梁海軍
河北省地質礦產勘查開發局第三地質大隊 河北 張家口 075000
對不同區域的工程地質勘察,不僅受周圍環境影響,還與氣候變化密切相關,所以,在進行工程地質勘察時,要結合當地的水文地質條件,對目前的工程地質條件進行比較。要分析整個區域的水文地質環境,不僅要收集巖體的情況,還要對整個區域的地下水流動情況進行詳細的分析,減少水文地質災害對工程建設的影響;使整個施工項目的質量得到顯著改善。
水文地質勘察的內容多種多樣,分為:首先,根據不同施工現場的地質條件,對含水層的厚度和具體的分布進行科學、合理的測量。通過對含水層和隔水層之間的相互關系的分析,獲得了較完整的水文地質資料。其次,從地下水的特征出發,對地下水的滲透性進行了分析。第三,對地下水的具體位置進行勘察,并根據地下水的壓力動態監測。對所采集的資料進行科學、合理的分析,對水文地質災害進行科學、合理的預測,并制訂科學的應急方案。在進行水文地質勘察時,應充分考慮各種水文災害對項目的不利影響,從而制訂科學、合理的施工方案,以確保工程的安全[1]。
在工程地質勘察中,巖體的水力學特性是影響整個地區水文地質災害的主要因素。巖體的物理化學性能與水力學性能是影響其強度的重要因素,若整個工程中存在大量軟巖,則會引起整體結構的整體變形,從而給整體結構帶來極大的危險。在工程區域中,準確地對巖體進行水力學特性的分析是十分必要的。
巖體的軟化性,即巖體在某一地區的地下長期受到地下水的影響而變得軟化,從而使其自身的硬度下降;使巖石在壓力下持續發生變形。這種類型的水力學特性主要受地下水的作用,通過合理的調整水流方向可以有效地阻止巖體的軟化。
巖石內部結構松軟,遇水后會產生相應的潤濕作用,導致內部結構分子間的擴散,從而導致整體的致密;山石漸漸變得砂礫,然后慢慢的崩塌。巖體的崩解度將會對整個地區的水文地質環境產生很大的影響,如果不能及時的采取措施,很可能會導致地面塌陷。
巖石的密度并不能阻擋水分子的進入,所以它的內部會產生大量的水分子,這些水分子和巖石內部的化學分子會產生化學反應,從而對巖石的內部結構產生巨大的損傷。由于滲水作用,使巖石整體內的分子空隙增加,從而使其硬度下降[2]。
地下水水位降低的原因是多種多樣的,其中人為的影響最大。在人類的日常生活中,由于地下水的過度開采,造成了短期的地下水位急劇降低。地下水位降低,會引起巖土密度增大、粘性降低等一系列問題,造成地面沉降、地面坍塌等安全問題,嚴重影響工程結構的穩定性和安全性。
實際上,引起地下水水位升高的原因是多種多樣的,比如短時間的暴雨,或者是劇烈的地殼移動。在某些降雨季節,地下水水位升高是一種比較普遍的水文地質災害。為確保施工安全,施工隊伍必須采取必要的排水措施,以消除積水,避免施工區域地下水水位升高。當地下水水位已經升高時,施工場地的巖土含水率將急劇升高,從而對基礎的穩定性產生不利影響。
在實際情況中,地下水水位常常是不穩定的,其會出現上下起伏的形式,在地下水位變化不大的情況下,對工程建設的影響不大,而地下水水位在某一特定范圍內的波動,則會對本地區的地質環境造成嚴重的影響。地下活動和地下活動的不斷增多,地下水水位對工程建設的影響日益突出,根據相關研究結果,當地下水位處于不穩定狀態時,該地區的巖土密度就會降低,從而對工程的穩定性產生不利的影響,地下水會對建筑物的結構造成一定的腐蝕,當地下水水位變化較大時,會加重建筑物的腐蝕,從而縮短工程的壽命。另外,由于地下水的高度變化,會使巖土發生較大的變形;造成地面開裂、塌陷等安全隱患。
在目前的工程地質勘察中,勘查者既要注重對整個地區的地下水進行全面的監測,又要對工程周邊的環境進行調查;將周邊水文環境因素排除在施工現場。比如,由于水文條件的原因,山體滑坡、巖層滑坡、地下水水位下降而產生的裂縫,都會對工程造成很大的影響,甚至危及到工人的生命,因此,在工程地質檢查中,必須引起足夠的重視[3]。
新時期,施工單位必須充分認識到地質勘測工作的重要意義,并根據實際情況,制訂具有針對性的施工規程,從而對地質勘察工作進行嚴格的管理。在實際工作中,地質勘查員必須重視水文地質調查工作,嚴格遵守和執行預先制訂的工作規程。一些工程施工現場出現了較大的水滲流,因此,地質勘查者必須重視水文地質調查,并根據已有的測量資料,對地下水的變化進行合理的控制;同時,還對地下水水位的改變,對巖土特性的影響進行了分析。在此基礎上,根據已有的水文地質資料,提出了一套較為完備的水文災害防治對策。
在完成水文地質調查后,有關人員應當根據水文地質調查資料,對工程施工場地的巖土層、建筑結構等因素進行分析。通過對工程建設中的水文地質隱患進行分析,提出科學、合理的防治對策,有效避免了水文地質災害對工程建設的不利影響。水文地質條件對基礎類型的選取具有重要的參考價值。在此基礎上,對地下水位的動態變化進行了研究,并對其進行了分析。在進行水位地質狀況評價時,可以從專業的角度,分析地下水會對工程建設中的混凝土、鋼筋造成的侵蝕,從而做出相應的對策。在此基礎上,應注意地下水水位上升、下降等水位變化對巖土的沖刷,并采取相應的防治措施,避免其發生膨脹、軟化等問題。
通過對地下水的調查,可以使施工單位對施工現場的水文地質狀況有一個全面的了解,從而為施工提供科學、合理的施工方案。在實際的調研中,可以從以下幾個方面著手。首先,要對地下水進行前期的前期準備,確定其目標和評價指標。其次,對施工場地地下水的種類進行了全面的采集。同時,通過查閱資料等手段,了解了地下水的變化和侵蝕特性,根據已有的地下水特點,編制了一套實用的地質勘探方案,確保了其準確性和完整性[4]。
地下水水位的變化直接影響到施工場地的穩定,從而危及工程的安全。因此,施工單位要根據地下水位的變化,采取相應的對策,使地下水位保持在一個科學、合理的區間。首先,針對地下干流水位的上漲,有關部門應加強對輸水管線和輸水管線的監測和管理,一旦發現有漏水現象;應向有關部門報告,制訂完善的維修計劃,及時解決漏水問題,避免因漏水造成的水位上漲。其次,針對地下水水位降低的問題,有關主管部門要加強礦山開采和地下水的開采管理,以避免因過量抽水而導致的地下水水位降低。
4.5.1 GPS技術
GPS技術是一種比較普遍的水文地質勘察技術。首先,在實施該技術時,有關部門要對地質勘探地區進行分區,并在每個地區設置一套衛星接收系統;為獲取地質調查資料提供了有利的條件。其次,在靜態條件下,積極構建專用GPS定位系統,及時進行系統的修正,為數據采集工作提供了方便。第三,在確定了相應的高程后,要對其進行準確的測量,使其在合理的范圍之內。最后,在放樣過程中,要合理使用導航儀器,盡量把放養點的位置控制在1.6米以內。在完成放樣工作后,要對高程資料進行詳細的記錄,避免高程資料的錯誤,從而提高放樣工作的效率和質量[5]。
4.5.2 GIS技術
GIS技術是一種廣泛應用于工程建設中的水文地質調查技術。在實踐中,地質勘查員要根據施工場地和施工需要,制訂技術上的合理應用。首先,在技術運用上,要構建一個專門的數據庫,方便數據收集和處理;同時,地質勘查工作的效率和質量也得到了極大的提高。其次,要將數據庫分為原始數據、中間數據、最終數據三個層次。在原始資料層次,應利用測點幾何資料及資訊資料分析系統,加強資料資訊的分析,將有關資料資料傳送至中資料層次的中層值線、連線剖面、三線面等模式,方便日后資料的分析及處理。將中間數據層次的信息送入最后的數據層,通過圖表和文件的形式將其保存起來,并形成相應的分析數據,為以后的工作和各種數據的分析工作提供了有力的依據。
對此,施工單位要充分關注水文地質勘察工作,加強地質情況的調查,在開展調查之前,要明確重點和難點,建立科學的制度。另外,在對地下水進行分類、掌握其變化規律的基礎上,可將其與抽水、壓水實驗相結合。利用滲透測試,根據已有的資料,制訂出切實可行、行之有效的對策。
在工程建設之前,要對地質勘察工作進行全面的調查,在進行地質調查時,要確保監理人員具有良好的專業素質和執行力,這樣才能更好地保證工程地質勘察工作的準確性,為工程建設提供精確的地質參考數據。為提高工程地質勘查員的專業技術水平,有關部門、主管部門要對其進行持續的監督與訓練,使其在施工中嚴格遵守各項工作規程,確保其工作的科學性、有效性。同時,利用網絡、圖書館等多種途徑,利用網絡、圖書館等手段,自行研究現代工程地質勘查技術和方法,提高自己的地質認識,確保工程地質勘察工作的先進性。在進行工程地質調查項目數據分析的過程中,必須明確各部門的工作職責,科學、合理地安排工作任務、工作量,以確保最后的分析結果的準確性[6]。同時,要完善項目地質勘察的審查制度,杜絕施工項目的差錯,提高工作的效率和質量,確保項目的進度[7]。
地質勘查工作是一項系統性、復雜性和專業性的工作,涉及的范圍很廣,需要具備很強的綜合素質。加強勘查員的業務能力,規范勘測工作的程序,才能使勘測工作的質量和效率得到有效的提升。隨著市場競爭的日益加劇,加強地質勘察工.作在防范水文地質災害中的重要作用,對此予以了充分的關注。首先,根據實際情況,對勘察技術進行了優化,建立了科學、規范的地質勘查程序和管理制度。健全的地質勘查管理制度能使地質勘查工作有章可循、有據可依,對地質勘查員的工作行為起到了一定的制約作用。其次,在科技飛速發展的今天,建筑企業要根據項目需要,逐漸增加投資;要積極引進先進的地質勘探技術,以保證工程建設的順利進行[8]。最后,地質勘查員要充分發揮自己的積極性,對工程勘察的工作過程和技術要求進行全面的了解;利用先進的勘測技術和地質知識,高質量地進行各種地質調查,對可能出現的水文地質災害進行調查,并制訂相應的應急方案;確保項目施工的正常進行。
由于科學技術進步,生產設備更新,目前的工程地質勘察已形成一套完整的勘察規范,能夠對整個水文地質災害進行詳盡的記錄和分析,從而大大提高了勘測人員的采樣、分析、判斷災害類型的能力。然而,由于受專業技術和知識的制約,目前尚不能充分運用現有的勘察基礎知識來解決地質災害。因此,在實踐中,地質勘查員要不斷提高自己的知識水平,提高對工程地質勘察的理解和理解,并在實踐中對水文地質災害的處理提出一些建議[9]。工程地質勘測的工作人員,必須要對整個地質調查工作有一個全面的認識,并且能夠根據具體的勘察標準來實施。而且,在施工現場勘察的時候,還需要對整個區域內的地下水的種類、流向進行調查;通過采樣和分析水位的變化,得到了地下水的真實水位和壓力作用。地下水的滲漏和水位的升高都會引起水分子的侵蝕,對建筑結構造成很大的破壞。水環境的污染狀況。合理的處理好水文地質災害對我國建設工程建設的安全和建設具有重要意義[10]。工程地質勘查員要嚴格按照施工程序采集資料,對所產生的水文地質災害采取有效措施,以保證施工現場的安全[11]。
總之,由于工程項目的迅速發展,工程場地的地質狀況具有很大的差異。在工程地質調查中,水文地質預測是一項非常重要的工作。準確、可靠的水文地質階段調查資料有助于施工單位對施工現場的水文地質災害情況進行全面的了解,并對施工方案進行改進,確保施工的質量和安全。本文對工程地質勘察中的水文地質勘察內容、地質勘察中的水文地質災害及其防治對策進行了分析。以期對國內的工程施工人員有所啟發,推動我國的建筑行業快速、健康地發展。