路澤民
(陜西地礦第二綜合物探大隊(duì)有限公司,陜西西安 710016)
隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,巖土勘察施工也不斷地以十分迅速的方式在發(fā)展,而水文與地質(zhì)問(wèn)題一直作為項(xiàng)目施工的重點(diǎn)問(wèn)題,卻也給巖土施工造成了很多問(wèn)題,最基本的就是設(shè)計(jì)與施工上的問(wèn)題,由于施工單位常常會(huì)忽略水文地質(zhì)問(wèn)題,而沒(méi)有很好地對(duì)施工的進(jìn)入與投入,致使問(wèn)題顯得越來(lái)越嚴(yán)峻,而水文地質(zhì)的優(yōu)劣也將直接影響到巖土施工的服務(wù)質(zhì)量與技術(shù)水平,因此為了合理地提升巖土施工的技術(shù)水平與服務(wù)質(zhì)量,就必須合理的分析與了解巖土施工的水文地質(zhì)問(wèn)題,以確定施工全過(guò)程對(duì)地質(zhì)水文條件的實(shí)際要求及其對(duì)環(huán)境與施工質(zhì)量的危害。
巖土工程勘察工作內(nèi)容也屬工程科學(xué)研究的一部分,為了可以更全面表現(xiàn)出工程其實(shí)用價(jià)值,同樣也必須進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,從工程實(shí)際狀況出發(fā)來(lái)科學(xué)合理提出具體勘察內(nèi)容。巖土工程勘察的具體研究實(shí)施工作主要內(nèi)容,大致有建筑地質(zhì)技術(shù)學(xué)研究與分析、勘探與采取土試樣、原位測(cè)試、室內(nèi)外實(shí)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)綜合試點(diǎn)與監(jiān)督和檢測(cè)。最后通過(guò)運(yùn)用上述的一些或全部管理手段,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建筑地理要求進(jìn)行定性或量化評(píng)價(jià)分析方法進(jìn)行評(píng)判,并撰寫(xiě)滿足建設(shè)工程各個(gè)發(fā)展階段需要的結(jié)果報(bào)表文書(shū)。巖土工程勘察的重點(diǎn)是查清工程地質(zhì)要求,分析存在的地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)建筑地區(qū)做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)[1]。
水體的上升與改變天然界中各種因子都對(duì)水體會(huì)形成一定的影響,而氣候、自然條件等外界影響以及人工影響均會(huì)引起水體發(fā)生不同深度的上升,從而導(dǎo)致水文構(gòu)成改變。通常狀況下,巖層具有一定的貫通性,但如果地下水位突然上升,會(huì)對(duì)整個(gè)地底建筑以及項(xiàng)目的地底建筑結(jié)構(gòu)造成巨大的威脅,甚至威脅建設(shè)工程的安全。此外,當(dāng)?shù)叵滤簧仙?,巖土的硬度也會(huì)得到很大限度的降低,從而損壞山體造成了巖土的硬度降低,從而導(dǎo)致了破壞山體坍塌等巨大的安全事故。另外,地下水位上漲會(huì)導(dǎo)致一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生土地鹽漬化、沼澤化,對(duì)周圍的建筑物構(gòu)件產(chǎn)生侵蝕,對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。同時(shí)會(huì)引起巖地層的構(gòu)造硬度值降低,而產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)狀。在實(shí)際的地貌學(xué)建設(shè)工程中,大量雨水、溫度上升、含水層結(jié)構(gòu)和總體地層特征變化等是造成工程建設(shè)水平上升的主要原因。
地下水位的下降可能造成建筑地基下沉,如果工程地面發(fā)生了沉降,整個(gè)建筑就會(huì)塌陷,不但導(dǎo)致工程財(cái)力的巨大耗費(fèi),還可能會(huì)產(chǎn)生大量人員傷亡,后果無(wú)法想像。正常地下水位的惡化主要是因?yàn)榈叵滤淖匀桓珊运鸬模瑫?huì)危害到工程地質(zhì)的穩(wěn)定性和安全。而造成正常地質(zhì)地下水位降低的最主要的因素,包括了開(kāi)采人員礦業(yè)活動(dòng)、修建水庫(kù)的補(bǔ)給、對(duì)地下水大量抽取,以及一些人為活動(dòng)因素。經(jīng)過(guò)綜合判斷,地面水降低的主要原因都是由人為造成,主要表現(xiàn)為無(wú)節(jié)制的大量提取地下水、在不符合條件的河流上筑壩和不依法建設(shè)水電站等。上述所有這種情況都會(huì)出現(xiàn)地下水供應(yīng)不足的狀況,從而導(dǎo)致地下水減少。如果突然發(fā)生地下水沉降,會(huì)使得整個(gè)巖土工程的巖土結(jié)構(gòu)和地層陷入懸空狀態(tài),整個(gè)巖體工程的結(jié)構(gòu)就缺少了強(qiáng)力支撐,并隨后產(chǎn)生不同程度上的地層傾斜、結(jié)構(gòu)坍塌等現(xiàn)象。此外,地下水沉降還會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的地層裂縫和地面下陷,并由此對(duì)整個(gè)巖土工程的結(jié)構(gòu)安全性造成了直接危害[2]。
通常情況下,地面水會(huì)沿著一定的路線進(jìn)行流通,但也會(huì)出現(xiàn)在建設(shè)過(guò)程中,地下水位會(huì)出現(xiàn)經(jīng)常性的增加或者減少。過(guò)于頻繁的地下水環(huán)境沉積工作過(guò)程會(huì)對(duì)巖土工程的持續(xù)穩(wěn)定性產(chǎn)生重大危害,其原理在于,隨著地球水位的不斷變化,擴(kuò)散性巖層也將一直處于不停歇的縮小、擴(kuò)展工作過(guò)程中,而隨著縮小速度與擴(kuò)展幅度范圍的不斷變化,巖層的擴(kuò)展速度和巖層產(chǎn)生不均衡的脹縮,都是由地球水位頻繁降低所造成的,而因?yàn)閹r層土質(zhì)長(zhǎng)期出現(xiàn)變化往復(fù)所導(dǎo)致的,地下巖層面中的鋁、鐵等金屬物質(zhì)減少的一個(gè)重要原因,也就是土地?cái)U(kuò)展縮小。從而產(chǎn)生上部土地失去粘附物以及巖石土地表層出現(xiàn)疏松的現(xiàn)狀,造成了整體的巖土壤效應(yīng)降低。此外,由于水體的來(lái)回流淌還將帶來(lái)淤泥中的膠結(jié)類化工產(chǎn)物,從而大大降低了淤泥微粒間的相通性,造成涂膜的強(qiáng)度大大減小,一旦此類問(wèn)題不能及時(shí)得到解決,可能會(huì)對(duì)后期工程施工造成嚴(yán)重影響。
為了使水文勘察工作的順利進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)對(duì)水文地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)的高度統(tǒng)一十分重要,這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)涵蓋了勘察指標(biāo)、勘探方式和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則等方面,并清楚地劃分了勘察內(nèi)容和目的范圍,使勘察工作實(shí)施時(shí)具有高度針對(duì)性。此外,還應(yīng)著重提高水文勘察工作的信息化管理技術(shù),提高對(duì)先進(jìn)勘察軟件、信息技術(shù)的運(yùn)用,并與時(shí)俱進(jìn)地更新各類信息系統(tǒng),以保證水文勘察數(shù)據(jù)較好的連續(xù)性和時(shí)效性。
例如,在進(jìn)行實(shí)踐性建筑施工項(xiàng)目的流程中,要使其檢驗(yàn)結(jié)論以及當(dāng)場(chǎng)建筑具體情況等真實(shí)情形都可以在合乎規(guī)定的工作狀態(tài)下完成,就要求實(shí)踐性建筑施工項(xiàng)目的流程中必須對(duì)其進(jìn)行更為規(guī)范性更加嚴(yán)格的監(jiān)督管理。規(guī)范系統(tǒng)在一定程度上是確保其工程設(shè)計(jì)、制造等中間等教學(xué)活動(dòng)取得成功進(jìn)行的重要基礎(chǔ)。在這個(gè)階段中為提高工程實(shí)際的施工效率,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的巖土施工實(shí)際的巖土施工水文以及地質(zhì)工程勘察技術(shù)人員的基本素質(zhì),在相當(dāng)程度上就必須做出了嚴(yán)格的規(guī)定,在工程實(shí)踐操作的過(guò)程中就應(yīng)該讓專業(yè)的人干專業(yè)的事情。同時(shí)在實(shí)施管理工作的過(guò)程中,相應(yīng)的部門還需要適時(shí)按照實(shí)際狀況來(lái)調(diào)整其規(guī)章制度,采用較為完善的制度,確??梢蕴幚砀鞣N勘測(cè)等管理工作有關(guān)的和調(diào)查有關(guān)的問(wèn)題,以便提高其服務(wù)質(zhì)量,同時(shí)與其參與人經(jīng)驗(yàn)加以共享,并且經(jīng)過(guò)有效的經(jīng)驗(yàn)共享與應(yīng)用使其成功經(jīng)驗(yàn)可以在公司內(nèi)進(jìn)行宣傳,同時(shí)促使其經(jīng)驗(yàn)加以流通,從而促進(jìn)了整個(gè)施工單位以及全體勘察技術(shù)人員的勘測(cè)技術(shù)水平都可以獲得很大的提高。
如今,隨著人類日益追求幸福的生活,對(duì)生存品質(zhì)的需求也越來(lái)越高,因此在巖土工程、水文地質(zhì)勘察技術(shù)等方面都應(yīng)當(dāng)提高質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以滿足新時(shí)代的需求。我國(guó)勘測(cè)主管部門將積極優(yōu)化與創(chuàng)新水文勘測(cè)工作,進(jìn)一步優(yōu)化與完善勘測(cè)方式,以增強(qiáng)勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和全面性。針對(duì)水文地質(zhì)學(xué)勘察的復(fù)雜重要各項(xiàng)任務(wù),可以綜合考慮運(yùn)用各種監(jiān)測(cè)、勘探等技術(shù)方式與措施,并盡可能采用更現(xiàn)代化發(fā)展的勘察技術(shù)設(shè)備與管理手段,以力求增強(qiáng)勘察工程各種主要任務(wù)的針對(duì)性、效果,從而提高各類主要任務(wù)的總體綜合經(jīng)濟(jì)性與質(zhì)量,提高巖土工程建設(shè)的效率。
例如,數(shù)據(jù)集成技術(shù),巖土勘測(cè)的重要工程實(shí)踐領(lǐng)域不能缺少數(shù)據(jù)集成的勘測(cè)技術(shù)平臺(tái)支撐,當(dāng)前階段的數(shù)據(jù)集成技術(shù)手段已經(jīng)全面融入巖土勘測(cè)實(shí)踐過(guò)程中。巖土勘測(cè)圖的繪制處理人員對(duì)于數(shù)據(jù)集成手段應(yīng)當(dāng)正確運(yùn)用于成圖操作環(huán)節(jié),集成多維度的巖土勘測(cè)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)。在多數(shù)的情況下,勘測(cè)繪圖人員依靠數(shù)據(jù)集成技術(shù)可以達(dá)到整合礦業(yè)權(quán)分布圖、地質(zhì)災(zāi)害分布圖、地貌地形圖等各種類型數(shù)據(jù)圖紙的效果,并且將以上的各種類型數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一平臺(tái)范圍。在地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的手段支撐下,巖土勘測(cè)成圖過(guò)程中的數(shù)據(jù)集成處理手段將會(huì)達(dá)到最佳預(yù)期效果。某巖土勘測(cè)工程所在的地質(zhì)區(qū)域主要包含軟弱泥巖的特殊工程地質(zhì),巖土勘測(cè)人員通過(guò)實(shí)施綜合性的全面考慮,最終選擇通過(guò)結(jié)合遙感勘測(cè)手段以及數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)施巖土勘測(cè)工作。工程勘測(cè)人員對(duì)于泥巖厚度、泥巖堅(jiān)硬程度以及泥巖分布覆蓋面積等重要參數(shù)實(shí)施了準(zhǔn)確完整記錄,充分滿足了巖土勘測(cè)工程的精準(zhǔn)性要求。地質(zhì)圖矢量化的掃描處理技術(shù),自動(dòng)化的CAD插件具有矢量化的區(qū)域地質(zhì)圖掃描處理功能,因此可以充分保證巖土勘測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)的矢量圖達(dá)到精確與完整效果?,F(xiàn)階段的智能化巖土工程測(cè)繪平臺(tái)與技術(shù)手段正在逐步實(shí)現(xiàn)深入推進(jìn),工程勘測(cè)人員在智能化掃描儀器的支撐下應(yīng)當(dāng)能夠達(dá)到準(zhǔn)確識(shí)別矢量圖各個(gè)關(guān)鍵信息要素的目標(biāo)[3]。此外,巖土勘測(cè)人員對(duì)于自動(dòng)化的傳感勘測(cè)儀器應(yīng)當(dāng)積極加以利用,合理節(jié)約現(xiàn)有的巖土勘測(cè)運(yùn)行實(shí)施資源。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)在安全保存以及全面共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源的過(guò)程中占有關(guān)鍵地位,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)在當(dāng)前時(shí)期階段已經(jīng)被普遍運(yùn)用于巖土勘測(cè)管理領(lǐng)域。巖土勘測(cè)管理人員對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)必須要做到科學(xué)加以利用,借助數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)來(lái)編制完整的巖土勘測(cè)大綱,對(duì)于重點(diǎn)性的巖土勘測(cè)區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的劃定。工程勘測(cè)人員對(duì)于巖土勘測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)務(wù)必保證其達(dá)到安全高效的運(yùn)行使用效果,謹(jǐn)慎預(yù)防數(shù)據(jù)庫(kù)中的巖土勘測(cè)數(shù)據(jù)信息泄露丟失風(fēng)險(xiǎn)。
比較完備的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)體系可以提高巖土地質(zhì)勘察工程建設(shè)的技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量。所以,地質(zhì)勘察部門必須要從自己的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r考慮,建設(shè)和健全水文地質(zhì)評(píng)價(jià)體系,著重于提高對(duì)勘察人員的專業(yè)知識(shí)、社會(huì)責(zé)任意識(shí)和實(shí)際的勘察實(shí)力,并完善對(duì)勘察技術(shù)人員的管理制度,以便更大幅度的提高了水文勘察的效益和服務(wù)質(zhì)量。另外就是搞好對(duì)地下水質(zhì)量的監(jiān)控,使得再發(fā)生什么漏洞問(wèn)題時(shí)都可以及時(shí)地進(jìn)行處理,從而幫助施工的順利進(jìn)行,并提高了整個(gè)施工的穩(wěn)定性和可信度。
例如,水文地質(zhì)勘察工作需對(duì)工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,以進(jìn)行與工程建設(shè)方法比較,并分析施工過(guò)程中可能存在的潛在問(wèn)題,對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境的不良影響作出合理評(píng)估。首先,應(yīng)當(dāng)高度重視地下水對(duì)巖土構(gòu)造影響的評(píng)估,對(duì)可能的巖土工程影響作出合理預(yù)估,并提出有針對(duì)性且可實(shí)行的預(yù)防措施。其次,對(duì)水文勘察工作的評(píng)價(jià)要和實(shí)際巖土地基情況相結(jié)合,分析水位地質(zhì)變動(dòng)所可能帶來(lái)的結(jié)果,從而為有關(guān)工程提出更詳盡的水位地質(zhì)分析報(bào)告。最后,水文地質(zhì)評(píng)估人員需要全面掌握在地下水的天然狀況,或者在特定條件下產(chǎn)生變動(dòng)的基本規(guī)律,并分析人為因素可能對(duì)變化狀況所產(chǎn)生的后果,從而預(yù)見(jiàn)對(duì)巖土構(gòu)造所產(chǎn)生的負(fù)面影響。評(píng)估工作內(nèi)容重點(diǎn)表現(xiàn)如下。
(1)著重評(píng)估地下水環(huán)境可能對(duì)巖土體與建筑周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響,并評(píng)估其會(huì)對(duì)巖土建筑周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響,從而制定出了具體的預(yù)防對(duì)策措施。
(2)根據(jù)建設(shè)工程地面基礎(chǔ)的種類,對(duì)相關(guān)的水文地質(zhì)學(xué)狀況進(jìn)行了研究,從而為建設(shè)工程基本選擇提出了合理的水文考慮依據(jù)。
(3)從項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程來(lái)看,建設(shè)或施工現(xiàn)場(chǎng)中把強(qiáng)風(fēng)化層、膨脹土、軟質(zhì)巖石和殘積土等物質(zhì)用作工程施工基底的支撐力層時(shí)就需要評(píng)估地下水的活動(dòng)會(huì)對(duì)上述幾個(gè)類別的巖土體產(chǎn)生的各種損害;如果工程地面的支壓力層中含有飽和、疏松的粉土或粉細(xì)沙,就需要評(píng)估產(chǎn)生潛蝕的概率;如果工程基礎(chǔ)的底部處在承壓板含水層以下,就需要評(píng)估工程地面在建設(shè)后承壓水沖毀地基工程底部的可能性;如果工程地面建設(shè)時(shí)處在正常地下水位以下,就需要進(jìn)行富水性試驗(yàn)和滲透性測(cè)試,主要評(píng)估因人工降水而導(dǎo)致的邊坡失去穩(wěn)定性,以及因土壤下沉等對(duì)周圍構(gòu)筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生危害的概率。
中國(guó)的巖土地質(zhì)的工程勘察工作一直開(kāi)展了很長(zhǎng)一段時(shí)間,逐步建立了一個(gè)比較完善的制度。所以勘測(cè)技術(shù)人員在勘察過(guò)程中,必須嚴(yán)格遵循有關(guān)的規(guī)范進(jìn)行檢查,熟練度了解知識(shí)以及具體的作業(yè)過(guò)程,確保勘測(cè)的所有工程能順利開(kāi)展。另外,必須跟隨著勘測(cè)設(shè)計(jì)的具體要求,制訂出切實(shí)可行而有效的規(guī)范,對(duì)勘測(cè)技術(shù)人員的工作加以約束,以此確保管理者和技術(shù)人員都能熟練掌握規(guī)范的具體內(nèi)容,以及按照規(guī)范進(jìn)一步的培訓(xùn),提高自身的水平以及實(shí)際操作能力。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的加速蓬勃發(fā)展,工作也蓬勃發(fā)展的迅速。在巖土工程施工之前,要搞好巖土工程勘察,以全面掌握建筑施工過(guò)程地質(zhì)環(huán)境條件,并全面認(rèn)識(shí)建筑施工過(guò)程現(xiàn)狀。而在巖土工程勘察過(guò)程中,水文地質(zhì)勘察的提出也是最為重要的一個(gè)主要問(wèn)題,它對(duì)建筑施工品質(zhì)、施工安全系數(shù)等均有直接影響,所以,要全面認(rèn)識(shí)并注意巖土工程勘察過(guò)程中的水文地質(zhì)勘察,以減少因?yàn)樗牡刭|(zhì)的安全技術(shù)問(wèn)題所產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而提高建筑的人身安全。