(安徽金聯地礦科技有限公司 安徽 合肥 230000)
水文地質問題是工程施工中的關鍵問題,由于地質作用造成的災害數量眾多,而產生災害的主要原因多半是由于地下水問題。以目前的現狀來看,很多工程地質問題的產生也都是因為對包含地下水在內的各類致災因素的勘查力度不足。因而本文旨在對目前的水文地質問題進行分析,并以此來分析如何進行有效應對。
由于水文地質問題始終貫穿與工程施工當中。地下水本身是巖土體的組成部分,影響到巖土體的工程特性,對于施工也是關鍵的影響因素,尤其是針對于一些高層建筑的施工,水文地質問題直接影響到建筑物的安全性和穩定性。但是這一問題在實際的施工環節中卻往往被忽視。由于施工方僅僅只對周圍環境的勘查結果和經濟效益高度關注,且水文參數本身的利用范圍也不是非常廣泛,所以施工時通常只是簡單地水文條件進行評價。而為了能確保施工質量和安全性,就需要加強工程地質勘查工作,其中水文地質問題的評價非常關鍵,針對于地下水可能產生的影響,要建立預警機制和措施預案,提供必要的技術保障手段。
以我國目前的水文地質勘查現狀來看,在實際工作中會受限于設備和技術的使用而出現結果誤差。特別是現階段,對于水文信息的整理和分析也應該進行優化和完善,且大量的工程施工導致地下水長期過度開采,水文地質勘查工作也是對環境問題的一種應對措施,在未來的工作中也應該發揮更關鍵的作用,提升生態意義。
水位的變化包括自然原因和人為原因,但對于巖土工程來說都是需要重點關注的。地下水是導致巖土工程危害的主要原因,而地下水升降問題也是常見的影響因素。從人為原因來看,包括廢水的排放和建筑垃圾兩個方面。重點是廢水排放方面,很多施工單位在施工時并不注意廢水的合理收集和排放,不僅會帶來嚴重的環境問題,還會影響到施工的安全性。而人為因素主要是導致地下水位出現明顯下降。很多施工單位或是探礦單位會大量地將地下水抽取,或是在上游修建水庫等,導致地下水位的大幅度下降,一旦控制不當,就會導致地表塌陷、水質惡化等,對于環境的破壞程度非常明顯。此外,自然原因主要指的是降水量和含水層顆粒原因等,例如巖土體結構出現破壞,導致巖土軟化、強度降低等。但無論是哪種問題,都會導致巖土的膨脹收縮變形反復出現,如果建筑物的強度本身較低,那么結構破壞也是在所難免的事情。
通常情況下地下水的動力作用,受自然因素影響的程度較小,且不會產生嚴重的影響。一旦在工程施工環節中對地下水的動力平衡進行破壞,便會產生一些嚴重的工程問題,例如基坑突涌,帶來的安全隱患和經濟損失都是巨大的。
地下水腐蝕即地下水本身具有一定的侵蝕和破壞能力,對混凝土等施工材料會產生一定的不良影響。通常情況下如果地下水中的H+含量或二氧化碳含量較高時,就需要進行地下水腐蝕的評價工作。根據《巖土工程勘察規范》的明確要求,在沒有充分的資料對工程場地的水質進行判斷時,就需要進行取樣試驗,然后分析其可能產生的腐蝕性[1]。此外氣候的變化也會加快地下水的腐蝕程度。例如溫度的變化讓混凝土內部孔隙的鹽溶液飽和,但在水的作用下又出現溶解,如此的循環破壞嚴重影響施工建筑的耐久程度和安全性。
巖土的水理性質包括水理和巖土物理兩個方面,針對于工程地質勘查工作來說,巖土的水理性質應該被放在主要的勘查目標上。由于地下水會對巖土產生作用,進而影響到巖土的強度和整體結構,所以針對巖土體的水理性質進行測試,可以有效地減少產生的問題。通??梢詮囊韵聨讉€方面入手。
1.透水。透水性的主要判斷依據是水通過巖土時的性能變化。由于自然重力的原因,巖土如果顆粒較大,那么透水性能會更強。所以通過對滲透系數的計算來判斷巖土的透水性能,可以有效地對地下水可能產生的問題進行預估。
2.軟化。巖土長期受到地下水的滲透,結構和性能會產生變化,強度會出現顯著降低。通過對軟化系數的計算,可以對巖土耐水耐壓能力進行判斷。如果軟化性顯著,對于工程施工的影響程度也較大。
3.體積變化。體積變化主要是因為地下水的作用。如果巖土吸收了大量的地下水,則體積會明顯增大,反之,當水分流失時,體積又會縮小。巖土的這一特性也是導致基坑問題的常見因素,因而水文地質問題也應該重點關注這一方面。
由于地下水位的變化會產生嚴重的水文地質問題,所以在勘查的過程中也應該強化人員的勘查意識,并針對可能出現的影響因素進行記錄,以此來編制評價報告。施工單位也需要給予高度重視,制定多種解決方案,將出現的問題降到最低,控制在合理的范圍內,提升工程的整體質量[2]。
對于巖土工程的勘查報告來說,內容的準確定是最終成果的直接體現,尤其是對于建筑工程來說,在地基設計和施工方面都要以勘查的資料作為參考依據,因而在評價內容上出現偏差,就有可能產生嚴重的施工質量問題。所以在水文地質的評價內容中,除了要描述地下水類型和分布情況外,還要著重對巖土類型、流向、水動力等參數進行分析,從而了解到整體的評價資料,然后為施工提供有效的輔助。
技術的使用主要指的是在科學技術水平的發展下,水文地質勘查工作也需要與時俱進,采用更有效的技術手段來進行勘查。例如常用的物探技術,是對地質構造和水資源進行合理勘查,或是利用點發勘探技術來對地下水分布情況和儲存情況進行初步了解。而水文地質鉆探技術、地下水化學研究、同位素研究等方式也可以成為重要的方式,尤其是對于地下水的具體位置和比例上,在結果上可以更加精確[3]。
隨著建筑工程未來的繼續發展,工程地質勘查在未來仍然是關鍵的技術工作。而在這一環節中,水文地質條件的勘查工作必然是核心內容。為了能準確地查明施工區域的水文地質條件,施工單位也應該著重對產生問題的因素進行分析,然后采用有效的水文地質勘探手段,與工程設計相適應,從而預測工程和水文條件的相互作用特點,為工程施工提供正確的評價結果。