工程地質(zhì)勘察中重視水文地質(zhì)問題的必要性分析

楊長烜

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，貴陽 550002)

工程地質(zhì)勘察中重視水文地質(zhì)問題的必要性分析

楊長烜

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，貴陽 550002)

工程地質(zhì)勘探，主要目的是為了探明施工區(qū)域的周邊地質(zhì)構(gòu)造分布，從而對于施工區(qū)域的地質(zhì)狀況充分了解，對于存在的一些地質(zhì)問題做好預(yù)防工作，并且為施工方案的設(shè)計(jì)與選擇提供科學(xué)的依據(jù)。在對于施工方案比較選擇設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)重視周邊的地質(zhì)狀況，針對其地質(zhì)問題選擇合適的施工方案。文章探討了工程地質(zhì)勘探中水文地質(zhì)方面的一些常見問題，并分析了進(jìn)行工程地質(zhì)勘探的必要性。

工程勘察;水文地質(zhì);地下水;地質(zhì)甚探

1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容

1)地下水問題可能導(dǎo)致的巖土工程作用和危害是設(shè)計(jì)、施工階段考慮的重要內(nèi)容。如果某地區(qū)工程水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，因地下水相關(guān)問題引起的基礎(chǔ)沉降及建筑物開裂等質(zhì)量問題已發(fā)生多起，應(yīng)該積極總結(jié)事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高水文地質(zhì)問題評價(jià)的意識，強(qiáng)化和規(guī)范工程勘察中水文地質(zhì)條件問題的評價(jià)程序［1］。

2)分析和評價(jià)地下水可能對巖土體和建筑物產(chǎn)生的作用及影響，合理預(yù)測地下水位變化可能導(dǎo)致的巖土工程危害種類及程度，并基于實(shí)際勘察數(shù)據(jù)，提出科學(xué)、可行的防治措施。

3)結(jié)合工程項(xiàng)目地基基礎(chǔ)選型，重點(diǎn)查明和提供基礎(chǔ)選型類型所需要的、與之密切相關(guān)的水文地質(zhì)資料。

4)通過對于周邊水文參數(shù)的調(diào)查結(jié)合探明的地下水狀況分析其可能會(huì)對于建筑產(chǎn)生的影響，并對于地下水在一段時(shí)間的變動(dòng)加以預(yù)測，對于其可能對建筑物在將來產(chǎn)生的影響加以評估預(yù)測。

2 重視水文地質(zhì)勘察的必要性

2.1 預(yù)防因地下水升降而引起的巖土工程危害

地下水位的升降超過一定程度有可能造成粉土以及粉細(xì)砂飽和液化而出現(xiàn)流砂、管涌等問題，也可能導(dǎo)致土壤鹽漬化、沼澤化而腐蝕建筑物。因此在水文地質(zhì)勘察工作當(dāng)中要密切注意并調(diào)查掌握地下水位的條件以及升降變化的情況［2］。在自然環(huán)境中，地下水位往往是季節(jié)性變化，旱季水位下降而雨季水位上升，這種變換幅度小，并且是漸變的、區(qū)域性的。但是，城市中由于人為因素導(dǎo)致的地下水位局部地區(qū)的升降變化往往要比自然變化的幅度大，導(dǎo)致的巖土工程危害也更加嚴(yán)重，需要引起高度警惕。對巖土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、原位測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，并對巖土參數(shù)的可靠性、適用性進(jìn)行評價(jià)，說明采用的試驗(yàn)方法和取值標(biāo)準(zhǔn)、不同測試方法所得結(jié)果的分析比較，分層提供各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的范圍值(最小值、最大值)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、樣本數(shù)(參加統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))、巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值。

2.2 預(yù)防因地下水動(dòng)水壓力作用而引起的巖土工程危害

在自然狀態(tài)下，地下水動(dòng)水壓力的作用十分微弱。但是在建筑工程活動(dòng)當(dāng)中，由于地下水天然動(dòng)力平衡的條件被改變，在動(dòng)水壓力作用下也會(huì)導(dǎo)致一些后果嚴(yán)重的巖土工程危害。如管涌、流砂以及基坑突涌等，需要做好這方面的水文地質(zhì)勘察工作。當(dāng)建議采用樁基時(shí)，應(yīng)評價(jià)采用樁的適宜性;對樁的類型、平面布置、直徑、長度和樁基持力層，提出建議;對樁尖持力層的選擇進(jìn)行論證;提出樁的側(cè)摩阻力和端阻力;提出單樁承載力的建議;在大面積堆載及欠壓密地區(qū)，尚應(yīng)分析樁周土對樁的負(fù)摩阻力;對預(yù)制樁或沉管樁的沉樁可能性，進(jìn)行論證;挖孔樁、鉆孔樁、沖孔樁的成孔工藝，成孔過程可能出現(xiàn)的問題及施工技術(shù)措施，樁的施工質(zhì)量控制方法和要求;對樁基工程設(shè)計(jì)、施工、檢測、監(jiān)測的其他建議;一般應(yīng)提出以樁的靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證或確定單樁承載力的建議［3］。

2.3 預(yù)防地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響

地下巖層分為很多種，但是其中一些風(fēng)化較為嚴(yán)重的受到巖層物理力的影響較大，而巖層物理力與水文狀況之間的關(guān)系較為密切，因而從某種層度上來說水文狀況之接影響著地下巖層物理力的變化，也就是直接影響著地下巖層的變化，其對于建筑施工的安全有著很大的影響。

3 巖土水理性質(zhì)的測試

3.1 軟化性

軟化性是指巖土在地下水長期浸泡以后其強(qiáng)度，一般多表現(xiàn)為巖石的力學(xué)強(qiáng)度下降，引發(fā)這一現(xiàn)象的不僅今年是水中浸泡，還有長期風(fēng)化。因而在地質(zhì)勘探中常以巖土的軟化性作為其抗風(fēng)化以及水浸的一項(xiàng)重要評價(jià)指標(biāo)［4］。如果在巖層中存在容易軟化的巖土就會(huì)在巖層中形成空洞層，導(dǎo)致巖層中強(qiáng)度分布不均勻，長期荷載下回導(dǎo)致巖層變形，為建筑物帶來很大的危害。

3.2 透水性

透水性就是指水的滲透能力所作用下的巖層能夠容許通過的水量，其一般是取決于巖石的密度以及自身的空隙大小。巖層的透水性直接影響巖層的抗水性，因而一般顆粒較大的巖層其抗水性較差，而對于一些顆粒較小，并且其分布較為不均勻的顆粒透水性較差。

3.3 崩解性

此種水理性質(zhì)描述的是巖土經(jīng)過浸水濕化后，因其自身的土粒連接減弱、破壞，導(dǎo)致土體崩散、解體的特性。通常，量化巖土體崩解特性的指標(biāo)包括巖土崩解所需要的時(shí)間、崩解量、崩解的方式等。土粒成分、礦物成分以及土粒連接結(jié)構(gòu)等均是影響巖土崩解性的重要方面。以某地區(qū)的殘積土為例，巖土一般崩解的時(shí)間為6～24 h，崩解量1.83% ～33%。不同類型的殘積土，其崩解方式有較大差異，如水云母、蒙脫石、高嶺土等殘積土主要以散開方式崩解，而石英等殘積土則常見于裂開狀崩解。

巖土的水理性質(zhì)還有給水性、脹縮性、持水性、容水性、毛細(xì)管性、可塑性等等諸多特性，本文中不再敘述。

4 地下水引起的巖土工程危害

4.1 地下水位下降引起的巖土工程危害

導(dǎo)致地下水位降低的原因是多方面的，例如過度集中大量抽取地下水、上游筑壩以及礦床疏干等。人類生產(chǎn)活動(dòng)因素導(dǎo)致地下水下降幅度過大，會(huì)引起一系列的環(huán)境問題，如誘發(fā)地裂、地面塌陷、地面沉降、惡化水質(zhì)等，而且會(huì)進(jìn)一步破壞巖土體穩(wěn)定特性，影響建筑物的穩(wěn)定性，給人們的居住生活環(huán)境帶來了潛在威脅。

4.2 潛水位上升引起的巖土工程危害

潛水位上升使得一些原本干燥的泥土區(qū)域變得泥濘，其強(qiáng)度大幅度下降，影響了建筑的穩(wěn)定性。同時(shí)沼澤化會(huì)使得地下建筑部分的腐蝕程度加快。此外其還會(huì)破壞巖土體結(jié)構(gòu);引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化等現(xiàn)象。因此，在實(shí)際勘察工作中，需要全面深入看待潛水位上升引起的系列巖土工程危害，防范于未然。

4.3 地下水位頻繁升降引起的巖土工程危害

地下水位升降頻繁會(huì)導(dǎo)致地下地質(zhì)狀況變動(dòng)較大，一方面由于建筑時(shí)期水文發(fā)生變動(dòng)，原有的水文地質(zhì)參數(shù)發(fā)生變化，使得建筑中存在較大的變動(dòng)，頻繁的變動(dòng)使得施工難以正常進(jìn)行。同時(shí)，由于頻繁的水位變動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致地下巖層分布不均勻，巖層的強(qiáng)度明顯存在較大變化，嚴(yán)重影響了建筑的穩(wěn)定性。

［1］吳敏宏.巖土工程勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容及重要性［J］. 價(jià)值工程，2010(33):44.

［2］包杰.對巖土工程勘察中水文地質(zhì)的分析與評價(jià)［J］.中小企業(yè)管理與科技，2011(07):25-26.

［3］戴興群.淺析巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題［J］.商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2011(05):155-158.

［4］戴一鳴.探討解決巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題［J］.福建建設(shè)科技，2005(01):10-11.

TU195

B

2013-12-07

楊長烜(1978-)，男，侗族，貴州天柱人，工程師，從事水利水電工程勘察工作。

1007-7596(2014)05-0196-02