張志強,馮學遠
(華北地質勘查局五一九大隊,河北 保定 071051)
工程地質勘察工作是確保工程能否安全的施工的重要因素之一,這是由于工程地質勘察的準確度決定著工程建設的質量,在工程建設過程中,如果對工程區域范圍內的水文地質問題處理不妥當,就使的該項工程建設存在很大的安全隱患[1]。因此,想要提高工程建設的質量,避免安全隱患的存在,就需要引起對區域內的水文地質問題調查工作的重視。
工程地質勘察一般指的是對公路、鐵路、城市建筑、機場等用地所在區域內的地質條件進行勘察,包括工程地質條件、水文地質條件,環境地質條件等方面。本文主要討論水文地質問題對工程地質勘察的危險性。
通常情況下,在工程地質勘察過程中需要調查的水文地質條件有以下幾個方面:
①需要確定用于工程建筑用地范圍內的水文地質條件,著重評價該區域地下水對建筑物和巖土體的影響程度及影響范圍,進而判斷該區域地下水對工程建設可能帶來的影響及危害,針對這些危害問題提出治理方案;②在開展水文地質調查之前,需要充分了解建筑物用地范圍內的地基情況,并根據建筑物特征有針對性的重點調查有關的水文地質狀況,提供水文地質問題調查報告,以便工程建筑時參考利用;③在水文地質調查時需要特別注意的是基礎地基下部存在承壓含水層,所以,需要對承壓含水層突破基礎地基下部底板的概率也要進行評價,著重評價承壓水位狀態以及對巖土體造成的不均勻縮脹作用。
地下水水位變化對巖土體的影響作用主要有兩個方面,一是地下水水位上升對巖土體的影響,二是地下水水位下降對巖土體的影響[2,3]。其中,地下水水位上升對巖土體的影響主要表現在對巖土體的含水結構的改變,使得原來不屬于含水層的巖石可能成為弱含水層甚至是中等含水層,致使該巖土體的物理性質發生改變,從而對工程建設帶來危害,引起這一變化的因素有很多,主要包括氣候的變化,如降雨量的變化等;地下水水位下降對巖土體的影響主要表現在地面沉降、產生地裂縫等方面的危害,引起這一變化的主要原因為人為因素,表現為過度的抽取地下水,使得原來屬于含水層的地層單元變為弱含水層或不含水層,致使巖層的物理性質發生變化,其底層的承載力也發生了巨大的變化,常會出現地面沉降、地裂縫等災害,對地表建筑物的破壞性極大。
地下水水位變化使得巖土體的孔隙結構略有變化,導致巖土體的充水情況發生變化,主要表現為巖土體發生不同情況的膨脹現象[3,4]。
若水位變化更明顯,其巖層的膨脹現象越明顯,由于巖層的不均勻膨脹,可能導致巖層產生變形,甚至破裂出現地裂縫等重大地質災害現象。所以,在進行工程建設時,必須重視地下水位變化對巖土體帶來的影響,必須對其影響程度做出評價,并提出合理的治理措施。
通常情況下,地下水處于自然平衡狀態,其壓力作用十分微小,對周圍的巖土體的破壞影響極為微小,可忽略不計[5]。但在工程建筑時很多人為因素如工程施工等造成地下水動態平衡失穩,可能導致巖土體或建筑物受到地下水壓力的危害。一般情況下,地下水壓力的變化可能引起巖土體的穩定性,地基坑內出現突水狀況,甚至引起流沙等災害。
根據前文對工程地質勘察過程中水文地質調查內容及工程地質勘察過程中常見的水文地質危害分析可以看出,對地下水賦存狀態的勘察工作是工程地質勘察過程中水文地質調查的最主要的核心問題。因此,在開展調查工作之前,應充分分析建筑物的類型,確立明確的調查目標,根據建筑物特點及需求設置調查標準。在開展地下水調查時,需查明建筑區域地下水類型,因為不同的地下水類型對建筑物的危害程度不一致;需查明地下水水位及等水位線,查明地下水變化規律以及水位升降幅度;需查明地下水的腐蝕特征,即地下水的水化學類型等。在完成上述調查的基礎上,提出建筑材料選材方案以及地基施工方案,并估算地下水可能對地基帶來的危害,并評價其危害程度及概率,制定預防處理措施。假如上述危害發生概率較大,則需考慮基坑深度,確保基坑底部隔水層保留厚度在標準范圍之內,否則可能發生突水、涌水等人為地質致災。
任何一項工程地質勘察都是一項系統的、復雜的,具有一定專業性的勘察工作,所以需要一定的規范要求來約束勘察工作的系統性、準確性,從而避免不必要的人為災害的發生。目前為止,工程地質勘察領域已經有了一套比較完善的規范體系和規章制度,保障了勘察工作的系統性、合理性和科學性,也從工程地質勘察目的,勘察工作的任務等各方面做出了一定的要求,對工程地質勘察評價、處理方案等方面也有一定的規定,這些規章制度為實際工程地質勘察工作提供了理論依據。但現實問題在于,參與工程地質調查工作的技術人員,對規章制度內容不太了解,導致對勘察過程中出現的水文地質問題不夠敏感,導致對總體的水文地質條件等出現誤判。
鑒于此,參與工程地質調查工作的人員必須熟悉水文地質勘察規章制度,了解工程地質勘察過程中水文地質調查的基本內容和基本任務,需要解決哪些實際水文地質問題等,從而提高工程地質勘察的準確性。
工程地質勘察的核心部分是水文地質勘察,水文地質條件是實現建筑物安全的重要條件。因此,在工程地質勘察過程中必須重視水文地質勘察工作,做好水文地質的勘察工作幾預防治理工作,確保工程建設正常進行。
[1]朱志新.淺議工程地質勘察中水文地質問題的必要性[J].科技創新導報(工程技術),2014(12):101-102.
[2]丁劍.工程地質勘察中水文地質問題的危害性分析[J].科技展望,2015(4):88-89.
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