張志強(qiáng),馮學(xué)遠(yuǎn)
(華北地質(zhì)勘查局五一九大隊,河北 保定 071051)
工程地質(zhì)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(zhì)勘察的準(zhǔn)確度決定著工程建設(shè)的質(zhì)量,在工程建設(shè)過程中,如果對工程區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)問題處理不妥當(dāng),就使的該項工程建設(shè)存在很大的安全隱患[1]。因此,想要提高工程建設(shè)的質(zhì)量,避免安全隱患的存在,就需要引起對區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)問題調(diào)查工作的重視。
工程地質(zhì)勘察一般指的是對公路、鐵路、城市建筑、機(jī)場等用地所在區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察,包括工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件,環(huán)境地質(zhì)條件等方面。本文主要討論水文地質(zhì)問題對工程地質(zhì)勘察的危險性。
通常情況下,在工程地質(zhì)勘察過程中需要調(diào)查的水文地質(zhì)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(nèi)的水文地質(zhì)條件,著重評價該區(qū)域地下水對建筑物和巖土體的影響程度及影響范圍,進(jìn)而判斷該區(qū)域地下水對工程建設(shè)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(zhì)調(diào)查之前,需要充分了解建筑物用地范圍內(nèi)的地基情況,并根據(jù)建筑物特征有針對性的重點調(diào)查有關(guān)的水文地質(zhì)狀況,提供水文地質(zhì)問題調(diào)查報告,以便工程建筑時參考利用;③在水文地質(zhì)調(diào)查時需要特別注意的是基礎(chǔ)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(chǔ)地基下部底板的概率也要進(jìn)行評價,著重評價承壓水位狀態(tài)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(xiàn)在對巖土體的含水結(jié)構(gòu)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(zhì)發(fā)生改變,從而對工程建設(shè)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(xiàn)在地面沉降、產(chǎn)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(xiàn)為過度的抽取地下水,使得原來屬于含水層的地層單元變?yōu)槿鹾畬踊虿缓畬?,致使巖層的物理性質(zhì)發(fā)生變化,其底層的承載力也發(fā)生了巨大的變化,常會出現(xiàn)地面沉降、地裂縫等災(zāi)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(jié)構(gòu)略有變化,導(dǎo)致巖土體的充水情況發(fā)生變化,主要表現(xiàn)為巖土體發(fā)生不同情況的膨脹現(xiàn)象[3,4]。
若水位變化更明顯,其巖層的膨脹現(xiàn)象越明顯,由于巖層的不均勻膨脹,可能導(dǎo)致巖層產(chǎn)生變形,甚至破裂出現(xiàn)地裂縫等重大地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。所以,在進(jìn)行工程建設(shè)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(tài),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(tài)平衡失穩(wěn),可能導(dǎo)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(wěn)定性,地基坑內(nèi)出現(xiàn)突水狀況,甚至引起流沙等災(zāi)害。
根據(jù)前文對工程地質(zhì)勘察過程中水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容及工程地質(zhì)勘察過程中常見的水文地質(zhì)危害分析可以看出,對地下水賦存狀態(tài)的勘察工作是工程地質(zhì)勘察過程中水文地質(zhì)調(diào)查的最主要的核心問題。因此,在開展調(diào)查工作之前,應(yīng)充分分析建筑物的類型,確立明確的調(diào)查目標(biāo),根據(jù)建筑物特點及需求設(shè)置調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)。在開展地下水調(diào)查時,需查明建筑區(qū)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(guī)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(xué)類型等。在完成上述調(diào)查的基礎(chǔ)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(yù)防處理措施。假如上述危害發(fā)生概率較大,則需考慮基坑深度,確?;拥撞扛羲畬颖A艉穸仍跇?biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),否則可能發(fā)生突水、涌水等人為地質(zhì)致災(zāi)。
任何一項工程地質(zhì)勘察都是一項系統(tǒng)的、復(fù)雜的,具有一定專業(yè)性的勘察工作,所以需要一定的規(guī)范要求來約束勘察工作的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性,從而避免不必要的人為災(zāi)害的發(fā)生。目前為止,工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域已經(jīng)有了一套比較完善的規(guī)范體系和規(guī)章制度,保障了勘察工作的系統(tǒng)性、合理性和科學(xué)性,也從工程地質(zhì)勘察目的,勘察工作的任務(wù)等各方面做出了一定的要求,對工程地質(zhì)勘察評價、處理方案等方面也有一定的規(guī)定,這些規(guī)章制度為實際工程地質(zhì)勘察工作提供了理論依據(jù)。但現(xiàn)實問題在于,參與工程地質(zhì)調(diào)查工作的技術(shù)人員,對規(guī)章制度內(nèi)容不太了解,導(dǎo)致對勘察過程中出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題不夠敏感,導(dǎo)致對總體的水文地質(zhì)條件等出現(xiàn)誤判。
鑒于此,參與工程地質(zhì)調(diào)查工作的人員必須熟悉水文地質(zhì)勘察規(guī)章制度,了解工程地質(zhì)勘察過程中水文地質(zhì)調(diào)查的基本內(nèi)容和基本任務(wù),需要解決哪些實際水文地質(zhì)問題等,從而提高工程地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性。
工程地質(zhì)勘察的核心部分是水文地質(zhì)勘察,水文地質(zhì)條件是實現(xiàn)建筑物安全的重要條件。因此,在工程地質(zhì)勘察過程中必須重視水文地質(zhì)勘察工作,做好水文地質(zhì)的勘察工作幾預(yù)防治理工作,確保工程建設(shè)正常進(jìn)行。
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