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(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,建筑工程也得以更大的進(jìn)步和發(fā)展,而作為整個(gè)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(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)果,通過(guò)該數(shù)據(jù)的分析和判斷,能夠更好地推動(dòng)該工程的施工進(jìn)度,有效地縮減施工工期,從而節(jié)約一定的成本費(fèi)用,減少一定的開(kāi)支費(fèi)用。在進(jìn)行該工程勘察作業(yè)時(shí),還需要做好前期的準(zhǔn)備工作,要保障設(shè)備的運(yùn)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(duì)該工程的土質(zhì)情況進(jìn)行分析,確定好該土地的負(fù)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(dāng)?shù)叵滤疂B入巖石的縫隙中,從而形成一個(gè)地下水儲(chǔ)存庫(kù)以及轉(zhuǎn)移等相關(guān)的特性[1]。由于該性質(zhì)會(huì)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(diǎn):
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(biāo)。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(duì)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(shí)際的過(guò)程中,由于該縫隙中可能還會(huì)有其他氣體的存在,會(huì)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(guò)重力的作用,巖石的內(nèi)部還能存儲(chǔ)一定的水的能力,通常說(shuō)的持水度也就是其能持水的大小指標(biāo),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(lái)說(shuō),留存在巖石中的水基本上是毛細(xì)水、結(jié)合水,且其大小也會(huì)對(duì)該指標(biāo)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(qiáng)[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(gè)參數(shù)值。該數(shù)值就相當(dāng)于在重力的影響下,該巖石能給出水的實(shí)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(lái),在通常情況下,間隙越大的巖石其性能也就越強(qiáng)。
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(qiáng),反之亦反。
當(dāng)?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(huì)不斷地上升。該種現(xiàn)象一旦發(fā)生,就會(huì)直接造成土壤沼澤的現(xiàn)象惡化,也加強(qiáng)了地下水對(duì)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(qiáng)度,也使得該結(jié)構(gòu)造成大面積的軟化問(wèn)題,從而出現(xiàn)建筑物不穩(wěn)定、地下室淹沒(méi)等問(wèn)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(jìn)行采礦、澆灌等施工過(guò)程中,過(guò)度開(kāi)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(huì)造成地下水過(guò)度開(kāi)發(fā)問(wèn)題,從而導(dǎo)致地下水下降。該問(wèn)題造成最明顯的影響就是地面干枯、開(kāi)裂等現(xiàn)象,或者還會(huì)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(huì)對(duì)工程建筑、人類(lèi)生活環(huán)境等有較大的影響和危害。
該現(xiàn)象對(duì)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(huì)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(guò)大,就會(huì)對(duì)建筑造成一定的破壞,尤其是對(duì)于輕小型建筑。同時(shí),由于該問(wèn)題的頻繁發(fā)生還會(huì)導(dǎo)致土壤中出現(xiàn)部分物質(zhì)流失現(xiàn)象,一旦該類(lèi)物質(zhì)流失過(guò)多,整個(gè)土壤的土質(zhì)就會(huì)變得更加的松軟,其承重性能也會(huì)下降,在進(jìn)行后期的巖土施工過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生較多的問(wèn)題和麻煩。
一般情況下,在自然常見(jiàn)的地下水動(dòng)力對(duì)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(jì),但若是人為原因所造成的運(yùn)動(dòng),那么其動(dòng)力作用會(huì)增強(qiáng)多倍,且對(duì)于整個(gè)巖土層的施工有著直接的影響,例如流砂、管道涌出等問(wèn)題也會(huì)不斷發(fā)生,對(duì)工程質(zhì)量有著較大的威脅[4]。
在進(jìn)行該工程的勘探作業(yè)中,還需要對(duì)其水文地質(zhì)展開(kāi)相應(yīng)的勘探施工,重點(diǎn)操作如下:
首先,要對(duì)整個(gè)環(huán)境條件進(jìn)行相應(yīng)的觀(guān)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(huì)對(duì)該工程施工有著不同的影響,還需要對(duì)其做好全面的勘察工作。
其次,要對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探,除了施工環(huán)境對(duì)于該工程的重要性,其地質(zhì)環(huán)境以及結(jié)構(gòu)對(duì)于整個(gè)施工也是不容小覷的。
最后,針對(duì)地下水位的勘察工作,由于水位的變動(dòng)對(duì)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(dòng)情況、變動(dòng)形式等都做好詳細(xì)的勘探,在進(jìn)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(jìn)去,要綜合分析該水質(zhì)的實(shí)際情況、對(duì)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(jìn)行巖土施工的過(guò)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(duì)該問(wèn)題加以重視,就會(huì)造成工程出現(xiàn)沉降等各種事故問(wèn)題,為了更好地減少該類(lèi)事故的發(fā)生概率,還需要制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系,具體措施如下:
首先,要將地下水的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的分析,確定其危險(xiǎn)程度,并提出相應(yīng)的防治辦法。
其次,對(duì)地基進(jìn)行詳細(xì)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(shí)際情況確立地下水對(duì)該工程的實(shí)際影響,從而有針對(duì)性地解決該問(wèn)題。
3.3.1 工具檢驗(yàn)法
該種辦法需要運(yùn)用精確度較高的檢測(cè)裝置來(lái)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的巖石進(jìn)行相應(yīng)的分析和檢測(cè)。只有保障施工人員能夠掌握巖石具體情況,才能更好地對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和分析,保障施工方案的效果,且操作性能強(qiáng),容易與其他檢測(cè)辦法相結(jié)合[5]。
3.3.2 試驗(yàn)分析法
采用該種方法進(jìn)行施工的時(shí)候,需要讓現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行相應(yīng)的抽樣工作,從而更好地在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)工作,通過(guò)各種專(zhuān)業(yè)的技術(shù)對(duì)整個(gè)水層進(jìn)行全面的分析,從而更好地讓施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)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(jìn)行水文地質(zhì)測(cè)繪的過(guò)程中,可以將地質(zhì)圖為基礎(chǔ)參考依據(jù),并且對(duì)其點(diǎn)、線(xiàn)、面進(jìn)行全面的觀(guān)察和記錄,從而了解該施工區(qū)域?qū)嶋H情況和相關(guān)問(wèn)題,但在測(cè)繪的過(guò)程中還需注意一些問(wèn)題。
其一,相關(guān)的測(cè)繪人員要充分運(yùn)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(duì)于室內(nèi)外的判斷進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合。在實(shí)際的工作過(guò)程中,還需要尋求周邊居民的幫助,從而進(jìn)一步對(duì)該區(qū)域了解清楚,對(duì)于所選的點(diǎn)線(xiàn)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(duì)于觀(guān)測(cè)的線(xiàn)路,需要根據(jù)巖層或者構(gòu)造保持垂直的方向,按照實(shí)際區(qū)域地貌特征最為明顯的方向進(jìn)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(duì)觀(guān)測(cè)點(diǎn)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(jìn)行布置,要在同一區(qū)域不同地貌的界線(xiàn)進(jìn)行布置,要對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)布置,要在井、泉等區(qū)域進(jìn)行布置。一般情況下,進(jìn)行該測(cè)繪工作都會(huì)選擇夏季旱季氣候,從而為該測(cè)量工作創(chuàng)造一定的有利條件,若是在雨季進(jìn)行測(cè)繪時(shí),需要不停地進(jìn)行反復(fù)查看,從而更好地了解地下水的實(shí)際變動(dòng)情況[6]。
該種技術(shù)屬于較為先進(jìn)的勘探技術(shù),其應(yīng)用范圍十分廣泛。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,需要注意其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力以及對(duì)部分區(qū)域的針對(duì)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(duì)結(jié)果的驗(yàn)證。現(xiàn)階段,我國(guó)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(guó)大部分區(qū)域都是采取該種技術(shù)進(jìn)行勘探,且該技術(shù)在多方面也頗有效果,例如對(duì)河床的分布勘探、部分巖溶區(qū)域的勘探等,我國(guó)關(guān)于水文監(jiān)測(cè)井技術(shù)也得到了國(guó)際的認(rèn)可。部分區(qū)域通過(guò)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?dāng)?shù)據(jù)的測(cè)量工作,強(qiáng)化了挖井的工作效率,推動(dòng)了無(wú)巖芯鉆井技術(shù)的進(jìn)步。除此之外,我國(guó)也逐漸從傳統(tǒng)的模擬到現(xiàn)在的數(shù)據(jù)化測(cè)井,極大地強(qiáng)化了該施工的精準(zhǔn)性。
該技術(shù)的進(jìn)行需前兩種技術(shù)為基礎(chǔ)前提進(jìn)行相應(yīng)的布置。每個(gè)勘探點(diǎn)、線(xiàn)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(gè)施工、試驗(yàn)的需求。在進(jìn)行巖土施工的過(guò)程中,需要對(duì)巖石進(jìn)行相應(yīng)的沖洗工作,并且在實(shí)驗(yàn)前期對(duì)孔洞也要進(jìn)行沖洗。針對(duì)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(biāo)準(zhǔn)需求。除此之外,在展開(kāi)鉆孔施工的過(guò)程中,還需要對(duì)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(duì)取得的巖芯進(jìn)行相應(yīng)的排序編錄作業(yè)[7]。
該測(cè)試工作主要是分成抽注壓滲試驗(yàn)以及對(duì)地下水流動(dòng)的速度測(cè)試和地下水連通情況的測(cè)試。其中,抽水試驗(yàn)是最容易也是最常見(jiàn)的一種,在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,一定要將試驗(yàn)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(dāng)抽水的區(qū)域巖石較為完整的時(shí)候,可以運(yùn)用裸孔的辦法進(jìn)行施工,但若其不完整的時(shí)候,還需要利用過(guò)濾管進(jìn)行試驗(yàn),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(shí)在抽水區(qū)域的上下兩方都要做好止水施工,在展開(kāi)實(shí)驗(yàn)的前期過(guò)程,還需要對(duì)孔洞進(jìn)行清理。在進(jìn)行抽水的過(guò)程中,不僅僅要對(duì)其動(dòng)靜態(tài)水的情況進(jìn)行檢測(cè),還需要對(duì)其水的溫度和實(shí)際的水量進(jìn)行觀(guān)察,并且在實(shí)驗(yàn)完成之前,做好水的采集工作,當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成之后,即可恢復(fù)水位測(cè)定。
在進(jìn)行巖土工程水文地質(zhì)勘察施工過(guò)程中,需要對(duì)巖石進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)工作,例如物理分析、磨片分析、水樣化學(xué)分析、細(xì)菌分析等等。除此之外,在較為特殊的區(qū)域還需要進(jìn)行古生物分析,對(duì)其沙子也要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)定工作。
該監(jiān)測(cè)工作是要對(duì)地下水進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)觀(guān)察,同時(shí)對(duì)于水源附近也要進(jìn)行相應(yīng)的觀(guān)察工作,通過(guò)鉆孔方式、挖井、泉等方式設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)地點(diǎn),以實(shí)際水文條件、地質(zhì)條件作為主要基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)際的動(dòng)態(tài)情況,做好相應(yīng)的規(guī)劃工作。其中關(guān)于該動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)辦法,主要分成以下幾種:
其一,氣象型監(jiān)測(cè),該檢測(cè)方式是較為常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)方式,主要是根據(jù)氣候的變化來(lái)觀(guān)測(cè)地下水。
其二,潮汐型監(jiān)測(cè),主要是在海邊區(qū)域,根據(jù)潮汐變化而進(jìn)行地下水的監(jiān)測(cè)。
其三,人工型監(jiān)測(cè),主要是通過(guò)人工進(jìn)行開(kāi)采,根據(jù)開(kāi)采的強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè),該種方式在地下水的監(jiān)測(cè)中最常見(jiàn),在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,需要對(duì)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(cè)都是半個(gè)月左右展開(kāi)一次檢測(cè),水質(zhì)需要在每年的旱季、平水季、水季進(jìn)行分別檢測(cè)[8]。
巖土工程的施工過(guò)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(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)的水文地質(zhì)勘察施工能夠更好地控制風(fēng)險(xiǎn),因此,相關(guān)的施工單位需要加強(qiáng)重視,從而更好地保障施工建筑的安全穩(wěn)定。