周 奡
(遼寧省第九地質(zhì)大隊有限責任公司,遼寧 鐵嶺 112000)
在工程勘察過程中,水文地質(zhì)信息一直都是一個很重要的信息內(nèi)容,但往往也是不被重視的問題之一。正是由于對水文地質(zhì)問題的重視程度欠缺,所以時常導(dǎo)致地下水而引發(fā)的巖土工程危害,對工程造成嚴重的質(zhì)量威脅。因此,在開展巖石工程勘察工作時,針對工程相關(guān)的水文地質(zhì)問題也要進行詳細勘察、全面分析、科學評估等至關(guān)重要,確保水文地質(zhì)問題不會對其造成影響,為勘查的穩(wěn)定性和安全性提供保障。
巖土工程勘查工作的本質(zhì)其實就是對即將動工的施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進行調(diào)查研究,對施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文情況進行綜合了解,全面分析工地現(xiàn)場的地質(zhì)問題,從而確定程施工的最佳位置。或者對有可能因為水文問題出現(xiàn)的各種情況給出解決措施,從而保障的程施工環(huán)節(jié)的安全性以及工程完工后的使用可靠性。巖土勘查工作主要包括對巖土成分、結(jié)構(gòu)的查看,對地質(zhì)類型、土質(zhì)的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)進行確認,綜合分析在該土質(zhì)下的工程運行穩(wěn)定性,判斷不同氣候、自然災(zāi)害下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,并制定具體的施工方案等以此有效的發(fā)現(xiàn)并解決巖土工程勘察出中的問題,確保施工工程的順利進行。
一般情況下,地下水的動水壓力的影響力并不大,所以也不會對地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生明顯的影響。不過,由于在施工過程中較為頻繁的人為活動影響極有可能會導(dǎo)致地下水受到影響,致使失去平衡的一個狀況,從而使得地下水產(chǎn)生動水壓力。當動水壓力達到一定的值時就會導(dǎo)致現(xiàn)場管道的涌水或流沙等嚴重危害,不僅會導(dǎo)致工程無法繼續(xù)開展還會影響到工期,同時還有可能會對工程質(zhì)量造成嚴重威脅。
(1)地下水水位下降。地下水水位下降通常是人為導(dǎo)致的,地下水或水庫水一般是在工程中使用,而使用過多時便會導(dǎo)致地下水水位明顯下降。而地下水的水位下降可能會出現(xiàn)地質(zhì)表面的沉降甚至是坍塌等嚴重問題,或是導(dǎo)致地下水源斷流、水質(zhì)污染等現(xiàn)象,進而對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成嚴重的危害。地下水水位下降也會對其工程安全造成影響,地質(zhì)災(zāi)害也會使得整個工程無法繼續(xù)開展。
(2)地下水水位上升。地下水的水位上升通常是由于自然因素而產(chǎn)生,比如降水量過大、降水時間過長等都會導(dǎo)致水位急速上漲。地下水水位上升會導(dǎo)致工程根基的浸沒侵蝕,導(dǎo)致地基的滑移等現(xiàn)象,進而降低土層的荷載力,甚至導(dǎo)致流沙和管涌等地質(zhì)災(zāi)害,導(dǎo)致各種安全和質(zhì)量問題的產(chǎn)生。同時,若地下水水位的變化幅度較大、變化頻率過快等也會造成一定影響,使得巖土中出現(xiàn)不規(guī)律的膨脹與收縮問題,長此以往會導(dǎo)致巖土層發(fā)生形變。若地下水水位下降較為頻繁,則會導(dǎo)致巖土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象,若情況較為嚴重,則有可能會威脅到該工程的安全,會很容易導(dǎo)致大面積損壞、同時,地下水升降若是較為頻繁,還可能會導(dǎo)致土層元素的缺失,土層本身也會在地下水活動過程中受到損耗,若這些問題未能進行及時解決,則會導(dǎo)致土層荷載力的降低,對其工程的穩(wěn)定性造成嚴重不利的影響。
在巖土與地下水之間,會產(chǎn)生相互作用,在這種作用下,會發(fā)生其性質(zhì)上的轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)變主要表現(xiàn)在巖土的水理性質(zhì)轉(zhuǎn)變和巖土的物理性質(zhì)轉(zhuǎn)變。但無論是那種性質(zhì)的轉(zhuǎn)變,都會影響到巖土的強度,很容易出現(xiàn)變形的情況,嚴重威脅其建筑物的穩(wěn)定性。在傳統(tǒng)的巖土工程勘察過程中,往往沒有重視到水文地質(zhì)問題,會給工程造成不利影響。因此,我們應(yīng)正確認識巖土的水利性質(zhì)問題的重要性。
在水的浸泡作用下,會使巖土軟化,其自身的強度降低,通常都會以巖土的軟化系數(shù)作為巖土的軟化標準,因此軟化系數(shù)是判斷巖石耐風化能力以及耐水浸能力的重要指標。這種軟化性的表現(xiàn)比較廣泛,例如,在砂巖、頁巖、泥巖以及粘性土層等巖類土體中都存在軟化性。這些巖類土體在地下水的長時間水浸作用下,會出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,并且逐漸形成軟弱的夾層,使得巖層的穩(wěn)定性降低。
水會對巖土產(chǎn)生濕化作用,在這種作用下,會導(dǎo)致巖土出現(xiàn)崩解性。在水浸的作用下,會破壞巖土結(jié)構(gòu)。巖土出現(xiàn)濕化,水會溶解巖土體內(nèi)部的膠結(jié)物,使其連接能力降低。除此之外,在巖土的顆粒表面上,會吸附大量的水分子,這些水分子會形成水化膜,這些水化膜也會影響巖土的穩(wěn)定性,同時也會破壞巖土表面的顆粒。
巖土的密度直接影響其透水性,通常情況下,會應(yīng)用滲透系數(shù)來表示巖土透水性。可以通過抽水試驗來測定巖土的透水系數(shù),進而判斷出巖土的透水性。地下水的滲透以及地下水的徑流是影響巖土透水系數(shù)的關(guān)鍵因素,一旦透水系數(shù)過高,會造成巖土強度降低或巖體軟化等現(xiàn)象。這會造成建筑基礎(chǔ)發(fā)生沉陷,影響建筑物的穩(wěn)定性。
對于巖土而言,在其吸水時,由于水分含量增加,會發(fā)生相應(yīng)的膨脹現(xiàn)象,而在其失水的過程中,由于巖土內(nèi)部的水分流失,會發(fā)生收縮現(xiàn)象。通常情況下,會通過體縮率、收縮系數(shù)、膨脹率以及體縮率等來表示巖土漲縮指標。巖土在被水浸過之后,巖土表面顆粒之間的間隙會增加,并且會與形成的水膜相結(jié)合,進而不斷變厚,導(dǎo)致土體出現(xiàn)膨脹。反之,在巖土失水后,巖土表面顆粒之間的距離會縮小,同時與水膜結(jié)合情況變?nèi)酰瑢?dǎo)致土體出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。這便是巖土的脹縮性,在脹縮性的影響下,會導(dǎo)致建筑的穩(wěn)定性減低。一旦巖土發(fā)生反復(fù)脹縮現(xiàn)象,則會對建筑物造成較大的破壞,嚴重時會導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)開裂,甚至會倒塌,不僅影響建筑物的安全性,而且也會影響建筑物的美觀性。
在開展巖土工程勘察時,若是出現(xiàn)水文活動頻繁,且不規(guī)律和不穩(wěn)定等現(xiàn)象,可能會對巖土工程施工造成影響。所以在巖土工程勘察初期就要針對施工范圍內(nèi)的水文地質(zhì)信息進行詳細的勘察。在勘察過程中,要重點關(guān)注地下水文地質(zhì)信息的變化動態(tài),而且還要在勘察期間進一步了解地下水的水位信息,以及對巖土工程建設(shè)相關(guān)的數(shù)據(jù)與信息進行統(tǒng)計與分析。
巖土工程地質(zhì)勘察開展時,通常需要勘察人員去收集土工程以往以及當前的地質(zhì)及水文地質(zhì)信息,并根據(jù)這些信息來分析之后巖土工程地質(zhì)情況的變化規(guī)律,并分析巖土工程中可能會出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題,結(jié)合巖土工程施工過程中可能會產(chǎn)生的各種影響因素來制定相關(guān)的防治方案。除此外,在巖土工程勘察過程中,還要對水文地質(zhì)問題可能會造的影響進行分析,從而按照分析結(jié)果來調(diào)整巖土工程的施工計劃。
通過不斷的實踐與分析,對于水文地質(zhì)問題的內(nèi)容基本上可以確定為以下幾點:第一,在巖土工程施工開展的準備階段,便要全面性的評斷水文地質(zhì)條件對于巖土工程帶來的危害,并結(jié)合其影響因素來分析水文地質(zhì)問題會對工程施工活動所帶來的一系列影響,采取相關(guān)的預(yù)防措施進行治理;第二,針對巖土工程施工區(qū)域的水文地質(zhì)問題進行詳細的調(diào)查與分析,結(jié)合目前所產(chǎn)生的水文地質(zhì)問題來收集更多的水文信息,為地基建設(shè)提供必要的數(shù)據(jù)支持;第三,不斷提高對地下水狀態(tài)信息的勘察力度,利用有效的措施,最大程度上的去降低人為影響所導(dǎo)致的各種不利因素;第四,在針對水文地質(zhì)問題進行評斷的同時,根據(jù)長遠發(fā)展原則來對各個區(qū)域的地質(zhì)勘察信息進行科學的分析及探討。
在任何工程開展之前,必須要針對巖土工程實施全方位的的勘察,而這也是保證其工程質(zhì)量的必要工作之一。在勘察過程中,水文地質(zhì)問題一向是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),所以勘察人員需要對當?shù)氐乃牡刭|(zhì)問題進行深入探究,結(jié)合水文地質(zhì)情況來設(shè)計合理的有效整治策略,從而效避免水文地質(zhì)問題所導(dǎo)致后續(xù)的一系列問題。