì)變大,待水分蒸發(fā)后體積會(huì)縮小。它所具有的脹縮性是因?yàn)轭w粒表面在進(jìn)行吸水后,會(huì)導(dǎo)致水膜變厚,失去水分后水膜會(huì)變薄造成的。巖土所具有的脹縮性是造成工程土地出現(xiàn)裂縫最主要的原因之一,會(huì)對(duì)工程建設(shè)地基造成嚴(yán)重的變形。如何確定巖土脹縮性,可以通過(guò)巖土的膨脹率、體縮率等進(jìn)行觀察,達(dá)到一定的數(shù)值時(shí),地基就有可能出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
造成巖土工程的危害的主要原因是地下水位發(fā)生變化和運(yùn)動(dòng)。在工程項(xiàng)目啟動(dòng)的前期,最主要的就是對(duì)地下水位的變化和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行勘察。在自然環(huán)境下,地下水位的變化主要是看降水量,如果是在雨季,地下水水位就會(huì)上升,如果是在降水量少的地方,地下水位就會(huì)下降。地下水位的上升和下降的多少,最主要的原因是自然環(huán)境的區(qū)域性造成的,一般水位的上升和下降都會(huì)在一定的范圍內(nèi),但是如果是人為造成地下水位的變化,會(huì)給工程項(xiàng)目造成危害。地下水位上升會(huì)造成工程出現(xiàn)問(wèn)題,潛水位的上升最主要的原因是地質(zhì)條件的改變,它不是一種原因造成的,也會(huì)是多種原因產(chǎn)生的綜合效應(yīng)。潛水位的上升會(huì)使工程的土壤沼澤化和鹽漬化,地下水對(duì)建筑物具有較強(qiáng)的腐蝕性,會(huì)讓堤壩、河邊的工程巖土出現(xiàn)崩塌,會(huì)讓一些地下室被水淹沒(méi),建筑物的穩(wěn)定度變差。地下水位的下降通常是因?yàn)槿祟愒斐傻?,人們?duì)地下水的過(guò)度開采,或者是在河流的上游部分修建水庫(kù),讓上游無(wú)法給下游地區(qū)進(jìn)行水資源的補(bǔ)給。地下水的下降會(huì)讓地面出現(xiàn)地裂,地下部分放空導(dǎo)致地面出現(xiàn)下降,讓地下水資源面臨枯竭、影響水環(huán)境等,這對(duì)人們的生存環(huán)境和建筑的可靠性都會(huì)造成影響。
地下水位的上升和下降會(huì)造成膨脹性的巖土出現(xiàn)不規(guī)律的膨脹,導(dǎo)致巖土脹縮出現(xiàn)嚴(yán)重的變形,這就容易產(chǎn)生地裂的現(xiàn)象,造成對(duì)工程建筑的破壞。如果地下水水位下降的速度快,會(huì)讓巖土反復(fù)出現(xiàn)脹縮。所以,在工程項(xiàng)目的勘察中應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)水文地質(zhì)的檢測(cè)治理,尤其是對(duì)地下水位的運(yùn)動(dòng)和變化,需要嚴(yán)格掌握其變化和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在修建建筑物的時(shí)候選取的位置應(yīng)該是在地下水位的上面和下面,不適合建立的地下水位運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。在工程的地基中,地下水位如果在壓縮層出現(xiàn)變化,這樣可以直接對(duì)建筑的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。地下水位在壓縮層進(jìn)行上升運(yùn)動(dòng)時(shí),地基的土壤會(huì)被軟化,巖土的強(qiáng)度會(huì)大大的降低,這就容易導(dǎo)致建筑出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象,土質(zhì)質(zhì)量如果不均勻的話也有可能使建筑出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。在地下水位的變動(dòng)帶中,土體一般都是有規(guī)律性的進(jìn)行變化。一些軟質(zhì)性的巖土變化規(guī)律和地下水位的變化是密切相關(guān)的,都具有物理學(xué)的變化規(guī)律。所以在工程的勘察中,對(duì)巖土的物理力學(xué)進(jìn)行變化研究時(shí),應(yīng)該研究地下水位的變化對(duì)巖土的影響。地下水位的運(yùn)動(dòng)和變化影響著整個(gè)巖土層的變化,掌握了地下水的變換就能更好的掌握工程中巖土的變化,提高工程建筑的穩(wěn)定性和可靠性。
通過(guò)上述分析,水分地質(zhì)在工程項(xiàng)目的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,在工程項(xiàng)目開展前期,應(yīng)該保質(zhì)保量的對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行勘察,充分保證水文地質(zhì)勘察結(jié)果的科學(xué)性,對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估,保證工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量,使建筑的使用壽命延長(zhǎng),并且在使用的過(guò)程中不出現(xiàn)嚴(yán)重意外事故。要加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)人員的培養(yǎng),提高水文地質(zhì)工人的專業(yè)素質(zhì),增強(qiáng)水文地質(zhì)工程隊(duì)伍,使數(shù)據(jù)分析更加全面,使工程項(xiàng)目在一個(gè)安全的環(huán)境下順利進(jìn)行。
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