文/朱雙云、徐保林、陳劍鋒 中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司 湖北武漢 430081
在巖土工程勘察中,巖溶水文地質(zhì)問題是一個(gè)非常重要的方面。巖溶水文地質(zhì)是指地下水的分布、運(yùn)動(dòng)和水化學(xué)成分對(duì)于巖土體穩(wěn)定性和變形性的影響。巖溶水文地質(zhì)問題對(duì)于巖土體的工程建筑質(zhì)量有著直接影響,因?yàn)榈叵滤拇嬖诤瓦\(yùn)動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致巖土體的滲透變形、壓縮變形、膨脹變形等問題。本文將詳細(xì)闡述巖溶水文地質(zhì)問題的影響和解決措施。
對(duì)于巖土工程勘察問題而言,其主要采用專業(yè)測(cè)試方法,并運(yùn)用具體的計(jì)量手段,全面調(diào)查與分析建筑場(chǎng)地,以此來為后續(xù)的設(shè)計(jì)與施工提供參考依據(jù)。在實(shí)際勘查時(shí),除了要對(duì)建筑場(chǎng)地周邊地貌、地形、水文以及氣候等相關(guān)自然條件進(jìn)行查明以外,還需要對(duì)巖溶、滑坡、崩塌等相關(guān)不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生進(jìn)行判斷,研究此類不良地質(zhì)現(xiàn)象給建筑場(chǎng)地所帶來的危害[1]。除此之外,相關(guān)勘查人員還需要對(duì)地下水類型、分布以及水質(zhì)等情況展開分析,根據(jù)影響巖土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的相關(guān)因素,科學(xué)合理地制定處理對(duì)策。在巖土工程勘察過程中,地下水狀況監(jiān)測(cè)是十分重要的環(huán)節(jié),如果對(duì)此方面的管理和監(jiān)控不夠及時(shí)與有效,則可能會(huì)影響到巖石耐腐蝕性及強(qiáng)度,進(jìn)而對(duì)巖土工程的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目造成損害。所以,相關(guān)監(jiān)察人員要高度重視地下水管理,并對(duì)巖溶水文地質(zhì)問題進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)與管理[2]。在具體的勘察過程中,應(yīng)對(duì)含水層厚度、貯存狀態(tài)、掩埋條件、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律等相關(guān)信息進(jìn)行掌握,并查明巖土層中巖溶水文地質(zhì)的相關(guān)參數(shù),了解施工現(xiàn)場(chǎng)周圍是否有地下水污染源存在,有效開展成分檢測(cè)工作,分析對(duì)鋼筋、混凝土等所產(chǎn)生的腐蝕性,從而確保治理工作的開展具有針對(duì)性。
在巖土工程項(xiàng)目開展過程中,影響工程建設(shè)質(zhì)量的水文地質(zhì)因素包括土層或者巖層的滲透性強(qiáng)弱、含水層和隔水層厚度、地下水類型、承壓含水層特征、地下水位等。為了使巖土工程的地質(zhì)勘察工作質(zhì)量得到有效提高,使地下水對(duì)工程施工所造成的危害得到有效消除,在實(shí)際勘查時(shí)需要對(duì)巖溶水文地質(zhì)問題進(jìn)行充分查明,獲取完整詳細(xì)的水文地質(zhì)資料。
對(duì)于自然地理?xiàng)l件,具體包括兩部分內(nèi)容,分別為地形地貌與氣象水文特征。首先,對(duì)于地形地貌,需要明確施工區(qū)域周圍水系,充分了解高原或者平原特征,對(duì)地貌的堆積與侵蝕等情況加以掌握,并觀察地形是否開闊和平坦;其次,針對(duì)氣象水文特征,需要明確施工地域?yàn)闊釒н€是亞熱帶,了解季風(fēng)氣候的特點(diǎn),確定當(dāng)?shù)責(zé)崃亢蜐駶?rùn)程度[3]。
在勘察地質(zhì)環(huán)境條件時(shí),需要明確施工區(qū)域的基底構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造特征、地層巖性、第四系厚度控制以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容。
在巖土工程勘察工作中需要充分了解地下水位情況,具體應(yīng)包括近些年來的地下水位變化趨勢(shì)以及最高水位,同時(shí)還需要明確地下水補(bǔ)排關(guān)系和條件等對(duì)地下水位所產(chǎn)生的影響。一旦地下水位發(fā)生變化,將會(huì)直接影響到巖土工程建設(shè),這也是巖土工程勘察工作當(dāng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
在巖土工程勘察工作中,需要充分了解含水層與隔水層的地下水類型、埋藏條件、水位流向、變化幅度等內(nèi)容。對(duì)含水層需要明確其埋深厚度和分布。與此同時(shí),還需要有效開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),從而對(duì)地層的滲透系數(shù)加以測(cè)定,有效掌握相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)。施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件,直接影響到地下水的滲流以及賦存狀態(tài),需要對(duì)地下水質(zhì)可能給建筑材料所造成的腐蝕進(jìn)行判定[4]。
導(dǎo)致地下水位發(fā)生下降的原因包括兩方面因素:首先,人為因素。為了提升經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)地下水資源進(jìn)行過度開采與利用,進(jìn)而引發(fā)水土流失問題。在基坑工程施工中,為了使坑內(nèi)土體得到有效疏干,使土方的施工條件得到改善,需要采取人為方式,使地下水位降低。例如,某市的區(qū)域農(nóng)業(yè),為了使種植地的整體灌溉面積增大,在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地下水資源進(jìn)行了過度開采,極大地降低了地下水位,使得石灰?guī)r地面出現(xiàn)了嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象,最終造成地面大面積坍塌,不僅對(duì)工程中的開采器械造成了嚴(yán)重?fù)p壞,而且還導(dǎo)致工作人員受傷。
其次,自然因素。對(duì)于自然因素,其具體包括干旱以及地震等,可能會(huì)抬高巖土地勢(shì),并導(dǎo)致地下河道出現(xiàn)干涸和下沉等現(xiàn)象,最終降低地下水位。例如,結(jié)合唐山地區(qū)的巖土地勢(shì)展開分析,對(duì)大量工程勘察資料進(jìn)行了有效收集,并以工程地質(zhì)特點(diǎn)為依據(jù),有效歸納和整理了當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)信息。該地在1976 年發(fā)生過7.9 級(jí)地震,基巖埋藏深度也產(chǎn)生了明顯差別[5]。如果有此類問題發(fā)生,將會(huì)導(dǎo)致地下水資源匱乏,并影響到水流分布的均勻性,使一些區(qū)域出現(xiàn)土壤條件惡化及地面干裂等情況,嚴(yán)重情況下,甚至造成地面坍塌與沉降等問題,對(duì)巖土工程項(xiàng)目的有效開展造成嚴(yán)重阻礙。
對(duì)于地下水位上升,其產(chǎn)生原因也包括兩個(gè)方面:首先,人為因素。由于所采取的農(nóng)業(yè)灌溉方式方法不夠合理,進(jìn)而導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)上升現(xiàn)象。例如,某地在灌溉農(nóng)田時(shí),由于采取的灌溉方式不正確,每天的灌溉時(shí)間過長(zhǎng),水分滲透到地下,長(zhǎng)此以往,就導(dǎo)致地下水位有所上升。一部分人為了節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間,在種植農(nóng)作物時(shí)采用漫灌形式,不僅導(dǎo)致水資源被浪費(fèi),而且由于水資源未能被有效排放,進(jìn)而導(dǎo)致滲透到巖土下層,抬高地下水位,嚴(yán)重情況下甚至產(chǎn)生次生鹽漬化現(xiàn)象[6]。此外,部分地區(qū)需要對(duì)當(dāng)?shù)鼐坝^進(jìn)行定期補(bǔ)水,使其觀賞度得到保持,這也使得地下水位有所抬高。
其次,自然因素。當(dāng)降雨量發(fā)生明顯變化,或者發(fā)生地震活動(dòng),又或者地下河流的流向發(fā)生改變,都可能會(huì)造成水資源的分布不均,進(jìn)而抬高地下水位。如果在短時(shí)間內(nèi)地下水位明顯上升,將會(huì)導(dǎo)致土層結(jié)構(gòu)的承載力有所下降,增大地下水浮力,對(duì)巖土工程的后期勘察工作造成嚴(yán)重阻礙。
除了地下水位線的變化會(huì)對(duì)巖土工程造成危害以外,當(dāng)?shù)叵滤膭?dòng)水壓力出現(xiàn)變化時(shí),同樣會(huì)對(duì)工程勘察工作開展產(chǎn)生影響。地下水的動(dòng)水壓力主要是指水資源滲透力,是水體在土體中流動(dòng)時(shí)遇到阻力所產(chǎn)生,會(huì)對(duì)土骨架產(chǎn)生拖拽力,進(jìn)而改變巖層的形狀和應(yīng)力[7]。動(dòng)水壓力大小與排水量具有密切聯(lián)系,如在建設(shè)大壩時(shí),為了使支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性得到提升,相關(guān)施工人員通常會(huì)將地表水位高度進(jìn)行抬高,這也增大了巖土層的滲水率。在受到重力作用影響后,地下水動(dòng)水會(huì)有極大壓力產(chǎn)生,進(jìn)而導(dǎo)致巖土結(jié)構(gòu)平衡被破壞,增大相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率。
污染物排放是導(dǎo)致地下水性質(zhì)發(fā)生變化的主要原因。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,而在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一些工業(yè)廢水在未受到嚴(yán)格檢測(cè)的情況下,就從地表排入,導(dǎo)致污染水質(zhì)不斷下滲,對(duì)地下水的酸堿平衡造成嚴(yán)重影響[8]。另外,地下水的水體具有極強(qiáng)的腐蝕性,而混凝土的地基結(jié)構(gòu),由于含水層相對(duì)較淺,因此在酸性或者堿性環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間浸泡,嚴(yán)重影響到建筑物結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。
在巖土工程勘察期間,相關(guān)勘測(cè)人員需要合理設(shè)計(jì)勘察任務(wù)。具體來說,相關(guān)勘測(cè)人員需要對(duì)勘測(cè)項(xiàng)目和測(cè)量?jī)?nèi)容加以明確,有效實(shí)施各項(xiàng)勘測(cè)步驟,具體包括現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試、巖土試樣采集、地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪等,以此來客觀評(píng)價(jià)地質(zhì)條件,并進(jìn)行定量分析。與此同時(shí),勘察人員需要充分保證相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。一般來說,在開展勘察工作時(shí),勘察方可以結(jié)合水文環(huán)境以及具體的作業(yè)情況,科學(xué)合理地進(jìn)行調(diào)整,利用十字交叉法對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行布置,以此來了解地下水的流向情況,使勘察工作的全面性、準(zhǔn)確性與有效性得到提高。除此之外,相關(guān)勘查人員還需要嚴(yán)格復(fù)核和審查地質(zhì)勘察報(bào)告。必要時(shí),應(yīng)該請(qǐng)專業(yè)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查,并對(duì)水文和巖土層信息進(jìn)行有效校驗(yàn),對(duì)勘察結(jié)論的有效性和合理性進(jìn)行判斷。一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確,或者項(xiàng)目測(cè)量存在遺漏,需要及時(shí)更正和核實(shí),使相關(guān)理論的準(zhǔn)確性得到保證。
對(duì)于巖土工程的施工人員,需要深刻認(rèn)識(shí)到保護(hù)水文地質(zhì)的重要性,并對(duì)自身的責(zé)任意識(shí)及思想認(rèn)知等加以提升,高度重視土質(zhì)測(cè)量工作,將其擺放到與工程施工相同的位置上。相關(guān)施工企業(yè)需要針對(duì)施工人員做好定期的知識(shí)教育培訓(xùn),使人員自身的使命感和責(zé)任感得到有效提高,能夠端正自身的工作態(tài)度,積極履行自身職責(zé)。與此同時(shí),相關(guān)施工人員還需要提升自身的環(huán)保意識(shí),明確節(jié)能減排的重要意義。對(duì)于勘察工作中所產(chǎn)生的污染問題,包括光污染、廢水污染以及噪音污染等,應(yīng)加大控制力度,確保污染物滿足具體的排放標(biāo)準(zhǔn),對(duì)污染源的產(chǎn)生進(jìn)行有效控制,使此類問題得到充分解決。此外,相關(guān)施工人員還應(yīng)對(duì)資源的回收和利用加大關(guān)注度,例如,生活污水降解后,可以用來清洗建筑物,或者對(duì)設(shè)備進(jìn)行降溫處理,這樣可以使能源得到有效節(jié)約。
在巖土工程勘察工作中,相關(guān)勘察人員需要對(duì)自身的專業(yè)技術(shù)能力以及綜合素質(zhì)加以提升,使水文地質(zhì)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性與有效性得到保證,確保能夠正確應(yīng)對(duì)相關(guān)突發(fā)情況,并有針對(duì)性的采取管理措施,預(yù)防災(zāi)害事件的發(fā)生,降低意外狀況所導(dǎo)致的損失。與此同時(shí),相關(guān)勘察人員需要與巖土工程的設(shè)計(jì)和施工人員進(jìn)行充分交流和溝通,確保信息互享的及時(shí)性。在此過程中需要結(jié)合工程情況,按照具體的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有效落實(shí)實(shí)驗(yàn)、取樣和勘察等工作,使巖土工程的整體勘察工作質(zhì)量得到提高,確保全面合理的完成勘察任務(wù)。除此之外,相關(guān)巖土工程企業(yè)應(yīng)健全獎(jiǎng)懲機(jī)制和考核機(jī)制,定期監(jiān)測(cè)施工人員的專業(yè)技術(shù)水平。在實(shí)際考核過程中,對(duì)于表現(xiàn)較為突出的人員,需要進(jìn)行相應(yīng)的資金獎(jiǎng)勵(lì),這樣可以更好地調(diào)動(dòng)人員的工作積極性,有效激發(fā)人員工作熱情,為勘察工作的順利開展提供保障。而對(duì)于在考核過程中表現(xiàn)較差的人員,需要對(duì)其進(jìn)行警告,使其能夠有效端正自身的工作態(tài)度,使人員的專業(yè)技術(shù)能力得到提高,確保有效獲取準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)。
為了規(guī)范相關(guān)勘察人員的工作方式,需要建立完善的管理制度,并在此基礎(chǔ)上對(duì)勘察工作的目的、方法、步驟等進(jìn)行確立。在巖土工程勘察工作中,需要對(duì)先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,以此來提升勘察工作的效率。與此同時(shí),還需要對(duì)先進(jìn)的信息技術(shù)加以利用,在線對(duì)比相關(guān)數(shù)據(jù)信息,提高勘察工作的準(zhǔn)確性,使其有效支持后續(xù)工程的順利開展。通過健全管理制度,可以精確分配勘測(cè)任務(wù),并科學(xué)制定工程計(jì)劃。在實(shí)際勘察過程中,即使有異常狀況出現(xiàn),相關(guān)工作人員也可以結(jié)合具體要求有效采取應(yīng)急措施,為工程落實(shí)提供保障。除此之外,相關(guān)勘察人員需要優(yōu)化工程細(xì)節(jié),深入分析巖土數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出的物理特性,使巖土工程質(zhì)量得到有效提高。
綜上所述,通過有效落實(shí)巖土工程勘察工作,可對(duì)巖溶水文地質(zhì)問題進(jìn)行充分勘察,并在此基礎(chǔ)上采取科學(xué)有效的處理措施,使水文地質(zhì)得到有效保護(hù),為巖土工程開展提供保障,全面提升巖土工程的建設(shè)效益。