程 良 楊建華
(陜西能源職業技術學院 建筑與測繪工程學院, 咸陽 712000 )
在巖土工程勘察中,水文地質勘察是其重要組成部分,水文地質勘察的質量好壞不僅面影響著勘察報告的質量,而且更是影響著建筑安全[1,2]。在建設工程中基坑降水方法不正確、礦山含水層破壞、山體水囊被刺穿、地下暗河被打通等造成了嚴重的經濟損失和人員傷亡,面對日益增多且建設條件逐漸苛刻的工程項目,巖土工程勘察中對對于水文地質勘察結果的準確性、全面性和規范性提出了新的要求[3]。目前,對水文地質勘察質量方面的研究已經取得了一定成果,但是在工程建設過程中遇到的水文地質問題并沒有完全解決,為了提高水文地質勘察質量,更好的服務建設工程,還需要對水文地質勘察中存在問題進行總結,并提出保障水文地質勘察質量的措施。
地下水對上覆建筑物以及周邊環境的影響不言而喻,能夠影響到巖土層的物理力學性質,進而威脅建筑工程的安全性,因此,對水文地質條件進行準確合理勘測十分有必要。在工程建設過程中,不僅要及時準確的對水文情況進行勘察,同時也應對這勘察的數據結果進行全面而具體的分析,并結合地層條件、地質特征、水文條件等因素,綜合對施工建筑區域的水文狀況進行綜合評價,只有這樣才能真正保證建筑施工的安全和質量[4]。工程建設過程中注意地下水變化情況,及時對水文地質情況進行補測,以隨時應對地下水變化,所以在整個施工建設過程中應對水文地質勘察工作加強重視,最大程度上降低安全隱患,提高施工質量。由于地下條件的多變性和不可見性,對水文地質進行評價時需要依據施工區域的真實地質資料,合理參考前人的勘察成果和經驗,同時還要對隱藏的危險進行科學預測,并提前做好應對方案,以此來保障工程的安全和穩定[5]。
地下水主要通過水位升降變化來影響土質結構,由有效應力原理б=б‘+u可知:水位下降會引起孔隙壓力u減小,有效應力б’增加,總體使得地基土被壓縮,最終導致地表建筑物下沉,甚至塌陷;而水位上升則土體的物理力學性質弱化,極易發生工程地質問題[6]。
水位勘測是水文地質勘察中的主要工作之一,氣象因素、地質運動和人為條件等都可能引起水位變化,因此在勘察時應綜合考慮這些因素。在含鹽率較高的地層中,由于地下水上升導致地層中的鹽類物質被溶解,土體結構被破壞,使地層壓縮量變大,進而引起上覆建筑物下沉或傾斜。另外還會弱化土體力學性質,引起滑坡、崩塌或管涌等地質災害,嚴重者破壞建筑物結構,引起建筑物崩塌或結構空洞。
水位勘測工作主要是利用先進的物理探測手段和地質技術進行采樣分析,通過大量綜合可靠的資料來源,對水位的位置信息、匯入來源、影響因素、滲流路徑和滲透系數進行合理科學的評估。對水文地質的精準勘察可以有效預防未知的危害和隱患,勘察部門和監理單位應給予足夠的重視。
就目前我國建筑施工勘察結果來看,地下水位總體處于下降狀態,造成這一現象的原因是過度開采使用地下水,大量的使用和浪費造成了地下水位形成了不同大小的漏斗區,極其容易引起塌陷。尤其在某些區域會形成水位不均勻下降的情況,就會形成大面積的沉陷或是地表裂縫,不僅對上覆建筑物會造成危害,而且對居民的生活和生產也都產生著極大的影響。
因此,在進行水文地質勘測過程中要及時了解周邊居民的用水情況,合理的預測建設工程對地下水位的影響情況,在綜合實際的勘測取樣資料后對其進行綜合評價,并給出區域性控制地下水位控制措施,提升水文地質勘察質量,最大限度上避免水位變化引起的工程建設問題。
由于地下水的不可見性和難預測性,在進行實際的勘察過程中對相關技術人員的水平和經驗要求較高,專業技術人員必須要擁有扎實的專業理論知識作為支撐,同時能夠利用較為先進的科學儀器對地下水和潛水位進行綜合分析評價。在此過程中,尤其要注意不同巖層巖性的變化,地下水在流不同巖層時會形成不同特性,在水文勘察過程中應及時準確的捕捉這些特殊點,合理運用這些特殊點會極大的提高勘察工作的準確性和效率。這就要求水文地質勘察人員能夠對相關的地層特點、變化情況等有深刻的理解,并且能夠將專業的理論知識運用到實際生產操作中,同時也要對采樣數據有著較大的敏感性,能夠在第一時間解釋出數據的意義,從而編撰出較為全面可靠的勘察報告。
在進行水文地質勘察工作以后,對所采樣品及時進行實驗和處理十分重要,由于樣品在地下和地上所處的壓力、環境條件等都不同,若不及時進行處理會使得樣品產生較大的變化,不能準確的代表地下的真實情況。在處理樣品的過程中要盡可能的利用先進的科技手段和有經驗的技術人員,以此來提高數據結果的高效性和可靠性,以保證后期工程安全有效的開展。但是在實際的技術引用過程中,由于一些新型的技術發展尚未成熟,因此在引進時應注意篩選,在保證樣品處理準確性和高效性的條件下對技術手段進行選擇。
水理性質主要是巖土與地下水相互接觸以后所表現出的性質,對它的檢測主要在地下水的豐水期和枯水期兩個階段進行,采樣方式以地下水抽樣檢測為主,這可以在最大范圍內全面了解水質的變化情況和變化規律。在這個過程中,應及時進行補充采樣,周期一般為1-2年,在此期間,相關人員應及時關注和預測水質的變化,并進行檢測驗證。在實際的檢測過程中需要測量靜水位,并通過其滲透性確定穩定時間,在進行多個含水層的測量時應將不同含水層隔離后分別進行檢測分析。
理論是實踐的驗證,實踐是理論的指導,在實際的水文地質勘察工作中,科學優秀的指導理論不可或缺,它能夠保證勘察結果的準確性和高效性,對整個勘察工作的順利進行有著極大的促進和保障作用。但是就目前我國的水文地質勘察體系來看,還存在著較大的不足,最大的劣勢就在于體系的不完善,不能全面對勘察工作進行指導,因此政府和相關部門應該積極組織相關技術人員進行討論和補充,從實際的生產經驗中獲得資料,繼而提升為理論高度,以促進水文地質勘察指導體系的完善,真正發揮理論在實際勘察中的價值與作用。
傳統的水文地質勘察是通過點探方式將土層鉆進至一定深度,對地層中水位、水量進行探查推測,在結合水理檢測情況推斷其對建筑物的腐蝕狀況,進而完成水文地質勘察任務。這種水文地質勘察方式適用于地層變化小、地質狀況良好的土層,對于建筑場地有水囊的狀況往往漏察,建議在水文地質勘察過程中,除了按照常規點探之外,再結合新技術、新設備,對探井周邊的區域進行聲波檢測,利用聲波變化異常狀況分析場地下有無水囊、暗河等。
巖土工程勘察工作是保障施工建設安全進行的核心內容,而水文地質勘察則是巖土勘察中的關鍵環節,對工程的效率、質量和安全等都起著決定性的作用。科學合理的水文地質勘察工作能夠促進工程的穩定高效進行,但是我國的水文地質勘察體系仍然存在著較大的不足,針對這些問題從加強對于理論知識學習、加快水文地質勘察的時效性、注重水理性質的測試分析、健全水文地質勘察指導體系方面給出提高水文地質勘察質量的措施,對于促進水文勘察質量具有積極意義。