工程勘察過(guò)程中水文地質(zhì)問(wèn)題測(cè)試及危害要點(diǎn)分析

閆朋陽(yáng)

河北昕佳工程勘查設(shè)計(jì)有限公司，河北石家莊 050020

城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)項(xiàng)目也在不斷的增多，在工程項(xiàng)目前期需要對(duì)建筑區(qū)域的水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行全面的勘察，充分掌握區(qū)域內(nèi)的地下水的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律。但是在實(shí)際的工程勘察過(guò)程中，對(duì)水文地質(zhì)文化的測(cè)試是非常少的，或者在工程勘察中只是表面性的進(jìn)行水文地質(zhì)的檢測(cè)，沒(méi)有深入研究建設(shè)區(qū)域所存在的水文地質(zhì)問(wèn)題。在對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)中，也只是簡(jiǎn)單性的對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)估。工程項(xiàng)目的實(shí)施需要對(duì)前期工程選址、施工方法等進(jìn)行分析，這些都需要對(duì)地下水的勘測(cè)分析，如果水文地質(zhì)問(wèn)題的勘測(cè)不夠全面，會(huì)影響工程各個(gè)方面的實(shí)施，出現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題。在項(xiàng)目勘察的過(guò)程中，需要對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行全面的勘察，保證勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。本文通過(guò)對(duì)工程勘察中，水文地質(zhì)勘察不全面帶來(lái)的危害進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)工程中水文地質(zhì)問(wèn)題的重視，避免工程項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，充分保障工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量，保障使用者的人身安全。

1 工程地質(zhì)勘查工作中應(yīng)該遵守的基本原則

在工程地質(zhì)勘查的工作中，應(yīng)該仔細(xì)查明與地質(zhì)條件相關(guān)的工作，檢查地質(zhì)中存在的危險(xiǎn)源頭，這是工程勘察工作中最主要的原則。對(duì)于沒(méi)有明顯出險(xiǎn)的位置可以不用勘察，除非工程項(xiàng)目方有這方面的要求。有的堤壩工程在建設(shè)過(guò)程中增加了堤壩的工作量，但是這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)堤壩的水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，不能肯定此堤壩能夠承受這樣的重量，那么就會(huì)造成堤壩質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，在實(shí)際的水工程中達(dá)不到理想的效果。許多工程項(xiàng)目在建設(shè)中，會(huì)忽視這方面的工作，有的工程在安全報(bào)告中并不會(huì)特地提出這樣的需求，但工程勘察工作人員應(yīng)該引起重視，主動(dòng)和施工方進(jìn)行協(xié)商。在一些比較特殊的項(xiàng)目工程中，如果需要對(duì)堤壩進(jìn)行加高的作業(yè)，需要對(duì)堤壩壩基進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)體研究，保證最后得出的勘察結(jié)果具有科學(xué)性。例如，我國(guó)在南水北調(diào)的工程中，在項(xiàng)目實(shí)行中對(duì)大壩丹江口的位置進(jìn)行加高處理，在丹江口大壩工程修建的前期已經(jīng)對(duì)最終壩高度進(jìn)行了研究處理，但是絕大多數(shù)工程師和勘察師都認(rèn)為對(duì)大壩進(jìn)行加高的處理是不可行的。追根究底，加高壩度不可行的原因是丹江口的大壩已經(jīng)投入使用三十年以上，其原有的基地受到力后出現(xiàn)變形，已經(jīng)是一個(gè)相對(duì)比較平衡協(xié)調(diào)的狀態(tài)了。如果突然對(duì)壩進(jìn)行加高，那么就會(huì)增加大壩的承受力，不論是水的負(fù)荷，還是其他的重量，都將打破大壩三十多年來(lái)形成的平衡狀態(tài)，對(duì)新的承受力進(jìn)行調(diào)整。那么在這個(gè)加高的大壩項(xiàng)目工程建設(shè)中，就必須重新研究大壩水文地質(zhì)環(huán)境，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)再次進(jìn)行評(píng)估。

2 巖土的主要水理性質(zhì)和測(cè)試的方法

對(duì)巖土的水理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試需要使用軟化性，軟化性是指巖土本體在經(jīng)過(guò)水打濕后，利用力學(xué)強(qiáng)度會(huì)變低的性質(zhì)，通常情況下使用軟化系數(shù)進(jìn)行表示，對(duì)巖石完全浸水后和巖石干燥的狀態(tài)下進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的比較。通過(guò)這種方式可以推斷出巖石耐風(fēng)和被水浸濕后的指標(biāo)。巖石里面會(huì)有一層易軟化層，易軟化巖層在地下水的作用下會(huì)再形成一個(gè)軟弱的夾層，大多數(shù)的巖石都具有軟化的性質(zhì)。第二種方式是透水性，水在受到重力時(shí)，會(huì)穿過(guò)巖石的本身，可以從巖土穿水的滲透性來(lái)判斷出巖土中存在空隙的大小，也能判斷出巖土空隙度是多少。如果是較為松散的巖土，一般具有巖土的顆粒越小，均勻性越不高，就能得出此巖土的透水性非常差。相對(duì)比較堅(jiān)硬的巖石，如果縫隙比較大，可以判斷出此巖石透水性非常好。一個(gè)巖石的透水性能通常會(huì)使用滲透的系數(shù)來(lái)進(jìn)行表示，在抽水的實(shí)驗(yàn)中可以看出巖土的滲透系數(shù)的效果好。第三是崩解性，巖土進(jìn)行完全濕潤(rùn)后，所含有的土粒會(huì)被破壞，土質(zhì)會(huì)出現(xiàn)散、解散的現(xiàn)象。

巖土具有崩解性，但是需要巖土具有一定的崩解時(shí)間和特定的崩解方式。巖土的崩解程度完全取決于土中所包含的成分和結(jié)構(gòu)等，本文通過(guò)對(duì)廣州地區(qū)的巖土舉例，該區(qū)域的巖土崩解的時(shí)間大致需要5～24 h以下，能夠崩解的數(shù)量為2%～32%，水云母為主的土質(zhì)大都會(huì)呈現(xiàn)散開(kāi)的方式進(jìn)行崩解，英石類的土質(zhì)崩解的方式大都是裂開(kāi)。第四是巖石具有給水性，在重力作用的前提下，完全濕潤(rùn)過(guò)的巖土?xí)目p隙中流出一部分水，這需要給水度進(jìn)行表示。給水度是指含有水的土層參數(shù)，它可以影響基坑出水量的程度，還能影響整個(gè)施工場(chǎng)地的干濕度，給水度的測(cè)試方法大都需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。第五個(gè)性質(zhì)是具有脹縮性，巖土在進(jìn)行充分的濕潤(rùn)后，自身的體積會(huì)變大，待水分蒸發(fā)后體積會(huì)縮小。它所具有的脹縮性是因?yàn)轭w粒表面在進(jìn)行吸水后，會(huì)導(dǎo)致水膜變厚，失去水分后水膜會(huì)變薄造成的。巖土所具有的脹縮性是造成工程土地出現(xiàn)裂縫最主要的原因之一，會(huì)對(duì)工程建設(shè)地基造成嚴(yán)重的變形。如何確定巖土脹縮性，可以通過(guò)巖土的膨脹率、體縮率等進(jìn)行觀察，達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，地基就有可能出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

3 水文地質(zhì)問(wèn)題引起的巖土工程危害

造成巖土工程的危害的主要原因是地下水位發(fā)生變化和運(yùn)動(dòng)。在工程項(xiàng)目啟動(dòng)的前期，最主要的就是對(duì)地下水位的變化和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行勘察。在自然環(huán)境下，地下水位的變化主要是看降水量，如果是在雨季，地下水水位就會(huì)上升，如果是在降水量少的地方，地下水位就會(huì)下降。地下水位的上升和下降的多少，最主要的原因是自然環(huán)境的區(qū)域性造成的，一般水位的上升和下降都會(huì)在一定的范圍內(nèi)，但是如果是人為造成地下水位的變化，會(huì)給工程項(xiàng)目造成危害。地下水位上升會(huì)造成工程出現(xiàn)問(wèn)題，潛水位的上升最主要的原因是地質(zhì)條件的改變，它不是一種原因造成的，也會(huì)是多種原因產(chǎn)生的綜合效應(yīng)。潛水位的上升會(huì)使工程的土壤沼澤化和鹽漬化，地下水對(duì)建筑物具有較強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)讓堤壩、河邊的工程巖土出現(xiàn)崩塌，會(huì)讓一些地下室被水淹沒(méi)，建筑物的穩(wěn)定度變差。地下水位的下降通常是因?yàn)槿祟愒斐傻?，人們?duì)地下水的過(guò)度開(kāi)采，或者是在河流的上游部分修建水庫(kù)，讓上游無(wú)法給下游地區(qū)進(jìn)行水資源的補(bǔ)給。地下水的下降會(huì)讓地面出現(xiàn)地裂，地下部分放空導(dǎo)致地面出現(xiàn)下降，讓地下水資源面臨枯竭、影響水環(huán)境等，這對(duì)人們的生存環(huán)境和建筑的可靠性都會(huì)造成影響。

地下水位的上升和下降會(huì)造成膨脹性的巖土出現(xiàn)不規(guī)律的膨脹，導(dǎo)致巖土脹縮出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，這就容易產(chǎn)生地裂的現(xiàn)象，造成對(duì)工程建筑的破壞。如果地下水水位下降的速度快，會(huì)讓巖土反復(fù)出現(xiàn)脹縮。所以，在工程項(xiàng)目的勘察中應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)水文地質(zhì)的檢測(cè)治理，尤其是對(duì)地下水位的運(yùn)動(dòng)和變化，需要嚴(yán)格掌握其變化和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在修建建筑物的時(shí)候選取的位置應(yīng)該是在地下水位的上面和下面，不適合建立的地下水位運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。在工程的地基中，地下水位如果在壓縮層出現(xiàn)變化，這樣可以直接對(duì)建筑的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。地下水位在壓縮層進(jìn)行上升運(yùn)動(dòng)時(shí)，地基的土壤會(huì)被軟化，巖土的強(qiáng)度會(huì)大大的降低，這就容易導(dǎo)致建筑出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，土質(zhì)質(zhì)量如果不均勻的話也有可能使建筑出現(xiàn)嚴(yán)重的變形。在地下水位的變動(dòng)帶中，土體一般都是有規(guī)律性的進(jìn)行變化。一些軟質(zhì)性的巖土變化規(guī)律和地下水位的變化是密切相關(guān)的，都具有物理學(xué)的變化規(guī)律。所以在工程的勘察中，對(duì)巖土的物理力學(xué)進(jìn)行變化研究時(shí)，應(yīng)該研究地下水位的變化對(duì)巖土的影響。地下水位的運(yùn)動(dòng)和變化影響著整個(gè)巖土層的變化，掌握了地下水的變換就能更好的掌握工程中巖土的變化，提高工程建筑的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析，水分地質(zhì)在工程項(xiàng)目的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，在工程項(xiàng)目開(kāi)展前期，應(yīng)該保質(zhì)保量的對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行勘察，充分保證水文地質(zhì)勘察結(jié)果的科學(xué)性，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，保證工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量，使建筑的使用壽命延長(zhǎng)，并且在使用的過(guò)程中不出現(xiàn)嚴(yán)重意外事故。要加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)人員的培養(yǎng)，提高水文地質(zhì)工人的專業(yè)素質(zhì)，增強(qiáng)水文地質(zhì)工程隊(duì)伍，使數(shù)據(jù)分析更加全面，使工程項(xiàng)目在一個(gè)安全的環(huán)境下順利進(jìn)行。

[1] 肖華，李振華，王學(xué)森，等.工程勘察過(guò)程中水文地質(zhì)問(wèn)題測(cè)試及危害要點(diǎn)分析[J].城市建設(shè)理論研究 （電子版），2012（21）.

[2] 張淼.對(duì)工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的必要性與測(cè)試的研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（11）：230.

[3] 徐銳，湯達(dá)禎，陶樹(shù)，等.沁水盆地安澤區(qū)塊煤層氣藏水文地質(zhì)特征及其控氣作用[J].天然氣工業(yè)，2016，36（2）：36-44.

[4] 吳敏宏.巖土工程勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容及重要性[J].價(jià)值工程，2010，29（33）：34.

[5] 黃連芬.淺談地下水源地水文地質(zhì)調(diào)查在工程地質(zhì)勘察中的重要性[J].大科技，2014（6）：208，209.

[6] 布日格德.試論工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的危害與重要性[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（6）.