工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害與應(yīng)對(duì)措施研究

□ 李 娜

工程地質(zhì)勘查是工程施工前期的準(zhǔn)備工作，對(duì)后期建筑施工進(jìn)度、質(zhì)量等多方面產(chǎn)生重要影響。水文地質(zhì)作為工程地質(zhì)勘查的一個(gè)重要方面，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)的危害，并采取有效措施加以應(yīng)對(duì)。因此，研究工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害與應(yīng)對(duì)措施具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 當(dāng)前水文地質(zhì)勘查概況

水文地質(zhì)勘查是工程地質(zhì)勘查的重要內(nèi)容，建筑企業(yè)應(yīng)明確對(duì)水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容、勘查內(nèi)容，科學(xué)地開(kāi)展數(shù)據(jù)分析工作。水文地質(zhì)勘查工作主要有以下內(nèi)容。一是分析巖層中的含水層分布、含水層厚度狀況，整理隔水層、含水層間的關(guān)系，得到正確的水層信息數(shù)據(jù)。二是對(duì)地下水位置進(jìn)行明確，細(xì)致、深入地分析水位可能發(fā)生的變動(dòng)。三是分析巖層中的含水層特征，掌握巖層的滲透性特征，并得到準(zhǔn)確的滲透性數(shù)據(jù)信息。四是開(kāi)展水文勘查評(píng)價(jià)工作的過(guò)程中，建筑企業(yè)應(yīng)按照勘查信息數(shù)據(jù)，對(duì)工程受到地下水影響的狀況作出合理評(píng)價(jià)。除此之外，地質(zhì)勘查工作人員還應(yīng)調(diào)查建筑工程的基礎(chǔ)類(lèi)型，對(duì)巖石體積、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行有效的分析。

2 工程地質(zhì)勘查中的主要水文地質(zhì)危害

2.1 地下水位危害

地下水位危害通常是指地下水位改變時(shí)對(duì)地基形成的負(fù)面影響。整體來(lái)看，自然因素對(duì)地下水位的下降、上升影響最大。建筑工程中的自然因素是指極端惡劣天氣情況下，地下水位會(huì)受到嚴(yán)重干擾并出現(xiàn)起伏變化，容易形成水文地質(zhì)的地下水位危害，如極端干旱天氣、極端暴雨天氣等。在這種狀況下若地下水位持續(xù)上升，將不斷改變水體的化學(xué)性質(zhì)，從而改變建筑工程中的地基土質(zhì)。一方面，地基因地下水位上升而增加鹽堿性，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)地基高含水地區(qū)出現(xiàn)土壤沼澤化的現(xiàn)象[1]。地下水位提升會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生越來(lái)越高的腐蝕性，對(duì)工程施工的大體結(jié)構(gòu)造成巨大破壞，從而減少建筑的使用壽命，降低建筑的安全性。另一方面，地下水位下降會(huì)導(dǎo)致建筑工程的地面出現(xiàn)不均勻沉降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)地面斷裂問(wèn)題，威脅整個(gè)工程施工的安全，附近居民的生命健康安全也會(huì)受到影響。

2.2 地下水壓危害

地下水壓危害通常是指水在改變壓力時(shí)導(dǎo)致工程施工中出現(xiàn)的不良地基問(wèn)題。通常，地下水處于自然形態(tài)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)較大的壓力起伏變化，因此不會(huì)給建筑工程帶來(lái)較大影響，甚至可將影響忽略不計(jì)。然而，由于建筑工程施工有時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)外力，地下水位受到外力的作用后，自身水平壓力的平衡性發(fā)生明顯改變，從而引起地下水位壓力改變的現(xiàn)象，導(dǎo)致嚴(yán)重的工程施工安全問(wèn)題。比如，施工人員在進(jìn)行建筑工程施工前未開(kāi)展全面的地質(zhì)勘查工作，未勘查到施工現(xiàn)場(chǎng)的流沙性區(qū)域，導(dǎo)致后續(xù)工程施工受到影響。又如，施工人員進(jìn)行基坑施工時(shí)未注意地下水受壓涌出的問(wèn)題，會(huì)使基坑遭受巨大破壞，出現(xiàn)管道爆裂這類(lèi)連帶問(wèn)題。這些問(wèn)題既對(duì)施工整體進(jìn)度產(chǎn)生影響，又使工程施工質(zhì)量大大降低，同時(shí)也增加了經(jīng)濟(jì)投入和施工成本。

3 水文地質(zhì)危害的應(yīng)對(duì)舉措

3.1 確認(rèn)地下水壓與水位

對(duì)于水文地質(zhì)勘查工作來(lái)講，研究、分析、勘查地下水是極為重要的內(nèi)容，需要確定不同物質(zhì)在地下水中的指標(biāo)，如水體硬度、礦物質(zhì)含量、pH值等，并對(duì)這些物質(zhì)展開(kāi)充分、全面的分析工作[2]。一般在水文地質(zhì)勘查過(guò)程中，勘查巖土類(lèi)型是一項(xiàng)重要工作，然而當(dāng)前許多建筑工程中的地質(zhì)勘查工作人員并未充分重視這一工作，間接導(dǎo)致水文地質(zhì)勘查信息數(shù)據(jù)缺乏全面性、準(zhǔn)確性。為此，工作人員在開(kāi)展地質(zhì)勘查工作時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水對(duì)建筑工程產(chǎn)生的影響，整體把握和分析施工現(xiàn)場(chǎng)所處的地下水環(huán)境，掌握地基可能受到的地下水位危害和地下水壓危害，針對(duì)這些危害進(jìn)行施工處理方案的科學(xué)制定，解決各種水文地質(zhì)危害，以此確保建筑工程的施工質(zhì)量，使工程得以保質(zhì)保量完成。

3.2 構(gòu)建地質(zhì)勘查機(jī)制

近些年，國(guó)內(nèi)逐步建立了一系列地質(zhì)勘查工作機(jī)制和體系，頒發(fā)了有關(guān)地質(zhì)勘查工作的各項(xiàng)條例與法規(guī)。在具體地質(zhì)勘查工作過(guò)程中，部分地質(zhì)勘查工作人員雖然能夠基于地質(zhì)勘查機(jī)制監(jiān)測(cè)水文地質(zhì)，使地質(zhì)勘查工作的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)具備一定的準(zhǔn)確性，但依舊存在多種問(wèn)題。由于建筑企業(yè)地質(zhì)勘查工作機(jī)制不夠健全和完善，地質(zhì)勘查工作人員只可借助原有地質(zhì)勘查工作機(jī)制和自身地質(zhì)勘查經(jīng)驗(yàn)來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)勘查工作，如未及時(shí)更新勘查方法，缺少地質(zhì)勘查理論依據(jù)，容易在地質(zhì)勘查工作細(xì)節(jié)方面產(chǎn)生錯(cuò)誤問(wèn)題，影響整體建筑施工進(jìn)度。地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)科學(xué)分析和預(yù)測(cè)水文地質(zhì)存在的不同類(lèi)型問(wèn)題，整理并收集影響這些問(wèn)題的主要因素，細(xì)致、深入地分析問(wèn)題與相關(guān)解決方案，構(gòu)建專(zhuān)門(mén)的水文地質(zhì)勘查系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，不斷更新地質(zhì)勘查工作技術(shù)和方法，從而將有效的地質(zhì)勘查保障提供給后續(xù)施工。

3.3 豐富地質(zhì)勘查知識(shí)

勘查建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)是首要工作，其中，研究地下水是最重要的工作內(nèi)容。為了更好地研究地下水，地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)深刻理解水體、巖層二者間的相互作用，把握水體發(fā)育的基本特點(diǎn)。與此同時(shí)，在開(kāi)展地質(zhì)勘查工作時(shí)，應(yīng)深入分析、研究地下巖層性質(zhì)，整合各個(gè)物理性質(zhì)，使獲得的水文地質(zhì)報(bào)告具備較強(qiáng)的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。構(gòu)建地下水勘查工作體系時(shí)，地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守工程施工規(guī)范和條例，采用統(tǒng)一的地下水勘查標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)地質(zhì)勘查工作具體目標(biāo)進(jìn)行明確，對(duì)于勘查地下水時(shí)遇到的各種問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)研究合理、科學(xué)的解決方案，獲得相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，將有效的理論支撐提供給地質(zhì)勘查工作。

除此之外，建筑企業(yè)應(yīng)積極吸納地質(zhì)勘查工作的專(zhuān)業(yè)人才，通過(guò)人才提高地質(zhì)勘查工作專(zhuān)業(yè)性，總結(jié)大量先進(jìn)的地質(zhì)勘查工作經(jīng)驗(yàn)[3]。有關(guān)建筑部門(mén)則要加大當(dāng)?shù)厝瞬乓M(jìn)支持力度，對(duì)地質(zhì)勘查人才發(fā)布扶持性?xún)?yōu)惠政策，確保國(guó)內(nèi)地質(zhì)勘查優(yōu)秀人才資源得到合理分配。

3.4 運(yùn)用GIS技術(shù)

地質(zhì)勘查工作人員進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，應(yīng)按照地質(zhì)勘查工作特點(diǎn)和要求對(duì)GIS技術(shù)加以運(yùn)用，使地質(zhì)勘查工作效率和質(zhì)量大大提高。為了更好地運(yùn)用GIS技術(shù)，應(yīng)構(gòu)建一個(gè)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)GIS數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理和收集工作，最大限度地提升勘查有效性和可靠性。構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包含3個(gè)層面，分別是最終數(shù)據(jù)層、中間數(shù)據(jù)層、原始數(shù)據(jù)層。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)原始數(shù)據(jù)層由數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和測(cè)點(diǎn)幾何數(shù)據(jù)構(gòu)成，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的全面、深入分析，把數(shù)據(jù)信息向中間數(shù)據(jù)層發(fā)送，由三鮮表面模型、連線(xiàn)剖面模型、等值線(xiàn)模型處理和分析這些數(shù)據(jù)信息，再向最終數(shù)據(jù)層發(fā)送，保存于文檔資料系統(tǒng)和圖形資料系統(tǒng)，生成詳細(xì)的地質(zhì)勘查資料，有效保證地質(zhì)勘查資料參考價(jià)值，大幅提高地質(zhì)勘查工作效率。

3.5 加大地質(zhì)勘查力度

地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)增大勘查力度，一是明確地質(zhì)勘查工作難點(diǎn)和重點(diǎn)，建立健全地質(zhì)勘查工作體系和標(biāo)準(zhǔn)；二是明確建筑工程區(qū)域內(nèi)地下水的各種類(lèi)型，把握地下水位、地下水壓的變化規(guī)律，適當(dāng)采用壓水試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)來(lái)處理地下水；三是應(yīng)根據(jù)實(shí)際勘查需求開(kāi)展?jié)B透性試驗(yàn)，按照獲得的信息數(shù)據(jù)制定地質(zhì)勘查工作方案，從而解決水文地質(zhì)危害，保證建筑工程施工順利進(jìn)行。

3.6 運(yùn)用GPS技術(shù)

GPS技術(shù)是一項(xiàng)有效的地質(zhì)勘查工作方法，能夠有效處理和解決水文地質(zhì)問(wèn)題，提升地質(zhì)勘查工作效果[4]。運(yùn)用GPS技術(shù)時(shí)，地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)將建筑工程區(qū)域劃分為4個(gè)部分，分別是一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)和四區(qū)，各個(gè)區(qū)域都配備多個(gè)衛(wèi)星接收器，不同衛(wèi)星接收器的間隔為80m，對(duì)地質(zhì)勘查工作測(cè)量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。

處于靜態(tài)環(huán)境中時(shí)，地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)構(gòu)建GPS專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)，按照地質(zhì)勘查工作需求加以校正，為后續(xù)采集地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)提供便利。獲取建筑工程高程后，應(yīng)進(jìn)行誤差測(cè)量工作，控制誤差于特定范圍。隨后借助導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行測(cè)量放樣工作，控制放樣點(diǎn)于1.6m范圍內(nèi)容。地質(zhì)勘查工作人員完成測(cè)量放樣工作后應(yīng)記錄各個(gè)高程信息數(shù)據(jù)，使水文地質(zhì)勘查的高程誤差盡可能減少，提高地質(zhì)勘查工作效率和質(zhì)量。整體來(lái)看，GPS技術(shù)能夠充分勘查出巖土腐蝕狀態(tài)、地下水位上升情況、巖土鹽漬化情況、地下水位下降頻率以及上升頻率等。

4 結(jié)語(yǔ)

研究工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)危害與應(yīng)對(duì)措施具有重要的意義。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)當(dāng)前水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的概況有一個(gè)全面了解，充分把握工程地質(zhì)勘查中的主要水文地質(zhì)危害，通過(guò)研究地下水壓與水位、構(gòu)建地質(zhì)勘查機(jī)制、豐富地質(zhì)勘查知識(shí)、運(yùn)用GIS技術(shù)、加大地質(zhì)勘查力度、運(yùn)用GPS技術(shù)等多種方式處理水文地質(zhì)危害，從而更好地開(kāi)展地質(zhì)勘查工作，有效完成地質(zhì)勘查任務(wù)。