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水文地質(zhì)問題是工程施工中的關(guān)鍵問題,由于地質(zhì)作用造成的災(zāi)害數(shù)量眾多,而產(chǎn)生災(zāi)害的主要原因多半是由于地下水問題。以目前的現(xiàn)狀來看,很多工程地質(zhì)問題的產(chǎn)生也都是因為對包含地下水在內(nèi)的各類致災(zāi)因素的勘查力度不足。因而本文旨在對目前的水文地質(zhì)問題進行分析,并以此來分析如何進行有效應(yīng)對。
由于水文地質(zhì)問題始終貫穿與工程施工當(dāng)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(guān)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(zhì)問題直接影響到建筑物的安全性和穩(wěn)定性。但是這一問題在實際的施工環(huán)節(jié)中卻往往被忽視。由于施工方僅僅只對周圍環(huán)境的勘查結(jié)果和經(jīng)濟效益高度關(guān)注,且水文參數(shù)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(zhì)量和安全性,就需要加強工程地質(zhì)勘查工作,其中水文地質(zhì)問題的評價非常關(guān)鍵,針對于地下水可能產(chǎn)生的影響,要建立預(yù)警機制和措施預(yù)案,提供必要的技術(shù)保障手段。
以我國目前的水文地質(zhì)勘查現(xiàn)狀來看,在實際工作中會受限于設(shè)備和技術(shù)的使用而出現(xiàn)結(jié)果誤差。特別是現(xiàn)階段,對于水文信息的整理和分析也應(yīng)該進行優(yōu)化和完善,且大量的工程施工導(dǎo)致地下水長期過度開采,水文地質(zhì)勘查工作也是對環(huán)境問題的一種應(yīng)對措施,在未來的工作中也應(yīng)該發(fā)揮更關(guān)鍵的作用,提升生態(tài)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(guān)注的。地下水是導(dǎo)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(huán)境問題,還會影響到施工的安全性。而人為因素主要是導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)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(dǎo)致地下水位的大幅度下降,一旦控制不當(dāng),就會導(dǎo)致地表塌陷、水質(zhì)惡化等,對于環(huán)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(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞,導(dǎo)致巖土軟化、強度降低等。但無論是哪種問題,都會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮變形反復(fù)出現(xiàn),如果建筑物的強度本身較低,那么結(jié)構(gòu)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(chǎn)生嚴重的影響。一旦在工程施工環(huán)節(jié)中對地下水的動力平衡進行破壞,便會產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》的明確要求,在沒有充分的資料對工程場地的水質(zhì)進行判斷時,就需要進行取樣試驗,然后分析其可能產(chǎn)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(nèi)部孔隙的鹽溶液飽和,但在水的作用下又出現(xiàn)溶解,如此的循環(huán)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(zhì)包括水理和巖土物理兩個方面,針對于工程地質(zhì)勘查工作來說,巖土的水理性質(zhì)應(yīng)該被放在主要的勘查目標上。由于地下水會對巖土產(chǎn)生作用,進而影響到巖土的強度和整體結(jié)構(gòu),所以針對巖土體的水理性質(zhì)進行測試,可以有效地減少產(chǎn)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(jù)是水通過巖土?xí)r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(shù)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(chǎn)生的問題進行預(yù)估。
2.軟化。巖土長期受到地下水的滲透,結(jié)構(gòu)和性能會產(chǎn)生變化,強度會出現(xiàn)顯著降低。通過對軟化系數(shù)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(dāng)水分流失時,體積又會縮小。巖土的這一特性也是導(dǎo)致基坑問題的常見因素,因而水文地質(zhì)問題也應(yīng)該重點關(guān)注這一方面。
由于地下水位的變化會產(chǎn)生嚴重的水文地質(zhì)問題,所以在勘查的過程中也應(yīng)該強化人員的勘查意識,并針對可能出現(xiàn)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(xiàn)的問題降到最低,控制在合理的范圍內(nèi),提升工程的整體質(zhì)量[2]。
對于巖土工程的勘查報告來說,內(nèi)容的準確定是最終成果的直接體現(xiàn),尤其是對于建筑工程來說,在地基設(shè)計和施工方面都要以勘查的資料作為參考依據(jù),因而在評價內(nèi)容上出現(xiàn)偏差,就有可能產(chǎn)生嚴重的施工質(zhì)量問題。所以在水文地質(zhì)的評價內(nèi)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(shù)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(shù)的使用主要指的是在科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展下,水文地質(zhì)勘查工作也需要與時俱進,采用更有效的技術(shù)手段來進行勘查。例如常用的物探技術(shù),是對地質(zhì)構(gòu)造和水資源進行合理勘查,或是利用點發(fā)勘探技術(shù)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(zhì)鉆探技術(shù)、地下水化學(xué)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(jié)果上可以更加精確[3]。
隨著建筑工程未來的繼續(xù)發(fā)展,工程地質(zhì)勘查在未來仍然是關(guān)鍵的技術(shù)工作。而在這一環(huán)節(jié)中,水文地質(zhì)條件的勘查工作必然是核心內(nèi)容。為了能準確地查明施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件,施工單位也應(yīng)該著重對產(chǎn)生問題的因素進行分析,然后采用有效的水文地質(zhì)勘探手段,與工程設(shè)計相適應(yīng),從而預(yù)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(jié)果。