于 蒙
(華北地質勘查局五一九大隊,河北 保定 071000)
由于城市化快速發展,城市建設水平不斷提高,我國的建筑工程項目不斷增多,工程范圍不斷擴大,工程種類也逐漸多樣化。工程建設對于土地開發的程度也越來越大,這就導致工程勘察對于水文地質的危害也增大。了解地質水文,解決工程地質勘察中的水文地質危害是當前建筑工程建設中的必然要求。
(1)是工程質量的重要保證。新時期下,工程項目建設在我國社會發展過程中越來越重要。建設項目的涉及范圍越來越廣。工程地質勘察作為建筑工程中的重要環節,所需勘察的各項地質因素,影響著整個建筑工程的質量。水文地質災害會對整個工程實施造成嚴重的不良影響,導致建筑工程實施過程中穩定性和安全性降低。只有對地質條件準確的評估和判斷,根據建筑物的特點和結構對工程建設實施作出相應的調整和設計,降低工程建設中的風險,推動工程建設的順利實施。才能保證建筑物與地質環境的契合,使建筑物能夠穩定安全,延長建筑物的使用年限。所以對施工區域的地質水文問題進行科學的分析,對水文地質的檢測,都是新時期工程建設對工程地質勘察作出的必然要求,也是確保工程質量至關重要的步驟[1]。
(2)有利于減少對生態環境的破壞。對于水文地質的勘測是工程地質勘察的重要工作內容,工程建設區域的水文地質不僅對工程施工以及整個工程的建設帶來影響,比如工程建設區域地質巖體的構造不穩,常常會導致地表問題的出現。地下水位的下降還會有可能會引發嚴重的地質災害。尤其是在沿海地區,地下水位的下降還會導致海水倒灌、土地鹽堿化等。地質水文的變化不僅關系著工程建設的事實,還關系著人類生命安全和生活秩序。因此,在工程地質勘察中,對水文地質的勘察必須重視,這不僅是新時期保證工程建設的質量需要,更是對建設生態文明,保障每個人生命財產安全的必然要求。
工程地質勘察過程中,水文地質的危害有多種,地下水位的波動是影響水文地質的主要原因。地下水位上升是較為常見的一種危害,地下水位的升高往往會給地質帶來不小的影響,其危害影響主要有以下幾點:
(1)造成工程建筑物地基不穩。地下水位的上升,往往增加了地基周圍的土壤含水量,土壤滲水率提高,導致了地質的軟化。含水量增加致使土層松動,嚴重降低地基的穩固程度,進而對建筑物的安全性和穩定性造成威脅,還加大了工程的施工難度。
(2)地基上隆或位移。地下水位的上升,導致了地基的上隆和位移變化,經常會出現建筑物的地基上浮。地基上隆往往會增大地質巖層的壓力,這就使得粉土和沙土增加。當地下水對巖層的壓力達到了臨界點,流沙現象和管涌坑突的問題會更加嚴重。巖土層的力學性能的改變,不僅會出現以上情況,還會導致一些河岸的滑移問題,進而對地表環境造成不同程度的損害,同時也對工程的施工形成阻礙。
(3)影響生命財產安全。此外,對于處于地勢較低的建筑物,以及臨河臨海的工程,地下水位的上升,會造成居民區成地下室進水等情況,嚴重的情況下,會給人們的生命財產安全造成威脅。另外,臨海地區海水鹽分大,地下水位上升會對建筑物造成腐蝕,影響建筑物的使用壽命,浪費資源,污染環境。
不僅地下水位的上升會對建筑物造成嚴重損害,地下水位的下降同樣的會影響到建筑物的質量安全,甚至對建筑物的周邊環境還有重要的連帶影響。地下水位的下降危害主要有以下幾個方面:
(1)造成地表下沉。地下水位下降是工程建設過程中常出現的問題,水位下降狀況的出現,會直接造成建筑物的下沉。水位的下降不僅影響地基的穩定,嚴重的情況下,會導致建筑物的開裂甚至倒塌,更有甚者會使道路也出現坍塌。對于已建成的工程,會直接造成損壞。而在建設過程中,則會影響工程地址的勘察活動,在工程實施的進行。
(2)影響土層膨脹性。地下水位的下降過多,必然會影響到膨脹性巖層。當水量減少到一定值,非常容易造成地表土體的龜裂和結塊現象發生。當水位因自然降雨或人為原因上升時,會使巖層迅速地吸水飽和,從緊致狀態變為松散狀態。膨脹性巖層在反復之間發生一些不規則變化,在工程建設的過程中極其容易發生基礎沉降和坍塌事故。尤其在膨脹土質區,這種影響最為明顯。這不僅影響建筑物的安全和穩定性,還不利于工程建設的施工進行。
(3)影響建筑設施及環境。地下水位下降不僅會對建筑物造成影響,還會加速建筑工程的基礎設施的腐蝕,比如加速石膏層和木樁的腐爛。地下水位下降導致建筑物產生位移的同時,還對周圍的環境造成不可忽視的影響。類似于海水和農業用水、生產污水的倒灌,往往會導致周圍土壤遭受污染。地下水位下降地表水的缺失還會引起局部氣候的變化。
水資源的匱乏是全球都面臨的重大問題,不僅是資源緊張的問題,水污染更是嚴重。在工程地質勘察中,地下水源水質問題往往遭到忽視。隨著現代化建設的發展,農業用水和工業用水量不斷增加,污染也更加嚴重。由于地下水系統的循環改變,地下水原本純凈的水質受到污染。不僅導致了地下水的化學性質變化,水質酸化加重了部分地區的酸雨現象,水質堿化導致土壤鹽堿。這些都對地表層上下的植物、建筑物造成了惡劣的影響。因此工程地質勘察對水質的檢測尤為重要。
工程實施地區的水文地質危害的產生,一定程度上受自然因素的影響。即使在沒有人為改變和破壞的情況下,地下水位也會因為四季的降水量差異以及溫度變化而有所不同。首先是受周圍江海湖泊、河流的影響,雨季和旱季的水位變化有較大的差異,建筑工程周圍的江河湖泊水位的變動間接影響到相應的地下水位變化。其次,一些地區的汛期也會導致地下水位的上升。這些都是影響地下水位狀況不可避免的自然因素。
相對于一些不可控的自然因素外,城鄉建設現代化的發展,社會經濟水平的提高,都使生產和生活的用水量增加。一些人為的施工和建設以及農業澆灌等,更是對水位上漲造成了不小影響。就目前來看,很多地區的水資源供應都是靠抽取地下水資源。地下水的大量抽用,極易導致水位下降、地表下沉,對工程建設實施以及工程地質勘察造成嚴重的阻礙。另外,工農業廢水的排放也是重要因素,管道的泄漏等原因,導致污水進入地下水循環系統,從而影響地下水的水位。
(1)對水文地質勘察缺乏重視。建筑工程是一項綜合性較強,運行周期較長的建設工作。由于整個工程的復雜化,工作體系的龐大,工程建設中往往會忽視細微的環節。工程地質勘察工作本身是為了排除工程實施的隱患,但很多工作單位,都缺乏對工程地質勘察的重視,忽視這一重要步驟。尤其在施工建設前,對于水文地質的檢測和勘察,甚至沒有,使得建設過程中對地質水文產生更改,對環境和整個工程質量造成不可逆的影響。不根據施工規范進行工作,把勘察工作流于表面,只關注形式不關注效果,是目前勘察工作中的亟需重視的問題。
(2)缺少專業的勘察技術和方法。當前雖然工程建設事業快速發展,工程建設技術不斷提高,設備不斷完善。但對于工程地質的勘察,還存在著技術落后和方法不科學問題。勘察技術的方法和技術通常對工程地質勘察效果起著決定性的作用。當前的狀況是,對于水文地質勘察的技術和設備遠遠落后于當代先進的工程建設。施工單位為了縮短工程時間、節約工程成本,采用簡單的勘察技術和設施對工程地質進行檢測。落后的標貫器、取土器等勘察設備,以及數據的粗略,大大降低了勘察結果的準確性。此外,不合理的勘察方法,根本無法滿足勘察的需求,只能徒增人力物力的消耗。
(3)勘察人員綜合素質不強。勘察人員的素質對勘察結果也具有重要的影響。有些建設施工單位認為只要擁有了先進的勘察設備,掌握了一定的勘察技術,就能將工程地質勘察效果發揮到最好。為了節約成本,降低勘察人員的專業標準是常有現象。勘察人員專業能力和技術經驗的都缺乏,往往導致勘察工作事倍功半。
(4)缺少水文地質勘察標準。工程地質勘察過程中的水文分析缺乏還有一個重要原因,那就是缺乏系統化、科學化的勘察標準。而水文地質的評估指數是對工程地質勘察工作的效果的標準化檢驗。缺乏相關評估分析的統一化標準,讓檢測分析都存在誤差。在工程地質勘察過程中,對水文地質勘察危害評估主要從地下水的方面進行分析。這都要求對水文地質的基本狀況高度熟悉,對勘察指導圖紙的測繪必須合理和精準,否則最后對水文地質結構的危害評估錯誤,無法對危害做出有效的預防措施,進而導致工程質量大打折扣。
(1)技術的更新與進步。目前城市化的快速發展,全球氣候的變化,導致水文地質的狀況也更加復雜化。技術的更新是減少水文地質危害的重要方法。這就要求未來在工程地質勘察中,提高水文地質勘察技術水平,采用先進的勘察設備和技術。此外,有些施工地區的水文地質危害不可避免,因此在工程建設實施中,采用先進的施工材料,提高建筑物的防腐蝕性和穩固性是必要的。其次,對于地基填充材料的選擇,應該根據每個地區地質結構的不同做出相應調整。
(2)專業人才配備。由于當今地理環境的復雜程度和工程實施難度的增加,對水文地質危害的預防工作難度也相應有所提高。因此,勘察人員的素質要求必須提高,選用復合型人才是必然要求。懂得工程建設已經不能滿足勘察工作的需要,勘察人員還需了解水文地質、環境氣候等一系列的地理要素。才能更好地對勘察工作進行有效推進。并且,對于先進技術和設備的使用,必須達到非常熟練的程度,知識體系的更新要與時俱進,這樣才能保證勘察在正確的指導下實施。
(3)加強對相關領域的研究。首先在行業內部要重視工程地質勘察,重視水文地質危害的影響。應對水文地質災害,不僅需要大量的技術支持,還要有相應的理論研究。對地下水問題的研究需要不斷進步,增加專業人士對水利環境的了解,才能對工程地質勘察進行更好地把握。深入調查和研究工程地環境地下水的狀態,環境氣候以及社會影響因素,了解與其相關的排水設施建設情況等,都能夠對水文地質危害做到更深的了解,并對此作出相應應對方案。
(4)建立完善水文地質勘察評估機制。提高地質勘察工作流程的規范性,建立健全的勘察評估機制是工程地質勘察工作有序實施的重要保證。雖然現有的工程地質勘察系統得到相應的發展,由于水文地質問題的復雜性,工程地質勘察工作仍然需要得到明確與規范。鑒于自然和社會環境的差異,不同地區水文地質條件以及會產生的危害大不相同。因此,不僅需要適合普遍廣泛使用的統一規范,還需要根據不同工程區域的具體情況建立水文地質的評估機制。對工程實施地的水文地質狀況進行全方位的勘察,找出工程建設中的隱患,從而對水文地質危害做出相應的預防,提高工程的質量。另一方面,對勘察工作人員的工作規范要求也必須得到重視。只有規范工作人員的專業活動,才能減少勘察中的疏漏,降低水文地質危害發生對工程的影響。
綜上所述,為了滿足新時代工程建設的發展需要,相關部門對于工程地質勘察越發重視,工程地質勘察相關技術也快速進步,管理逐漸科學化。這些不僅有利工程建設的穩定長效發展,更使水文地質危害相應的大幅度減少。推動生態與建設的和諧發展,推動工程建設的良性循環。雖然目前對水文地質的勘察在工程地質勘察工作中受到了重視,但在未來還需要很長的一段發展路程。