林 偉, 于 淼, 商明剛
(青島市勘察測繪研究院,山東 青島 266000)
水文地質實際狀況是巖土工程勘察工作中關鍵的一個環節,然而在長時間的實際工作進程中,我國在此領域的專業研究較為滯后,欠缺相關經驗,一部分勘察人員并沒有對其擁有足夠的重視,最終致使巖土工程的勘察工作質量、效率都較低。因此,有關部門需要對其予以高度重視。
(1)對施工現場水文地質的實際狀況進行評價,其中,應當將評價的重點放在地下水以及地表水可能對建筑物產生的影響加以合理評價。
(2)在實際的勘察進程中,有關人員需要充分考慮建筑工程對地基基礎類型的實際要求,以便將水文地質有關各種問題加以查明,最終將最精準的資料提供給有關部門。
(3)從工程的層面來看,應當將地下水可能對施工產生的各種影響進行重點的評價,比如在位于地下水當中的基礎,常會出現地下水對鋼筋混凝土以及混凝土進行腐蝕等問題[1]。除此之外,還需要將評價的重點放在地下水可能對所選殘積土、軟質巖石、強風化巖以及膨脹土等建筑場地引發的崩解、軟化以及脹縮等問題。
(4)基礎層之下一旦含有承壓含水層,有關部門應當合理評估開挖基坑之后,承壓水是否可能將基坑底板沖毀。
所謂給水性,即當巖體處于飽和的狀態時,其會受到重力作用,此時從其裂縫或者縫隙之間流出一些水,這便是給水性。從整體來看,基坑用水量和給水性關系極為密切,同時也會受到施工場地疏干的時間所影響。如今,有關人員可以借助相應的實驗獲取給水度。
所謂崩解性,即當水侵入巖體結構之后,巖體土粒的連接能力將逐漸被弱化,進而巖體結構將會出現崩散、瓦解。如今,巖土崩解性主要涵蓋了三個層面,包含了巖土崩解量、巖土崩解時間以及巖土崩解形式。
所謂巖體的透水性,即巖體受到重力影響,允許水將自身穿透的一種性能。對于巖土結構而言,其滲透性的強弱,通常都是由巖土的孔隙度、空隙的大小以及其連通性等所決定的。主要表現在:巖土松散的顆粒均勻性越差,顆粒越細,其透水性將會降低。反之,巖土如果均勻發育,或者存在裂隙,其透水性將會較強。巖體透水性通常都是由“透水系數”表示,有關人員如果想得到巖體透水性,應當使用“抽水試驗”[2]。
掩體的軟化性,即當水侵入巖土之后,使巖土力學的特征發生顯著下降的一種性質。在通常情況下,軟化系數便是表示巖土軟化性的重要參數,也就是巖土發生浸水之后,其處于飽和的狀態和經過風干極限抗壓強度間進行比較后得出的數值。在評價巖石耐水浸力以及耐風化時,應當對軟化系數予以高度重視。經過多年實踐可知,如今巖石層中明顯擁有軟化層,一旦經過地下水作用,便會出現軟弱夾層,當前常見的軟弱夾層包含了泥質砂巖以及黏性土層等。
當受到自然環境影響的時候,地下水并沒有較大的動水壓力,因此通常并不能對巖土工程產生損害。然而在科技水平不斷提升、民眾需求越來越多樣化的新時期,人類很多活動都對自然狀態下地下水的動態平衡產生了嚴重的破壞,而這也引發了越來越多的地質災害。因此,巖土工程水文地質勘察人員應當對此予以高度重視。
3.2.1 下降的影響
此類問題的主要引發原因,包含了水庫修建、灌溉地下水以及大壩修建等工程,這些項目會導致地下水嚴重下降,進而引發地面干裂以及地面沉降等不良現象,甚至還會對水體的質量產生惡劣影響,在問題嚴重的時候,甚至會引發地下水枯竭。一旦在工程項目地點中存在地下水的下降問題,將為工程埋下嚴重的安全隱患。
3.2.2 上升的影響
在巖土工程的作業范圍內,因為會受到內外多重因素的不良影響,諸如地下水位上升、人為因素、水文以及地質等因素,導致地下水上升,進而致使土壤被嚴重淹沒,使構筑物、建筑物等被地下水嚴重腐蝕,甚至會引發多種地質災害,使工程難以順利開展下去。
(1)正式開工之前,勘察人員需要認真評估受到水文地質等條件所影響的土壤、巖石等物體、建筑物,以及其受影響的程度,隨后科學預測各種影響可能引發的危險,并且以之為前提制定出可行、合理的預防計劃。
(2)勘察人員應當全方位調查巖土工程水文地質的各類問題,并且按照所掌握的各類問題,將相應數據信息提供給有關部門,從而為基礎施工提供可靠的保障。
(3)勘察人員需要調查巖土工程范圍內的地下水自然狀況和受到人為影響地下水發生的各類變化,進而對各種變化可能對巖土工程產生的影響進行深入分析,最終針對性地制定科學、可行的規劃,將發現的各類問題進行及時處理和解決。
(4)勘察人員還應當對水文地質的問題予以科學評價,在此過程中,必須嚴格遵循我國“因地制宜”原則。在勘察人員的實際評價環節里,因為調查地區的不同,其評價內容通常也會發生相應的改變。如果巖土工程范圍內主要是由軟巖以及強風化巖所構成,有關人員在評價的時候就需要全面評估土壤、巖石地下水活動層的軟化、脹縮以及瓦解等重點內容。
在通常情況下,有關部門收到的巖土工程水文地質問題勘察結果,一般都是一份研究報告,其主要的依據涵蓋了施工條件以及地基設計等內容。從本質上來看,此研究報告是否合理、真實,將會對施工安全性、可靠性產生直接性的影響。在實際調查過程中,報告內容通常包含了水流量、有關水文地質的參數、地下水類型及其分布狀況、地下水位的變化情況、巖土的高度及其種類等。
另外,勘察工作應當在地質條件被查明之后進行,按照地質特征以及工程實際需要對水文地質可能產生的影響、問題加以分析,對各類危害進行逐一排查,制定好相應的應急預案和預防手段。在此過程中,有關人員可以充分結合激發極化法以及高密度電法,把調查關鍵點放于日常很難勘察的區域,以便使勘察精準度和深度得以被確保[3]。
(1)對地下水位值加以測定:在勘察巖土工程水文地質的過程中,如果存在地下水層,勘察人員應當精準勘察出地下水位值。其中,如果是靜止水位,則需要將初期穩定的時間進行測量,同時測定相應的地下水滲透參數,如果勘察工作有需求,在結束勘察之后還應當統一測定靜止水位。與此同時,若存在泥漿,勘察人員在對水位進行測量前,應當先進行洗孔,再展開測量作業。
(2)測量地下水的流向:借助充電法測量地下水整體流速。
(3)壓水實驗法的引用:此方法通常都會與鉆探數據以及施工項目地質測繪等結合,對實驗孔的位置進行確定,按照巖層滲透狀況對試驗段加以劃分,并且按照實際需求對初始的壓力、壓力的最高值以及壓力的基數加以確定,隨后根據壓力注入水量以及壓力間關系繪制曲線圖,對此試驗段的通水率進行計算。
總體而言,有關部門在正式開展工程施工之前,勘察人員應當具備良好的工作素養以及負責態度,全面展開巖土工程勘察工作,從而對施工現場地質狀況進行全方位了解和掌握,特別是對水文地質問題加以重視,進而制定合理的、具有針對性的措施,以便減少安全隱患,保證工程安全、順利的開展。