水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)及施工實(shí)踐研究

鄧浩

(成都市勘察測(cè)繪研究院 四川成都 610000)

我國(guó)國(guó)土領(lǐng)域非常遼闊，而且各地區(qū)的地勢(shì)與地形都有所不同，針對(duì)這些獨(dú)具自身地形特點(diǎn)的區(qū)域開展工程地質(zhì)勘察工作時(shí)，需要對(duì)施工區(qū)域單位自然環(huán)境與天氣變化等因素進(jìn)行全面考慮。在施工過程中，如果巖土工程的設(shè)計(jì)工作與施工操作受到多種因素影響，將會(huì)導(dǎo)致巖土工程難以順利完工，還會(huì)對(duì)優(yōu)化施工質(zhì)量造成極為嚴(yán)重的阻礙。因此，為了有效解決這方面的問題，在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，需要正確認(rèn)識(shí)巖土工程施工中開展水文地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)工作的重要意義，增加研究工程水文地質(zhì)問題的力度，對(duì)其開展科學(xué)合理的分析，并進(jìn)行深度的探究，根據(jù)具體情況制定具有針對(duì)性的水文地質(zhì)問題解決策略，確保其可以充分滿足工程施工的各方面需求，這是保障巖土工程建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)與前提。

1 水文地質(zhì)巖土工程中勘察工作

水文地質(zhì)巖土工程中的勘察工作，其實(shí)就是指對(duì)即將進(jìn)行施工場(chǎng)地的地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)查與研究，全方面地了解施工場(chǎng)地的地質(zhì)水文情況，并對(duì)施工場(chǎng)地所存有的地質(zhì)問題進(jìn)行綜合性分析，進(jìn)而確定工程項(xiàng)目動(dòng)工的最理想位置。針對(duì)可能會(huì)由于水文問題所產(chǎn)生的各種狀況提出相應(yīng)的解決措施，進(jìn)而確保巖土工程施工過程中的安全性與工程項(xiàng)目施工完成后投入使用后的可靠性。在水文地質(zhì)巖土工程中的勘察工作包括以下內(nèi)容：探查巖土的成分與結(jié)構(gòu)，明確地質(zhì)的類型，確定土質(zhì)的物理與化學(xué)性質(zhì)，全面分析在該種土質(zhì)情況下建筑物的運(yùn)行穩(wěn)定性，評(píng)判各種環(huán)境氣候以及自然災(zāi)害情況下建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外，還要設(shè)計(jì)具體的施工方案，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決水文地質(zhì)巖土工程勘察中存有的問題，保障巖土工程施工的順利完成[1]。

2 水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)與施工中存在的問題

2.1 地下水處理不當(dāng)易出現(xiàn)的問題

在軟土層進(jìn)行施工時(shí)，為了有效強(qiáng)化工程項(xiàng)目施工的整體質(zhì)量，相關(guān)施工工作者需要降低地下水位，否則就會(huì)使其產(chǎn)生比較嚴(yán)重的地基下沉問題，進(jìn)而對(duì)巖土工程建造的總體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，甚至還會(huì)造成極為嚴(yán)重的水土流失問題，從而使建筑工程出現(xiàn)裂縫。一部分巖土工程在進(jìn)行施工時(shí)，并未嚴(yán)格根據(jù)流程進(jìn)行。例如：在裝置丼管前并未及時(shí)開展抽水工作，使水位降低，進(jìn)而導(dǎo)致巖土工程的地基出現(xiàn)下降的問題，然后產(chǎn)生不規(guī)則的水漏斗，從而會(huì)導(dǎo)致地下水的管道、建筑工程產(chǎn)生地基下沉的問題，縮短建筑工程的使用時(shí)長(zhǎng)[2]。

2.2 巖土工程施工中產(chǎn)生地下水位上升的問題

通過對(duì)地下水位的作用進(jìn)行調(diào)查研究，可以清楚地發(fā)現(xiàn)，如果地下水的位置提升會(huì)對(duì)水文地質(zhì)巖土工程造成極為惡劣的影響，還會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目的地基出現(xiàn)沉降問題，甚至?xí)?duì)巖土的形狀造成破壞，產(chǎn)生較為嚴(yán)重的滑移情況。巖土層長(zhǎng)時(shí)間處于地下水的浸泡，極有可能存在軟化問題，進(jìn)而對(duì)巖土層的抗壓能力造成影響。隨著建筑工程地基的水位持續(xù)上升，可能使建筑工程本身的承重能力大大降低，從而減弱巖土層的強(qiáng)度，使建筑工程的地基產(chǎn)生塌陷問題，繼而嚴(yán)重影響建筑工程的穩(wěn)定性與可靠性，使建筑工程的安全風(fēng)險(xiǎn)加大。上述問題會(huì)延長(zhǎng)施工時(shí)間，導(dǎo)致巖土工程無法按時(shí)完工，延誤工程交付與使用的時(shí)間，從而對(duì)建筑公司產(chǎn)生非常嚴(yán)重的消極影響[3]。

2.3 水文地質(zhì)巖土工程中地下水的位置變低

在巖土工程進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，可能會(huì)產(chǎn)生地下水位降低的情況，導(dǎo)致這一問題發(fā)生的原因是多方面的，最主要的原因還是人為因素。例如：在平時(shí)的生活中，在該地區(qū)的人們大量地使用地下水，使地下水的流失問題愈發(fā)嚴(yán)重。地下水位置下降還會(huì)對(duì)巖土層的結(jié)構(gòu)平穩(wěn)度產(chǎn)生惡劣的影響，從而加大了發(fā)生坍塌問題的概率，還有可能對(duì)地下水資源造成破壞。如果地下水的補(bǔ)給不能良好地補(bǔ)充其流失問題，那么就會(huì)對(duì)水資源產(chǎn)生非常嚴(yán)重的污染問題。一旦海水滲入地下水中，就會(huì)導(dǎo)致地下水資源的酸堿平衡度遭受破壞，對(duì)水資源的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。現(xiàn)階段，建筑工程中最常使用的材料就是鋼筋和水泥，如果遇到高鹽堿度的地下水，就會(huì)出現(xiàn)硬化的情況，并且產(chǎn)生硅酸鈣、鋁酸鈣等化學(xué)物質(zhì)，從而影響建筑工程的質(zhì)量[4]。

3 巖土工程中水文地質(zhì)的勘察設(shè)計(jì)工作與施工實(shí)踐

3.1 施工前設(shè)計(jì)巖土工程的勘察工作方案

通過在施工前設(shè)計(jì)巖土工程的勘察工作方案，可有效強(qiáng)化勘察工作實(shí)施的順序性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)收集結(jié)果的完整性。在對(duì)水文地質(zhì)巖土工程進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)時(shí)，建設(shè)公司需要派遣具有專業(yè)能力的工作人員，開展水文地質(zhì)巖土工程的勘察工作，并且還應(yīng)將需要進(jìn)行勘察的場(chǎng)地劃分成多個(gè)勘察區(qū)域，使用區(qū)域統(tǒng)計(jì)的形式來開展勘察工作。在開展實(shí)際勘察時(shí)，還需要認(rèn)真開展施工區(qū)域附近水文環(huán)境的調(diào)查與研究工作，結(jié)合周圍的水文情況對(duì)該區(qū)域內(nèi)巖土工程施工的影響進(jìn)行科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的解決措施，保障此施工區(qū)域中巖土工程可以順利完工[5]。

3.2 編制完備的水文地質(zhì)勘察工作制度

在當(dāng)前階段，水文地質(zhì)巖土工程施工發(fā)展的主要形勢(shì)，就是需要編制相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與完備工作制度。但是，現(xiàn)階段大部分的建設(shè)公司都缺乏對(duì)水文地質(zhì)勘察工作重要性的正確認(rèn)知，只有一小部分的建設(shè)公司會(huì)編制完備的工程勘察工作制度，因此就使水文地質(zhì)巖土勘察工作缺乏制度的支持，不僅會(huì)大大降低其效率性與制度性，還會(huì)對(duì)巖土工程中水文地質(zhì)勘探工作的實(shí)施產(chǎn)生較為惡劣的影響。因此，建設(shè)公司如果要想順利且高效地完成水文地質(zhì)的勘探工作，就需要針對(duì)這項(xiàng)工作設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與制度，并對(duì)負(fù)責(zé)開展勘察工作人員的專業(yè)技能提出嚴(yán)格的要求，注重培育勘察工作人員。只有建設(shè)公司對(duì)水文地質(zhì)勘察工作給予充分的重視，才會(huì)引起勘察工作者與其他相關(guān)工作者的重視，使其更清晰地了解勘察工作的重要性。

圖1 水文地質(zhì)巖土工程勘測(cè)設(shè)備

表1 鉆探/取樣工作內(nèi)容

3.3 積極加強(qiáng)與優(yōu)化相關(guān)工作者的水文地質(zhì)勘察技術(shù)

在對(duì)巖土工程實(shí)施水文地質(zhì)勘察工作時(shí)，加強(qiáng)與優(yōu)化相關(guān)工作者的水文地質(zhì)勘察技術(shù)，可有效預(yù)防因地質(zhì)產(chǎn)生變化對(duì)工程整體產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要持續(xù)優(yōu)化與改進(jìn)勘探技術(shù)，可以有效增強(qiáng)其抵御水文地質(zhì)災(zāi)害的能力。因此，勘察工作者在選用巖土工程施工器械時(shí)，需要嚴(yán)格遵守國(guó)家的器械要求標(biāo)準(zhǔn)。而且，勘察工作者還需要與勘察單位建立密切的聯(lián)系，協(xié)調(diào)好兩者之間的關(guān)系，嚴(yán)格按照勘察單位的工作管理制度開展工作。除此之外，勘察工作者還需借助干預(yù)手段，增強(qiáng)巖土工程總體的抗害能力。并且，勘察工作者還需要結(jié)合巖土工程施工中出現(xiàn)的具體問題，對(duì)水文地質(zhì)勘察技術(shù)進(jìn)行合理的改進(jìn)與優(yōu)化[6-7]。

3.4 采用機(jī)器探測(cè)法

機(jī)械設(shè)施在施工人員的操控下，借助采用旋轉(zhuǎn)與切割等方法，對(duì)巖石進(jìn)行處理，從而形成直徑小、體積小的鉆孔，還需要保障每個(gè)鉆孔的深度都能夠符合標(biāo)準(zhǔn)，去除內(nèi)部的巖層，無須借助儀器就可以確定巖層的屬性、地質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其風(fēng)化的程度，并且將已經(jīng)去除的巖層進(jìn)行取樣、實(shí)驗(yàn)與分析。例如：可以運(yùn)用在巖土工程的地質(zhì)檢測(cè)、灌漿試驗(yàn)以及長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)之中，相較于以上操作方法，這種鉆探施工方法可有效保障其精準(zhǔn)度，勘察的內(nèi)容較為廣泛，弊端就是容易受到多個(gè)方面的限制。

3.5 增加相關(guān)工作人員的培訓(xùn)強(qiáng)度

借助提高相關(guān)工作人員的培訓(xùn)強(qiáng)度，不僅可以有效強(qiáng)化相關(guān)工作人員的綜合能力與水平，還可以有效降低出現(xiàn)人為失誤的概率，增加勘察結(jié)果的精準(zhǔn)度。例如：建設(shè)公司在派遣相關(guān)技術(shù)人員對(duì)施工區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行勘察前，可以安排全體工作人員參加相關(guān)培訓(xùn)課程，培訓(xùn)內(nèi)容主要有安全施工知識(shí)、強(qiáng)化工作人員的責(zé)任意識(shí)、勘察工作的具體要求與實(shí)際操作等。建設(shè)公司在培訓(xùn)結(jié)束后，還要對(duì)所有參與培訓(xùn)的工作人員進(jìn)行考核，按照考核結(jié)果選擇符合要求的工作人員開展巖土工程的勘察工作，進(jìn)而可以強(qiáng)化勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.6 需要結(jié)合實(shí)際情況選用合適的勘探方法

在水文地質(zhì)巖土工程勘察工作的開展中，其所涉及的內(nèi)容較為廣泛，各個(gè)階段勘察工作的重點(diǎn)也有所不同，因此，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)具體需求與實(shí)際情況選用高效的勘察方法。在選擇勘察方法時(shí)，雖然各個(gè)階段的勘察重點(diǎn)具有差異，但是勘察工作都是圍繞地下水的形成與其動(dòng)態(tài)變化所進(jìn)行的，還需要結(jié)合各種類型的地下水使用不同的探究技術(shù)，全方面地調(diào)查與了解地下水的變化，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)地下水對(duì)工程施工與巖土層的影響，并提出相應(yīng)的解決措施。另外，選用適宜的巖土工程勘探方式，能夠幫助建設(shè)公司采集相關(guān)的信息，還可以增強(qiáng)工程施工的安全性與可靠性，并且對(duì)各個(gè)區(qū)域地下水的特點(diǎn)進(jìn)行深度的了解與分析。例如：不同地區(qū)的地下水，其具備的特點(diǎn)也是有差異的。要想對(duì)水文地質(zhì)巖土工程進(jìn)行勘探，不單單需要收集相關(guān)的信息資料，還需要進(jìn)入施工場(chǎng)地進(jìn)行考察，清楚了解施工區(qū)域的地理環(huán)境與水文條件，探尋其變化規(guī)律，然后對(duì)其具有的優(yōu)勢(shì)與弊端進(jìn)行分析與評(píng)估，從而提高巖土工程的總體質(zhì)量。

3.7 開展勘察工作需收集大量的相關(guān)信息

為了有效增強(qiáng)水文地質(zhì)巖土工程勘探工作的實(shí)效性，相關(guān)工作人員需要收集與閱讀大量的相關(guān)信息資料，歷史水文類資料是需要重點(diǎn)查閱的內(nèi)容，這樣才可以更加清晰、全面地了解施工區(qū)域的水文地質(zhì)情況。收集與查閱相關(guān)的信息資料，可清楚地了解施工區(qū)域降水量的變化，以及地下水與地表水之間的聯(lián)系。只有了解水資源的分布情況，才能有效開展巖土工程的勘察工作，才能夠強(qiáng)化勘察工作的有效性。除此之外，相關(guān)工作人員還需要對(duì)水文地質(zhì)情況進(jìn)行客觀性的評(píng)價(jià)，需要深度了解與分析巖土工程可能會(huì)遭受的消極影響。相關(guān)工作人員通過清楚地了解水文地質(zhì)中存在的問題，制定相應(yīng)的解決措施，并給予客觀性的評(píng)估，在根源上強(qiáng)化巖土工程在施工過程中的安全性與可靠性。除此之外，還需要將諸多影響因素相結(jié)合，并進(jìn)行綜合、全面的考量，才能對(duì)施工環(huán)境受地下水影響產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)與弊端進(jìn)行針對(duì)性的、準(zhǔn)確的評(píng)估。

3.8 需要全面、深度了解巖土工程的特點(diǎn)

在水文地質(zhì)巖土工程的勘察工作中，其具有兩個(gè)非常明顯的特點(diǎn)：一是能檢測(cè)巖石層的含水性；二是勘測(cè)斷層的含水性。一般來說，巖土層主要包括頁巖、夾板狀態(tài)的頁巖與石英砂巖。這些巖石的物理性質(zhì)較為穩(wěn)定，具有比較緊湊的結(jié)構(gòu)與非常強(qiáng)的抵抗風(fēng)化與儲(chǔ)水的能力。其中，儲(chǔ)水能力最強(qiáng)的就是厚層純灰?guī)r。在開展實(shí)際勘察工作時(shí)，對(duì)地質(zhì)斷層進(jìn)行勘察具有非常重要的作用，各個(gè)區(qū)域的地質(zhì)巖土層的含水量是有差異的。因此，在開展巖土工程的勘察工作時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注巖層的干濕情況、流沙情況以及管涌情況，強(qiáng)化對(duì)水力的評(píng)估，采取最有效的預(yù)防與解決方法。

4 結(jié)語

總而言之，針對(duì)于巖土工程的實(shí)際施工來說，開展水文地質(zhì)勘察工作，不僅可以優(yōu)化其設(shè)計(jì)效果，還可以提高巖土工程的整體施工質(zhì)量，因此，需要增加對(duì)其的重視程度。保障水文地質(zhì)巖土工程的勘察設(shè)計(jì)工作可以順利進(jìn)行，在整體上強(qiáng)化巖土工程的穩(wěn)定性，從而推動(dòng)巖土工程的良好發(fā)展。增強(qiáng)水文地質(zhì)勘察的探究與分析，合理、高效地運(yùn)用勘察技術(shù)，可獲得更具精準(zhǔn)性與客觀性的水文地質(zhì)勘察結(jié)果，對(duì)于強(qiáng)化巖土工程的施工質(zhì)量具有積極作用。