于曉偉
(建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院有限公司,北京 102206)
我國(guó)國(guó)土面積大,幅員遼闊,地形地勢(shì)復(fù)雜,并且,每一個(gè)地區(qū)的地形地貌都大不相同,在這些頗具特色的地形區(qū)域開展工程化地質(zhì)探測(cè)的時(shí)候,統(tǒng)籌考慮該區(qū)域的自然生態(tài)以及天氣狀況等因素。不論是巖土工程設(shè)計(jì)、還是后續(xù)的施工流程都會(huì)受到這些因素的直接影響,造成工程進(jìn)度得不到保障,并且也會(huì)對(duì)整體項(xiàng)目質(zhì)量造成影響。因此,為了更好的解決這些不利因素,相關(guān)部門在開展實(shí)際施工之時(shí),需要全面認(rèn)識(shí)到巖石、土壤工程過(guò)程中水文、地質(zhì)測(cè)量等工作的重要性,不斷加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的研究,并且進(jìn)行有效分析,加大探索力度,根據(jù)實(shí)際情況就出現(xiàn)的水文地質(zhì)問(wèn)題提出有針對(duì)性的解決方案,確保可以滿足各項(xiàng)工程的開展[1]。
就現(xiàn)階段我國(guó)的巖土工程地質(zhì)方面的勘查工作來(lái)說(shuō),其實(shí)質(zhì)是開展對(duì)現(xiàn)有的建設(shè)工程項(xiàng)目中所涉及到土壤地質(zhì)條件的調(diào)查活動(dòng),在整體的勘察活動(dòng)中涉及到很多重要內(nèi)容,比如土壤類物質(zhì)的特定構(gòu)成物、物理構(gòu)造以及化學(xué)成分等。與此同時(shí),還要重點(diǎn)分析它會(huì)給建筑工程的穩(wěn)定性帶來(lái)什么具體變化,將工地現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)類型進(jìn)行解析,其結(jié)果將作為切實(shí)工作的一個(gè)依據(jù),制定出合理的施工方案,并且還要不斷完善勘查工作的具體目標(biāo),目標(biāo)是為后續(xù)工程建設(shè)的有序開展奠定基礎(chǔ)。
在施工前的準(zhǔn)備工作,相關(guān)部門的工作人員需要在工地現(xiàn)場(chǎng)對(duì)巖層的方位進(jìn)行系統(tǒng)勘察,利用不同的探測(cè)設(shè)備和儀器對(duì)其中隱含的信息進(jìn)行深度挖掘,在不斷拓展勘察面積的同時(shí),還要確保勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性,保證施工地點(diǎn)能夠滿足后續(xù)項(xiàng)目建設(shè)的需要,不斷降低地質(zhì)問(wèn)題給施工進(jìn)度帶來(lái)的影響,從而為后續(xù)施工的安全性提供有力保障。
現(xiàn)階段,在巖土工程勘察中,水文地質(zhì)勘察工作經(jīng)常被忽略。在這樣的情況下,一些安全隱患常常出現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)施工中。
水文地質(zhì)是地質(zhì)工程勘探工作中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),在勘察及工程建設(shè)巖土?xí)r期,若沒(méi)有對(duì)水文地質(zhì)形勢(shì)展開有效監(jiān)督,以及不能及時(shí)采取有效的措施予以處置,都有可能引出巖土工程測(cè)量數(shù)據(jù)的精確與合理性問(wèn)題的出現(xiàn)。除此之外,通過(guò)合理的偵察技術(shù),在巖土工程項(xiàng)目工地對(duì)水文和地質(zhì)情況進(jìn)行全面摸底排查,能夠減少對(duì)地下水的不利影響,在一定程度上可以確保巖土工程項(xiàng)目的進(jìn)展[2]。
降水量的增多是導(dǎo)致地下水位上漲幅度較大的因素之一,在水資源循環(huán)系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的地位,一旦降水量驟然加大的情況下,表面徑流量也將有所提高,這是讓地下水位發(fā)生不斷上升的原因。主觀人為因素也可能導(dǎo)致地下水位上漲,在整個(gè)施工過(guò)程中會(huì)給建設(shè)片區(qū)的地質(zhì)環(huán)境帶來(lái)很明顯的影響,使得土壤的體態(tài)發(fā)生變化,造成水位不斷提高。當(dāng)水位上漲影響施工地基的承受能力后,就可能導(dǎo)致其本身的地基損壞嚴(yán)重,加大地面坍塌、樓體發(fā)生偏移風(fēng)險(xiǎn),建筑物的可靠性會(huì)遭受質(zhì)疑。當(dāng)?shù)叵滤粷q幅較大時(shí),會(huì)導(dǎo)致地下水受到污染,給該區(qū)域的地下水系的水源質(zhì)量和水量地造成不良影響,尤其是生活生產(chǎn)用戶。
從科學(xué)角度來(lái)說(shuō),降水量的減少造成了地下水水位不斷降低,表面的徑流沒(méi)有過(guò)多的水分滲透到地面的下部,沒(méi)有及時(shí)的對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給。從主觀因素來(lái)說(shuō),隨著人口越來(lái)越多,日常水資源的消耗量也在提高,導(dǎo)致人們對(duì)水資源的需求日益旺盛。人們會(huì)為了能夠迎合用戶的日常生活和生產(chǎn)需要不斷開采地下水[3]。浪費(fèi)水資源和供不應(yīng)求不僅會(huì)造成水位降低,還會(huì)導(dǎo)致地球生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞,植被系統(tǒng)不斷遭受侵害致使原有生態(tài)系統(tǒng)失去平衡。水位下降之后水循環(huán)系統(tǒng)同樣會(huì)受到一定的影響,從而致使湖泊的面積不斷銳減,那么地面降雨將會(huì)呈現(xiàn)不斷減少的趨勢(shì)。
低下水位出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,會(huì)嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,甚至還會(huì)引起塌方的地面情況發(fā)生。此種局面將對(duì)巖石土壤結(jié)構(gòu)造成危害,最終還可能因?yàn)槎啻蔚臄U(kuò)張和收縮造成巖土層的畸形現(xiàn)象發(fā)生。不同巖土結(jié)構(gòu)之間的厚薄存在差異會(huì)直接影響到它的承受能力大小,造成穩(wěn)定性不斷降低,并且里面所含土層內(nèi)的很多元素隨著變化和波動(dòng)一樣也會(huì)隨之迅速流失,造成土體發(fā)生崩潰或脫落的情況。
地下水處在平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)一般不會(huì)出現(xiàn)巨大變化,若周邊的環(huán)境條件未發(fā)生劇大幅度波動(dòng),這里的巖土工程建設(shè)也不會(huì)受到嚴(yán)重的影響,加強(qiáng)對(duì)地下水壓的控制有利于確保地下水保持穩(wěn)定。 而地下水的壓力還會(huì)受不同的外在因素影響,主要是表面壓力變動(dòng)及降水量變化的影響,地表壓力產(chǎn)生變化的原因歸結(jié)于施工過(guò)程中地表會(huì)出現(xiàn)一定變化,若在較短的時(shí)間內(nèi)有持續(xù)下雨的情況將會(huì)給地下水壓帶來(lái)直接影響[4]。在建設(shè)之前如果相關(guān)部門一直沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的地下水壓摸底, 則會(huì)加大基坑在施工過(guò)程中涌水的可能性,進(jìn)而出現(xiàn)承壓水從基層底板處打穿、基坑暴涌的情況出現(xiàn)。
在巖土工程勘察設(shè)計(jì)與施工之前,相關(guān)部門需要明確勘察目標(biāo)和對(duì)象,不斷提高勘探人員對(duì)于工作的認(rèn)知,只有這樣才能保證調(diào)查工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和可行性,為施工建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。工作人員在勘察制度目標(biāo)上能夠明確界定勘查的工作任務(wù)和要求。在擬訂目標(biāo)時(shí)要考慮到項(xiàng)目建設(shè)的要求以及地質(zhì)基本情況,保證勘察方針能夠引導(dǎo)地質(zhì)工程施工作業(yè)的有序開展[5]。同時(shí)要對(duì)勘察任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)劃分,避免勘察人員因工作疏忽導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯(cuò)的情況。在進(jìn)行勘察作業(yè)之前,擬定目標(biāo)、明確任務(wù)有利于確保勘察數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性,在很大程度上可以降低巖石及土石方面工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)的偏差問(wèn)題,以為之后開展工程施工活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
地質(zhì)工程勘測(cè)施工區(qū)域的情況都是比較復(fù)雜的,特別是不同區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造都存在差異性,采用的勘察方式也會(huì)存在很大的差異,勘察任務(wù)必須要落實(shí)到關(guān)鍵點(diǎn)上并且還要進(jìn)行詳細(xì)分析,這樣才可以確??辈旆桨负侠碛行?。在進(jìn)行勘察施工之前,相關(guān)部門需要讓參與勘察的工作人員進(jìn)行任務(wù)分析,明確水文地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn)原因,對(duì)各方面問(wèn)題進(jìn)行全面分析。與此同時(shí),還需要從中收集整理當(dāng)?shù)氐叵滤跉v史條件下的變化數(shù)據(jù),綜合了解到地下水含層具體分布情況后再進(jìn)行相關(guān)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種可視化技術(shù)在勘察中有著非常重要的作用,特別是地下水的改變情況可以直接顯示,有利于確保所掌握水文質(zhì)量和地質(zhì)資料信息的準(zhǔn)確率。
巖石土石工程勘查工作的目的是在地質(zhì)、水文條件摸清的基礎(chǔ)上,想要保證探礦的質(zhì)量就需要合理的應(yīng)用數(shù)據(jù)和信息, 以此將偵查數(shù)據(jù)作用發(fā)揮到最大程度, 還需要相關(guān)部門的工作人員能夠進(jìn)行這些數(shù)據(jù)的深度梳理、整合和分析,將此作為勘察和建設(shè)工作的頭等大事[6]。所以有關(guān)部門需要精準(zhǔn)估價(jià)巖土工程勘察工作,為了保證測(cè)評(píng)的高效、準(zhǔn)確,相關(guān)機(jī)構(gòu)可以積極引進(jìn)大數(shù)據(jù)分析技術(shù),及時(shí)分析出偵查的數(shù)據(jù)信息、 推出數(shù)據(jù)變化規(guī)律等,構(gòu)建更加完善的督查工作考評(píng)制度,為開展巖土工程建設(shè)活動(dòng)提供重要技術(shù)支撐。
隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)代建設(shè)的水平也在不斷提高,在巖石土木工程中也會(huì)使用到很多先進(jìn)的科學(xué)設(shè)施,使得勘察工作的效率和質(zhì)量得到了質(zhì)的變化,勘察技術(shù)也逐步趨于現(xiàn)代化和智能化。在現(xiàn)階段的勘察工作中,相關(guān)部門要不斷引進(jìn)新設(shè)備新技術(shù),強(qiáng)化勘察人員的職業(yè)素養(yǎng)能力,第一種是鉆探探測(cè)法,這是一種利用鉆機(jī)進(jìn)行探測(cè)的技術(shù)類型,能夠分析地下天然資源分布情況,掌握具體數(shù)據(jù),獲取具體地層剖面圖,無(wú)論是鉆孔的精度還是深度都相當(dāng)高,能夠在更廣闊的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,常用鉆井工具為全液壓螺旋鉆機(jī),這個(gè)工藝鉆井工具也的確能夠輕松鉆透堅(jiān)硬的地層,可以更方便地采集樣本,并獲取這塊巖石層的詳細(xì)數(shù)據(jù),同時(shí)在選擇器材時(shí)也要考慮到被抽取的樣本造型設(shè)計(jì),比如說(shuō)土方樣本、氣方樣本或水方樣本等都要借助于不同的設(shè)備來(lái)進(jìn)行偵查工作,滑動(dòng)面等巖土層變化情況,但是這種做法也有一定的不足之處,需要耗費(fèi)大量的金錢和時(shí)間。最后是物探,物探全名叫做地球物理勘探,是分析、研究地球物理場(chǎng)的變化,通過(guò)變化分析區(qū)域巖體、土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造等自然特征的不同,看到了不同類別的巖層在諸多方面均存在不同水平差異,根據(jù)巖密、巖彈、巖磁和傳熱性能等多種不同性質(zhì)進(jìn)行了區(qū)分研究,這種情況導(dǎo)致地球上的物質(zhì)場(chǎng)發(fā)生了一定程度的改變,通過(guò)對(duì)這些變化特征以及原始地質(zhì)資料在科學(xué)合理的執(zhí)行情況上綜合分析就能推斷出地質(zhì)的具體狀態(tài),這種勘測(cè)方式相對(duì)鉆井來(lái)說(shuō)較為輕快[7]。
在建設(shè)前就需要相關(guān)部門對(duì)開挖基坑區(qū)域的水文和地質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)研,包括巖層性狀、有水層和有透水層的各類參數(shù)及更多其他內(nèi)容,依據(jù)參數(shù)歸納得到的成果制定出行之有效的預(yù)防性措施。首先應(yīng)對(duì)基坑深淺要求采取嚴(yán)格的管理手段,對(duì)基坑底部因隔水層較薄導(dǎo)致建筑受水流沖刷的情況進(jìn)行阻斷,可以有效保證整體建筑的基礎(chǔ)安全性和穩(wěn)固性。其次減弱水的壓力,要在基坑附近加裝對(duì)應(yīng)排水設(shè)備進(jìn)行排澇作業(yè),切實(shí)將地下水位控制好。再者,有效強(qiáng)化了對(duì)地面的加固和硬化處理,使基坑與地面的間隔保持在合理區(qū)域,為了提高下水效率、減少滲水問(wèn)題造成的影響就要在下水位距離底坑較近的位置加高處理,能夠有效防止地質(zhì)疏松等問(wèn)題的發(fā)生、以及地形下滑的影響。最后,鑒于這些區(qū)域,建筑周圍需要做好相應(yīng)的排澇補(bǔ)水工程,地下水一旦被大量抽干,將會(huì)導(dǎo)致地下水位不斷下降的狀況,地面下沉現(xiàn)象發(fā)生時(shí)地下水位下沉幅度過(guò)大,嚴(yán)重的話還會(huì)塌陷,這會(huì)給后續(xù)工程的建設(shè)帶來(lái)很大的安全隱患。
在巖土工程勘察設(shè)計(jì)的過(guò)程中,相關(guān)部門需要根據(jù)勘察的實(shí)際情況制定有效的管理模式,確保施工工序可以合理有序的開展。要結(jié)合巖土工程施工對(duì)出現(xiàn)的水文地質(zhì)問(wèn)題選擇針對(duì)性的管理方式,能夠精準(zhǔn)的判斷出水文地質(zhì)問(wèn)題帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn),并且還能夠針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)防,不斷降低風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的概率。尤其是相關(guān)管理人員要充分的認(rèn)識(shí)到產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的要點(diǎn),并且能夠根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的情況制定針對(duì)性的預(yù)案,充分將管理的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái),同時(shí)要結(jié)合內(nèi)外部因素,進(jìn)一步明確分析的要素,結(jié)合巖土工程勘察到的實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行全面分析,重點(diǎn)是地下水,按照情況的嚴(yán)重程度對(duì)地下水進(jìn)行歸類總結(jié),并進(jìn)行排序,后續(xù)采用針對(duì)性的方式進(jìn)行干預(yù)管理[8]。
總的來(lái)說(shuō),巖土工程勘察的過(guò)程中會(huì)遇到很多問(wèn)題,相關(guān)部門需要重視巖土工程的勘察與設(shè)計(jì)工作,因地制宜,嚴(yán)格按照要求來(lái)進(jìn)行操作,同時(shí)也要注意施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新,確保設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理,使得整體的質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)。