黃治燦 王敏 胡潔
(蘇州中巖勘察有限公司江蘇蘇州215168)
淺談工程勘察中的地下水評價
黃治燦王敏胡潔
(蘇州中巖勘察有限公司江蘇蘇州215168)
對地下水采取合理的預防或治理措施已成為基礎工程、地下工程的關鍵,關乎工程的順利開展和使用安全。本文雖不能詳盡談及地下水,但工程勘察作為所有建設工程的先頭部隊,查明與巖土工程有關的水文地質問題,正確認識和評價地下水,根據普遍性規律提出一些預防措施,對后續工程的發展將產生良好的引導作用。
工程勘察水文地質問題地下水地下工程
我國《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)中1.0.3條強制性條文規定“各項建設工程在設計和施工之前,必須按基本建設程序進行巖土工程勘察”,對施工區域及周邊重點區域的地下水情況進行全面的勘察和分析,做出正確的預計和評價,成為引導設計和施工的前期必做工作,也是對工程建設的前期輔助手段之一。不過,在很多地區的建設過程中,勘察工作不到位,誤導建筑工程的設計和施工,也為工程建設和地區水文研究產生了經濟上的損失和技術上的混亂。本文根據多年的工程勘察經驗和實踐,從以下幾個方面談談工程勘察中的地下水評價。
1.1防治結合重點分析地下水對土層的影響
在建筑施工過程中,對地下水情況的分析,要重點分析地下水的存在對建筑物地基,特別是巖土層的影響,這種影響主要停留在不利影響等方面,因此有必要將這些負面的影響全面分析出來,并根據實際情況提出相應的整治預防措施。對于工程施工區域的水文地質問題,要注重防治結合,預防為主,治理為輔。
1.2注重地下水對地下工程的影響
對于地上建筑工程而言,地下水的影響主要是對巖土層的影響,進而影響地基的穩定性。而對于地下建筑工程而言,特別是地下水位以下的工程而言,地下水對地下建筑的材料、鋼筋等都會存在很大的影響,地下水的壓力會影響建筑物的抗壓能力,降低地下工程的使用壽命,還可能會給地下工程的鋼筋建筑材料造成一定的腐蝕。
1.3注意工程建設對水文地質的影響
工程施工勢必會給水文地質一個很大壓力,施工也會給天然的水文地質條件造成一定破壞,在外力作用下,地下水位、流動方向、地下水變化情況等都可能會反作用于建筑物,給建筑物的安全帶來一定的隱患。因此有必要在施工過程中,注重外力影響下水文地質的變化情況。并根據其變化情況,做出相應的應急處理。
在工程地質勘察過程中,還應該注重對巖土水理性質問題的研究與分析,因為巖土的水理性質直接影響著建筑物工程建設質量。
2.1軟化性
巖土與地下水之間是相互依存的關系。在相互作用中,巖土的性質也會發生改變。在巖石層中存在易軟化巖層時,在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。水對巖土體的軟化作用將可能向著不利因素發展,比如軟弱夾層誘導邊坡滑移,巖土受水浸泡軟化后,強度明顯降低,導致地基失穩等。
2.2透水性
地下水在流動中會浸漬巖土層,浸漬的多少主要是由巖土層的透水性能決定。浸漬效果好,說明巖土層的透水性良好,一般顆粒較大的巖土透水性都比較好。而一些顆粒細小、緊密性好的巖土層,透水效果較差。透水性能的正確評價,對工程建設過程中采取何種地下水處理措施,以及對周邊環境的監測措施等有很大的影響。
2.3崩解性
在地下水豐富的工程場地,巖土體長期經受地下水浸泡,特別是土質地基,會造成巖土壁的消減與剝落,大面積的滑塌現象,同時,巖土塊容易瓦解成淤泥,造成施工受阻,建筑地基穩定性降低,邊坡垮塌等不利現象。
3.1水位升降變化引起的巖土工程危害
地下水位的變化對巖土工程的影響,以及對城市建設的影響在我國城市發展中比較突出。就土層本生而言,地下水位升高,含水層上部土體在浮力作用下,對下部土體的壓力減小,含水層下的不透水層,則增加了總壓力。地下水對基礎和基坑工程產生浮托力,可能增加基底的水壓力。造成臨空面巖土層剝落,影響巖土層均勻性和穩定性,造成基坑坍塌、周邊建筑物塌陷、傾斜等危害。地下水位下降,可能引發“地空”現象,整體巖土層向下移動,造成地面沉降、建筑物下沉、地面塌陷等災害,比如上海地區的地面沉降現象,一度認為主因之一是過度開采地下水引起的水位下降。工程降水過程中,對富水、厚度大的含水層采用敞開式強降水措施,可能導致周邊環境嚴重破壞。地下水位的升降對巖土工程的影響不容忽視,勘察工作對地下水位的正確測量和表述、評價,須結合地下水類型、分布規律、區域水文資料、周邊條件進行科學合理的評價。
3.2地下水變化對巖土工程的危害
作為土的三相體系之一,水的變化對土的物理力學性質、工程性質等有著直接影響,地下水的變化,影響了土體的含水量,干濕狀態。地下水的類型根據地下水埋藏條件分為包氣帶水、潛水和承壓水。若地下水保持在平衡合理的狀態,則影響較小,但由于建筑施工或地下水開采等,破壞了地下水的平衡,使地下水不斷變化,對巖土工程的影響將增大。比如在勘察過程中,場地內同時存在三種類型的地下水,因鉆探完成后未能及時封堵勘探孔,則勘探孔可能形成地下水的聯系通道,造成地下水土體的污染,基坑開挖時,下部地下水上涌等不良現象。因此,在勘察工作中,對地下水平衡是否遭受擾動、地下水類型的正確認識和判斷、對巖土體的物理性質指標、水力學參數的分析和評價是必不可少的。
地下水與巖土密不可分,地下水與工程建設的影響相互存在,在工程建設中,地下水產生的巖土工程問題也屢見不鮮,對地下水采取預防措施具有重要的意義,也是重要的巖土工程解決途徑之一。勘察工作是建設工程的前期工作,準確了解地下水類型、地下水分布情況、地下水水位以及水土機理、水理性質是這一階段的必備工作,科學合理的分析和評價地下水對工程建設的影響對建設工作和經驗總結有著良好的引導作用。
[1]工程地質手冊編寫委員會.《工程地質手冊》(第四版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2007
[2]中華人民共和國建設部.《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)[S].北京:中國建筑工業出版社,2009
[3]高大釗:《土力學與巖土工程師》[M].北京:人民交通出版社,2008
[4]許惠德,馬金榮,姜振泉:《土質學及土力學》[M].徐州:中國礦業大學出版社,1995
[5]夏澤軍,李剛:工程地質勘察中水文地質問題淺析[J],華章,2011年29期.
P641[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-287-1