工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害及解決對(duì)策分析

張建春

（陜西地礦漢中地質(zhì)大隊(duì)有限公司，陜西漢中 723000）

0.引言

基于城市化快速發(fā)展背景下，各類工程項(xiàng)目開展力度加大，影響范圍較廣，尤其是在工程地質(zhì)勘查工作中，要注重水文地質(zhì)危害，了解各項(xiàng)問題發(fā)生的具體原因，有針對(duì)性、目的性地提出解決方案與措施，隨著各項(xiàng)工作開展貫徹落實(shí)，在實(shí)踐階段發(fā)揮較強(qiáng)的預(yù)防作用。同時(shí)，消除隱患及風(fēng)險(xiǎn)提高工程建設(shè)安全性與可靠性，多角度探究水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察之間的關(guān)系，通過解決水文地質(zhì)危害問題促進(jìn)工程地質(zhì)勘察工作持續(xù)開展，保證工程項(xiàng)目綜合效益最大化。

1.水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的重要性

通過對(duì)各類工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件詳細(xì)勘察與分析，可了解建設(shè)區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)問題，加大評(píng)估與管控力度，探究地質(zhì)條件變化對(duì)建筑工程建設(shè)與發(fā)展的影響，強(qiáng)調(diào)地質(zhì)選擇的合理性，解決常規(guī)問題，確保后續(xù)工作持續(xù)開展，能在根本上為工程項(xiàng)目建設(shè)提供有力的基礎(chǔ)保障。開展地質(zhì)勘察工作注重水文地質(zhì)對(duì)的影響，主要包括3方面：

第一，解決地下水升降所引發(fā)的問題。了解地下水升降受到限制，易出現(xiàn)流砂、粉細(xì)砂飽和等問題，會(huì)使土壤鹽漬化，對(duì)建筑物有較大的危害。對(duì)此，開展水文地質(zhì)勘察工作，能夠?qū)Φ叵滤纳底兓闆r詳細(xì)掌握，提出針對(duì)性的防控措施。其中，在自然條件下，隨著季節(jié)變化考慮與水位升高；人為因素影響地下水升降幅度更加突出，危害巖土工程建設(shè)安全性[1]。需在此方面研究與管控，通過水文地質(zhì)勘察工作分析巖土各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，掌握物理學(xué)指標(biāo)，為巖土工程安全性、可靠性的提升提供參考依據(jù)。

第二，處理地下水動(dòng)水壓力問題。分析自然環(huán)境中地下水動(dòng)水壓力較微弱，而建筑結(jié)構(gòu)卻改變了地下水天然動(dòng)力平衡狀態(tài)，受此因素影響直接危害到工程項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)的可靠性[2]。例如：管涌現(xiàn)象發(fā)生還需從水文地質(zhì)勘察工作方面入手，了解工程地基施工階段的平面布置、類型、承載力等，要求地基及周圍可靠性必須顯著增強(qiáng)，建議使用樁施工方法，借助沉管樁或預(yù)制樁的承載力增強(qiáng)地基結(jié)構(gòu)可靠性，防止地下水動(dòng)水壓力變化而發(fā)生危害問題。

第三，掌握物理學(xué)性質(zhì)。分析地下水物理力變化較大，風(fēng)化較嚴(yán)重，水文狀況與水文地質(zhì)勘察工作存在密切關(guān)系，還需通過水文地質(zhì)勘察工作獲取精準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果掌握核心內(nèi)容，科學(xué)評(píng)價(jià)后制訂出相應(yīng)的解決方案與措施，增強(qiáng)建筑主體結(jié)構(gòu)安全性、可靠性，為現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供安全保障[3]。

此外，還需在實(shí)踐階段加大各項(xiàng)機(jī)制與政策的實(shí)施力度，要求各部門均綜合能力較強(qiáng)，能為實(shí)踐工作開展做好基礎(chǔ)保障工作。同時(shí)，分析水文地質(zhì)危害問題發(fā)生會(huì)對(duì)工程地質(zhì)勘察與工程項(xiàng)目建設(shè)綜合效益有巨大影響，必須突出水文地質(zhì)危害問題處理的重要性，并從此方面入手，各部門均在實(shí)踐參與的過程中做好地質(zhì)勘查工作，便于工程項(xiàng)目建設(shè)方案及管控要求及時(shí)調(diào)整，保證各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)均在可控制的范疇中，避免可能出現(xiàn)腐蝕、位移、裂縫等問題，重點(diǎn)解決地下水波動(dòng)危害、潛水位上升危害、地下水下降危害所帶來的安全問題，增強(qiáng)建筑主體結(jié)構(gòu)可靠性與穩(wěn)定性。

2.工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害分析

2.1 地下水的波動(dòng)危害

考慮大氣氣壓、水庫水位變化、降水量變化等因素影響，使地下水波動(dòng)程度不同，在工程地質(zhì)勘察方面探究水文地質(zhì)波動(dòng)會(huì)引發(fā)巖土收縮或膨脹現(xiàn)象，使水位變化較頻繁，收縮、膨脹的幅度較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常范圍，在管理過程中是有一定難度，并會(huì)出現(xiàn)地基裂縫問題，無法保證建筑物主體結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。同時(shí)，地下水位波動(dòng)會(huì)影響巖層溶解，導(dǎo)致建筑工程主體結(jié)構(gòu)發(fā)生位移，現(xiàn)場(chǎng)施工人員的生命安全缺乏基礎(chǔ)保障[4]。尤其是在地下水位大幅動(dòng)波動(dòng)過程中，木樁會(huì)在干濕環(huán)境交替的影響下出現(xiàn)腐爛，泥炭土地區(qū)的腐蝕現(xiàn)象更加嚴(yán)重，土體壓力持續(xù)增加，使土體的密實(shí)度不斷提高，在外界壓力影響性整體承載范圍已經(jīng)超過最大值，最終引發(fā)管涌、基坑突涌等現(xiàn)象，對(duì)后續(xù)工作開展造成巨大影響。

例如：某勘察隊(duì)伍在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中借助現(xiàn)代化技術(shù)手段與配套設(shè)施，了解該區(qū)域的土層有6層，分別設(shè)計(jì)為1、2-1、2-2、2-3、3-1、3-2。其中，1號(hào)土層土質(zhì)類型是雜填土，厚1.1m～4.0m；2-1號(hào)土層土質(zhì)類型是淤泥質(zhì)土，厚1.4m～5.4m；2-2號(hào)土層土質(zhì)類型是粉質(zhì)粘土，厚0.5m～1.4m；2-3號(hào)土層土質(zhì)類型是卵石層，厚2.1m～5.9m；3-1號(hào)土層土質(zhì)類型是強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，厚1.4m～10m；3-2號(hào)土層土質(zhì)類型是中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，厚5.4m～9.6m。通過工作人員在實(shí)踐階段所獲取的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)分析能夠了解工程勘察地區(qū)土層結(jié)構(gòu)及厚度，要在施工方案編制階段對(duì)此項(xiàng)內(nèi)容詳細(xì)分析，強(qiáng)調(diào)施工進(jìn)度與質(zhì)量的影響因素，可在勘察階段就能對(duì)各項(xiàng)問題詳細(xì)防控與處理，為后續(xù)工作秩序開展奠定良好基礎(chǔ)。

2.2 潛水位上升危害

在工程地質(zhì)勘察工作開展階段了解工程項(xiàng)目施工區(qū)域的地下水的潛水水位變化幅度較小，通過大氣降水與地下徑流組合，在施工階段對(duì)天氣環(huán)境、河流等數(shù)據(jù)詳細(xì)分析，考慮施工過程中出現(xiàn)潛水位起伏現(xiàn)象，潛水位不斷上升，無法開展實(shí)踐工作，增大工程項(xiàng)目施工難度。

例如：某工程項(xiàng)目在施工階段就遇到了此問題，主要原因是土壤中的含水量增加，并處于飽和狀態(tài)，引發(fā)管涌、流砂等現(xiàn)象，使工程項(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)及隱患持續(xù)加大。而潛水位的不斷上升，也使工程地基隆起，甚至主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移情況，墻體不斷破裂，工程穩(wěn)定性逐漸下降，無法秩序開展后續(xù)工作[5]。當(dāng)潛水位上升到一定高度時(shí)，地下室出現(xiàn)滲水、漏水等現(xiàn)象，影響地下室使用功能，建筑工程地基粘性土質(zhì)含水量增加，土質(zhì)軟化、穩(wěn)定性下降，主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形情況，土壤化學(xué)結(jié)構(gòu)也隨之變化，地下結(jié)構(gòu)腐蝕程度越來越嚴(yán)重，無法保證工程地基穩(wěn)定性。

2.3 地下水位下降危害

地下水位下降是受人為因素影響造成的干濕交替，建筑工程木樁腐爛程度越來越嚴(yán)重，甚至還會(huì)使建筑物內(nèi)部的石膏層被溶解，并出現(xiàn)偏移情況，巖土密度與地下水位高度存在密切關(guān)系，一旦地下水位下降，巖土密實(shí)度持續(xù)升高，地面沉降、塌陷的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。同時(shí)，巖土膨脹與收縮也會(huì)受到一定影響，風(fēng)險(xiǎn)及隱患持續(xù)加大，嚴(yán)重危害建筑物穩(wěn)定性與完整性。

3.工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害解決對(duì)策

3.1 加大地下水狀態(tài)調(diào)查力度，控制信息數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)范疇

考慮水文地質(zhì)對(duì)工程地質(zhì)勘察工作綜合成效的影響，為保證工程綜合質(zhì)量，還需加大地下水狀態(tài)調(diào)查與管控力度。首先，明確調(diào)查目的，設(shè)定調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)查工作開展時(shí)要求各部門均能依據(jù)管控要求與標(biāo)準(zhǔn)職責(zé)規(guī)范實(shí)施，強(qiáng)調(diào)調(diào)查工作整體水平顯著提升。其次，分析地下水的類型，確定地下水水位，掌握其變化規(guī)律與情況，尤其是對(duì)地下水腐蝕性問題的深入調(diào)查與探究，借助水文地質(zhì)勘察工作所提供的重要參考依據(jù)做好處理工作[6]。最后，現(xiàn)場(chǎng)工作人員要發(fā)揮自身職責(zé)作用，在施工過程中對(duì)可能發(fā)生的情況精準(zhǔn)預(yù)估，了解地下水的危害程度，在施工前就會(huì)制訂完善的防治措施，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)問題有效處理。

例如：基坑深度控制、降低水位等，能把各環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的詳細(xì)數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，為各類方案制訂與實(shí)施提供主要的參考依據(jù)，有效避免危害問題發(fā)生。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員之間也會(huì)根據(jù)工作內(nèi)容與作業(yè)要求相互交流，目的是在根本上控制與解決常規(guī)問題，能為工程項(xiàng)目后續(xù)工作秩序控制奠定良好基礎(chǔ)，為解決勘察階段因信息數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確所引發(fā)的問題，還會(huì)在此方面加大現(xiàn)代化技術(shù)與配套實(shí)施的應(yīng)用力度，經(jīng)專業(yè)化技術(shù)人員保證作業(yè)，動(dòng)態(tài)化掌握工程勘察工作與項(xiàng)目進(jìn)展情況，及時(shí)調(diào)整作業(yè)方案與模式，綜合成效才會(huì)更理想。

3.2 注重地下水性質(zhì)調(diào)查，制訂完善的規(guī)章制度

水文地質(zhì)勘察問題處理，需在地下水調(diào)查過程中強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、完整，在數(shù)據(jù)分析的過程中掌握地下水的類型、分布狀態(tài)、變化規(guī)律、水位情況等，考慮地下水的水位升降幅度會(huì)對(duì)建筑物有較強(qiáng)的腐蝕性，還需注重施工方案與建設(shè)材料的合理選擇，提前做好防范措施，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工過程中所出現(xiàn)的突發(fā)問題有效處理，避免影響工程項(xiàng)目施工進(jìn)度與質(zhì)量，消除各類隱患與風(fēng)險(xiǎn)[7]。同時(shí)，分析我國當(dāng)前工程地質(zhì)勘察工作所制訂的規(guī)章制度與體系，還需隨著實(shí)踐工作開展貫徹落實(shí)，發(fā)揮較強(qiáng)的監(jiān)管作用。再加上工作方案科學(xué)制訂，能在勘察過程中對(duì)工作人員提出更高要求，要求各項(xiàng)規(guī)章制度內(nèi)容與規(guī)則全面掌握，關(guān)于勘察技術(shù)手段與措施也會(huì)規(guī)范落實(shí)，詳細(xì)探究地質(zhì)問題加大處理力度，在地質(zhì)勘察要求與標(biāo)準(zhǔn)的約束下提高地質(zhì)勘察能力，并與地質(zhì)勘查工程的內(nèi)容綜合探究，會(huì)對(duì)整個(gè)地質(zhì)勘察質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響，要把工作重心落實(shí)在地質(zhì)勘察工作中，分析地下水的情況，避免引發(fā)更大問題，強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)詳細(xì)數(shù)據(jù)完整，提高各部門防范與處理能力，為工程項(xiàng)目安全性提升及使用年限延長帶來巨大影響。

例如：某工程地質(zhì)勘察工程就在水文地質(zhì)危害因素方面詳細(xì)分析，獲取到多項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，包括含水層類型是承壓水、含水層厚度62.1m，選擇相鄰2d對(duì)同一測(cè)繪點(diǎn)水文地質(zhì)勘察，了解水溫16℃，第一次勘察涌水量12.7m3/d，0.147L/s、單位涌水量2.263×10-3L/s·m，持續(xù)抽水時(shí)長16h。靜水位深度3.95m、水位降低值64.95m，恢復(fù)水位時(shí)間24h，恢復(fù)水位深度3.95m，影響半徑37m，滲透系數(shù)3.25×10-3m/d。通過實(shí)踐階段對(duì)具體信息數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄，能詳細(xì)分析水文地質(zhì)情況，為后續(xù)管控與施工工作開展做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的安全性與工程主體結(jié)構(gòu)可靠性，最大化地滿足工程項(xiàng)目實(shí)施要求。

3.3 加大現(xiàn)代化技術(shù)手段應(yīng)用力度，提升地質(zhì)勘察技術(shù)水平

考慮工程地質(zhì)勘察長期性、全局性等特點(diǎn)，為保證水文地質(zhì)勘查工作綜合質(zhì)量顯著提升，還需加大現(xiàn)代化技術(shù)手段應(yīng)用力度，分析現(xiàn)階段水文地質(zhì)勘察工作所面臨的問題，借助同位素技術(shù)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等掌握水文地質(zhì)特征，控制數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性，在技術(shù)手段應(yīng)用與管理方面提供支持。再加上水資源評(píng)價(jià)、基礎(chǔ)理論的應(yīng)用，結(jié)合各地區(qū)地質(zhì)情況與工程項(xiàng)目建設(shè)要求對(duì)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則進(jìn)一步完善，保證水文地質(zhì)勘察工作的有效性[8]。同時(shí)，政府部門還會(huì)發(fā)揮職責(zé)作用，積極參與實(shí)踐工作，出臺(tái)各項(xiàng)政策與機(jī)制，對(duì)地下水勘察及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供戰(zhàn)略性的研究策略，以社會(huì)屬性、自然屬性為目標(biāo)，針對(duì)基本國情與自然環(huán)境管理要求控制危害程度，要把工作機(jī)制落實(shí)在地下水水質(zhì)污染調(diào)查方面，在規(guī)劃時(shí)就能對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行合理劃分，如：航運(yùn)發(fā)達(dá)沿海沿河地區(qū)、城市集中區(qū)域、農(nóng)業(yè)牧業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)域等，關(guān)于地下水資源地質(zhì)情況調(diào)查分析，能為工程項(xiàng)目建設(shè)方案設(shè)計(jì)提供重要的參考依據(jù)，可在工程地質(zhì)勘查中消除水文地質(zhì)危害風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)實(shí)踐工作全面開展。

此外，在水文地質(zhì)勘查工作開展階段，還對(duì)每位工作人員的綜合能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平等提出更高要求，要對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)手段科學(xué)應(yīng)用，保證信息數(shù)據(jù)完整，整體技術(shù)水平顯著提升，并細(xì)化工作內(nèi)容與職責(zé)，結(jié)合人員自身能力與優(yōu)勢(shì)合理分配工作崗位，推動(dòng)各項(xiàng)工作秩序開展。同時(shí)，還有利于各部門相互交流與協(xié)作，在各項(xiàng)工作開展階段對(duì)信息資源共享應(yīng)用，進(jìn)一步完善管理機(jī)制內(nèi)容，在實(shí)踐階段發(fā)揮較強(qiáng)的監(jiān)管作用。

4.結(jié)語

結(jié)合上述內(nèi)容分析，能夠了解水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的重要作用，還需考慮引發(fā)水文地質(zhì)危害的影響因素，并在根本上良好解決，積極開展工程地質(zhì)勘察工作，借助現(xiàn)代化技術(shù)手段與配套設(shè)備，組建專業(yè)化工作隊(duì)伍，制訂完善的監(jiān)管機(jī)制，能在實(shí)踐過程中獲取更精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)，并消除隱患及風(fēng)險(xiǎn)，杜絕常規(guī)問題持續(xù)發(fā)生。再加上各部門工作內(nèi)容與職責(zé)的細(xì)化，保證各環(huán)節(jié)中具有具體負(fù)責(zé)人，可在問題發(fā)生時(shí)詳細(xì)探究與處理，保證水文地質(zhì)勘查工作有效性，在多項(xiàng)技術(shù)手段應(yīng)用下匯集信息數(shù)據(jù)，提高信息資源利用率，為戰(zhàn)略性策略制訂與實(shí)施提供有利條件。