彭 勇
广东省地质局第三地质大队 广东 韶关 512028
对于岩土工程勘察作业来说,科学开展好地下水勘察作业不但能够确保整个工程项目施工质量的提升,同时能够很好地防范地下水引发的各种问题,保障工程项目的顺利推进。因此在进行岩土工程勘察作业过程中需要对施工作业区域的地下水分布状况有一个全面深入的了解,掌握水位变化和地下水压力情况,合理分析可能对工程施工作业带来的影响,提前制定好有针对性的控制策略,在有效规避施工作业风险的基础上促进岩土勘察实效性的提升。
针对地下水的类型目前学术界有较多不同的观点,在实际勘察作业过程中一般是借助于如下两种方式对地下水予以分类:首先是按照地下水的某一特点或要素实施分类;其次是按照地下水综合特征实施分类。比如说能够按照地下水的成分、温度等特点对其实施单独分类,然而这样的分类办法表现出某种局限性,不能够体现地下水不同特征的联系;另外是对地下水实施综合分类,按照地下水的突出特征再综合其余特征实施综合性分类。该分类办法具备的优势在于能够非常显著地体现出地下水的综合特点和存在规律,可以直接了解到地下水的水介质类型和其他相关特点等。按照地下水的水介质类型,在实际勘察作业中能够将其划分为裂隙水、孔隙水以及岩溶水等,按照埋藏特点能够将地下水划分为上层滞水、潜水和承压水[1]。
在自然状态下,地下水水量会表现出某种变化规律,对地质造成的影响不是很大,但人类活动以及地下水开采力度的持续影响,导致地下水水位升降变化更加频繁,实际工作中了解到,地下水位升降变化可能带来如下几点危害:首先是导致土质含水量提高,可能发生盐碱化或者沼泽化的情况;其次是由于水对地质结构平衡了的影响而发生山体滑坡或者垮塌事件;最后是地下水流动作用可能影响岩石的承载能力,表现出土层松软、龟裂或者土壤融淋作用下的水土流失情况。若地下水过少或水位降低,可能导致地质结构长期缺水而造成岩石和土壤由于没有受到水的粘合作用而降低稳定性,导致产生地基不牢固、承载力降低等问题。
一般来说地下水和岩土之间存在一种力的平衡,通常不会出现较大的地质变化,但对于部分工程项目来说,基坑开挖作业时选择水泥浇灌的方式来增强地基的稳固性,很可能打破自然状态下地质结构组成,同时因为建筑物自身质量容易对地基产生较大的承重力,影响到原本地下水的承压平衡,导致地下水直接渗透到岩石以及土壤之内,从而出现管涌或者流砂等影响工程项目施工安全的事故。
地下水成分相对复杂,尤其是近年来人类活动的影响和工业生活废水的排放,让地下水不可避免地受到污染,一些地区的地下水中检测出化学物质以及腐蚀性成分,如硫酸盐、氯盐等可能和铁、铜、铝等金属物质出现化学反应,导致建筑施工材料涉及到的金属部件受到侵蚀,同时水中的硫酸成分能够和钢筋的铁元素产生化学反应,导致钢筋锈蚀,长期处于地下水浸泡状态下的钢筋很容易导致性能降低,影响到建筑地下结构的稳定性。
对于岩土工程勘察作业来说,如果作业中发现含水层,需要对地下水位实际情况予以准确测量。因为所需的测量时间相对较长,同时水层渗透情况存在一定差异性,因此静止水位的稳定性可能出现变化,所以需要反复多次对静止水位实施测量,获得更加准确的结果,才能够为后续作业的开展打好基础[2]。
第一,勘察作业人员应当引起充分重视,地下水勘测过程中要密切关注并做好数据对比分析,把勘测水位数据和前期整理资料的数据信息予以对策,根据底层情况深入全面分析,从而获得更加准确的水位。由于过去一直以来过度的地下水开采等活动,可能对区域地下水位造成较大的波动和影响,所以实际勘察作业中不能盲目照搬过去的水文勘测资料,要将实际测量结果和资料予以对比分析,准确获知当前的水位情况。第二,勘察作业中需要开展好附近水文条件的调查工作,更加关注水库、河流和附近在建项目的地下水监测数据,随后绘制得出水位曲线,再将其和测区水位数据予以对比,确保水位测量数据更加准确,让勘察结果更具有参考价值。
地下水水埋性质数据分析工作的科学有效开展,有助于更好地防范地下水危害,促进工程项目施工建设质量的提升。所以勘察作业人员在对地下水实施勘察的过程中必须要尤其重视水理性质分析。详细来说此项工作需要做好如下两点:首先应当开展好对水文资料内岩土体容水度、给水度、持水度等数据分析。由于在工程勘察作业过程中常常只关注含水量以及渗透性数据,并未重视水理性质中影响地下水危害程度的关键性数据,导致风险防控工作不到位,对工程项目施工带来影响;其次需要对勘察区域内的自然地理环境展开全方位调查分析工作,特别是降雨、地形变化可能对地下水变化的影响,科学确定动水压力计算系数,同时需要关注部分特殊底层受到地下水影响而可能存在侵蚀空洞亦或是湿陷搬运的问题,因此应当根据整个工程施工要求做出更加全面科学的评价。
勘察作业过程中需要对资料内容予以合理分析,选择更加有针对性的方式掌握地下水位变化情况和流动情况,对影响因素予以深入研究,在这一前提下对人为活动所带来的影响和地下水对工程项目施工作业可能产生的干扰予以准确预测,保证在工程项目设计和施工过程中可以提前制定相应的防范措施,落实好对不同场地抗浮水位的评价作业,尽可能防范可能存在的风险因素[3]。
一是针对冲积平原地貌场地,针对此类场地实施抗浮水位评价作业时,如果场地±0.00标高低于或等于最高水位时,地表水和承压水之间存在水力联系,但承压水头稳定性不足,抗浮水位一般根据最高水位、室外地坪来予以明确。同时场地±0.00标高超过最高水位,基础埋置深度内,抗浮水位应当根据实际测量得到承压水头标高的基础上提升滞水高度0.5到1m左右。二是针对山地地貌场地,在具体的勘察作业过程中需要深入分析各个地段之间可能存在的差异性,比如说坡顶往往受到地表水、大气降水以及岩土层渗透力的影响,勘察作业中最高地下水位、附近排泄水条件不超过基础埋置深度,岩土层属于弱-强透水的情况下,地下室外一般选择粘性土予以回填压实,在地表水排水畅通的情况下,抗浮水位能够根据勘察作业获得的最高地下水位确定。另外坡中、坡下受到地表水、大气降水、山地地下浸润线水头差等影响,在开挖和施工作业中抗浮水位根据建筑物附近外地坪予以确定,所以一个地下工程或一个场地可能存在多个抗浮水位。
在岩土勘察作业中需要更加关注地下水体的腐蚀性,勘察人员需要做好全面细致的检测工作,对检测结果予以分析研究,从而获得更加准确的地下水腐蚀性指标,以制定有针对性的处理对策。按照相关资料表明,岩土工程若接近地下水,可能受到较为严重的腐蚀,对工程建设质量带来非常大的影响,若不能够第一时间进行处理,往往会带来较为严重的后果。所以对于岩土工程施工而言需要合理应用抗腐蚀材料,促进工程地基抗腐蚀性的提升,对地下水实施检测作业时应当对水质检测结果予以认真比对分析,按照检测结果对地下水体腐蚀性进行明确的级别划分,准确界定水体腐蚀强度并根据腐蚀强度等级指导施工作业人员选择有针对性的抗腐蚀材料,以有效增强工程地基的稳定程度[4]。
在岩土工程勘察作业中还需要关注岩土层渗透问题可能带来的影响,充分重视并关注渗透系数信息。渗透系数属于水文地质重要参数,对确保深基坑开挖作业的顺利开展具有重要作用。在检测岩土层渗透系数的过程中一般能够选择室内检测法以及现场注水测试法两种。针对上述两种检测方法在具体应用中,若仅仅采取其中一种检测方法,得到的检测结果可能和实际勘察信息之间存在一定的差距,进而对测量准确度带来影响,从而影响工程施工质量。因此岩土工程勘察作业过程中要确保岩土层渗透系数的准确性,必须要对检测方法予以优化改进,选择实验法进行测定可能因为其他主客观因素而影响最终结果,需要重视对不同检测方法结果的对比分析,一般来说在施工作业现场可以选择注水测试能够获得较为准确的数据,但同时还需要坚持做到室内测试和室外注水测试相结合的方法来保证最终结果的准确性,确保检测结果能够为工程施工作业提供更多的参考。
总而言之,岩土工程勘察属于岩土工程项目施工作业过程中的重要组成部分,地下水问题可能对岩土工程勘察带来一定的影响,地下水和工程项目设计施工方案等具有十分紧密的联系。应当认识到,地下水所处的环境较为复杂,其自身属性也可能发生一定的改变,若不能够充分认识到岩土工程勘察作业的重要性,对地下水可能产生的影响予以忽略,没有采取有针对性的控制策略,必然会在很大程度上阻碍工程项目施工建设的顺利开展,影响到工程项目建设质量。所以我们在实际工作中必须要真正落实好地下水勘察工作,确保勘察结果的准确性,促进工程项目施工作业的顺利开展。