魏 峰
(甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000)
在工程项目的建设过程中,需要根据国家的相关技术规范对施工场地的工程地质环境进行前期勘查,确定项目的可行性并且通过详细的岩土工程勘查对工程的施工场地进行定性、定量的分析,为工程的设计与建设提供符合相关工程的技术标准和勘查规范的技术报告。确保工程项目的施工过程安全、保证工程达到设计的预期使用效果与使用寿命。
岩土工程勘查工作首先需要对工程项目的场地进行基本的地质条件调查与测绘,根据工程设计的需要测量基础地形、地质数据并绘制出符合测绘规范要求的地形图、地质图。根据勘查工作规范编制勘查报告,对工程施工条件进行评价,包括岩土体结构及分布规律、岩土层的物理性质、岩土的水理性质以及水文地质状况等[1]。例如地基的处理与加固方案或边坡支护方案等。预防工程施工过程中发生工程地质灾害,确保工程施工质量与建筑物的使用安全。
岩土工程勘查工作意在为工程建设的设计与施工提供所需的关键技术参数,评估施工场地的总体地质环境,对可能出现的影响施工进程和施工计划的情况进行分析,提供解决这些问题的专业的建议。岩土层本身具有一定的含水量,含水量的变化对岩土的性能自然会产生一定的影响。因此这种影响与地下水的水位和水量变化规律、地下水的补给方式以及水体化学性质等参数有关,都需要在岩土工程勘查中进行全面的勘测与分析。在获得相关数据与信息后,根据具体的工程建设特点和要求,评估可采取的有效预防措施。
随着地下水位、水量的变化,不同性质与构造的岩土层受到的影响各不相同[2]。首先其中的软质岩石和高度风化的岩层在地下水的浸泡下短时间就会出现软化、甚至彻底崩溃解体,这些软化崩解的岩层在地下水的运动冲刷下会从原有的岩层构造中剥离。其次岩土体当中涨缩系数较大的膨胀土在地下水位与水量变化的作用下反复经历吸水膨胀与失水干缩的过程,其体积的变化会引起整个建筑基础的支撑应力分布不均,对建筑物的地基产生破坏作用。因此必须在施工工艺方案的设计中参照岩土工程勘探报告中相关评估结论与建议,采取有效的预防措施,才能避免地下水文运动给建筑工程基础施工带来的危害。
地下水在地下的渗透与流动过程当中与岩层不断发生相互作用,其中会融入特定的化学物质。在岩土工程勘查工作中,需要对建筑物地基埋入深度的地下水的化学成分进行检验和分析,确定其对于建筑物地基材料是否具有腐蚀性并提出相关预防措施[3]。例如地下水的化学成分对混凝土及其中的钢筋结构的腐蚀作用及其预防办法。
地下水文情况对施工工作的影响也是多方面的。首先由于水在重力的作用下会自然的产生渗透作用,如果工程的基坑施工地点处于地下水位之下,则必须考虑施工过程中地下水的渗透是否会给施工人员带来威胁。其次当为避免地下水位影响施工工作而采取人工降水措施时,水位的变化对于场地内的岩土层结构会带来影响,有可能出现边坡失稳或土层沉降。这些现象是否会发生取决于地下土层的性质、地下水位和运动规律及地质构造特点,而这些参数都可以从水文地质勘探查中获得。
地下水位和水量会由于气象条件的变化的影响而产生周期性的变化,其变化幅度与降水量之间也会有明显的关联性。因此这些变化参数可以参考地区相关水文地质基础数据,结合实际的水位勘查数据,根据工程的施工计划进行分析和预测,评估其变化对岩土施工性能的影响。
在岩土工程勘查工作中,首先需要通过钻孔等地质勘探手段获得地下岩土层的样本,然后在实验室对岩土样本进行物理性质、力学性质以及水理性质的试验,通过标准试验程序获得岩土样本的相关参数。结合实际勘探获得的相关种类岩土层结构与分布状况,对场地的施工技术性能做出评估。
原位测试是在岩土工程勘查中直接对岩体的施工技术参数性质进行检测,一般检测原理是使用带有检测探头的测量分析仪器,通过将探头深入到被测的岩土层中,利用探头上的传感器将检测到的压力、温度等数据转变为电信号输出到仪器的处理器当中,由仪器自动对随着探头的移动位置的不断变化而变化的数据进行采集与分析,得到被测岩土层的相关性能变化曲线。
伴随着超高层建筑以及人们对于城市地下空间的利用需要的增长,建筑工程的地基施工深度不断的向地下延伸。这增加了建筑工程对于岩土工程勘查的依赖程度,而水文地质勘查也同样越来越重要。其次由于城市地下水的开发使用以及大型工程对地下水文状况都产生了多样化的影响,让地下水文地质勘探工作变得更加复杂。因此必须不断的探索相关领域现代科学技术在水文地质勘查当中的应用,让勘查工作效率更高、数据参数更加精确。