巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題分析

熊迪

[摘要]本文以實例分析巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題及強化巖土工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)監(jiān)測的途徑。

[關(guān)鍵詞]巖土工程 勘察 水文地質(zhì) 途徑

[中圖分類號] P641.4+3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-199-1

在工程勘察中，水文地質(zhì)問題的研究是非常重要的。實際的實施中，不僅要熟知巖土工程中的水文地質(zhì)問題，評價建筑物和巖土體所受地下水的作用和影響，還要能夠提出相應(yīng)的措施進(jìn)行治理和防護(hù)，使地下水對巖土工程的危害有所消除，保證工程的質(zhì)量。

1處理好巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的措施研究

首先，在巖土工程水文地質(zhì)勘察之前，應(yīng)該全面的收集工程項目建設(shè)區(qū)域的基礎(chǔ)水文地質(zhì)資料，按照地下水位對于己有工程結(jié)構(gòu)的作用與影響的資料，例如對于分析地下水對軟質(zhì)巖層或強風(fēng)化巖層等巖層、土體造成的影響。

其次，按照所收集到的水文數(shù)據(jù)資料，并結(jié)合工程項目建設(shè)的實際情況，對有可能出現(xiàn)工程地質(zhì)問題的區(qū)域進(jìn)行實地的勘察分析，并通過取樣試驗等，對作業(yè)區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面準(zhǔn)確的評價。

2實例分析

2.1工程概況

天津地鐵3號線某車站為地下4層島式車站，其中地下l層為開發(fā)層，地下2層為站廳層，地下3層為設(shè)備層，地下4層為站臺層?；娱_挖深度約為25m，明挖法施工，采用鋼筋混凝土支撐和鋼支撐。主體結(jié)構(gòu)圍護(hù)采用1200mm厚的地下連續(xù)墻，其中端頭井墻深為50m，標(biāo)準(zhǔn)段墻深為48m。根據(jù)設(shè)計要求，本車站主體結(jié)構(gòu)基坑變形控制保護(hù)等級為二級，其圍護(hù)墻最大水平位移、端頭井最大水平位移和坑外地表最大沉降需分別控制在2.5‰、2‰和l‰的基坑開挖深度以內(nèi)。本工程所在場區(qū)地基土為巨厚的第四紀(jì)松散沉積物，基坑開挖深度范圍內(nèi)以含水量大、強度低、滲透性低的粘土、粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)土為主，這對基坑開挖和支護(hù)的穩(wěn)定性均有著不利的影響。

2.2水文地質(zhì)勘察研究

本文主要針對水文地質(zhì)勘察研究中的常用方法和手段，具體包括鉆探、靜力觸探試驗、抽水試驗、孔隙水壓力監(jiān)測等，探討其注意事項和技術(shù)難點。

2.2.1鉆探和靜力觸探試驗

水文地質(zhì)勘察是在巖土工程勘察報告的成果上進(jìn)行的專項勘察，因此鉆探和靜力觸探試驗?zāi)康氖菫榱诉M(jìn)一步查明和確認(rèn)水文地質(zhì)勘察研究區(qū)域內(nèi)各含水層和隔水層的埋藏條件、分布規(guī)律和水位變化等信息。據(jù)此在本次水文地質(zhì)勘察研究區(qū)域內(nèi)按三角形布置了3個70m的鉆探孔以探明土層的空間分布及穩(wěn)定性，特別是承壓含水層的厚度及底板深度，取土間距定為3m，對于其中分布穩(wěn)定、厚度較大的土層間距放大到4m。同時遇粉性土和砂土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗，標(biāo)貫試驗間距也定為3m，并取擾動樣進(jìn)行顆分試驗。另外，配套布置了1個50m的靜力觸探孔，用以與鉆孔土層分層、顆分、滲透系數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

2.2.2抽水試驗

抽水試驗是水文地質(zhì)勘察研究的核心內(nèi)容。通過抽水試驗可以測得各主要含水層的滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、貯水系數(shù)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)等各項水文地質(zhì)參數(shù)，并可查明抽水影響半徑和基坑開挖影響范圍內(nèi)各主要含水層之間的水力聯(lián)系特征等。布置抽水試驗時，首先根據(jù)水文地質(zhì)勘察研究目的，并結(jié)合巖土工程勘察報告提供的地層分布差異特征、抽水試驗場地水文地質(zhì)條件和現(xiàn)場建筑物分布情況，綜合考慮后確定抽水試驗區(qū)域位置。然后以1倍～1.5倍的含水層厚度為間距直線布置抽水井，并在其中垂線上距抽水井中心分別以1倍和2倍含水層厚度為間距布置觀測井，為查明相鄰含水層的水力聯(lián)系情況，可交叉布置不同含水層的觀測井。抽水井施工主要分為成孔、成井、洗井和試抽水等工序。其中成孔采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，施工重點是控制縮徑與塌孔現(xiàn)象，確保工程質(zhì)量。成孔完畢后根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求制作井管并逐節(jié)焊接放置到位，然后回填中粗砂濾料至濾管上方2m～3m，最后回填粘土球和粘土并進(jìn)行管外封井。成井結(jié)束后采用活塞空壓機(jī)聯(lián)合洗井，具體操作是用空壓機(jī)洗井至出水后改用活塞洗井，后再用空壓機(jī)洗井清除井底存砂。洗井完畢進(jìn)行試抽水確認(rèn)抽水井運行良好，以保障水文地質(zhì)勘察研究的順利進(jìn)行。

2.2.3孔隙水壓力監(jiān)測

為確定含水層相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，并探明各含水層之間的水力聯(lián)系，以群抽試驗中心為起點，按一定距離分別布設(shè)多組孔隙水壓力計，并在各主要土層中埋設(shè)水壓傳感器，用以在抽水試驗的同時進(jìn)行同步的孔隙水壓力監(jiān)測。孔隙水壓力計采用鉆孔埋設(shè)，鉆孔直徑宜為110mm～130mm，為有效防止鉆進(jìn)過程中的落渣現(xiàn)象，在填土層或淺層其他松散土層中應(yīng)下套管護(hù)孔，并保證套管垂直。孔隙水壓力計安放前，需進(jìn)行充分飽和以排除水壓傳感器內(nèi)及管路中的空氣。安放在要求深度后，在探頭周圍需回填透水填料。透水填料宜選用干凈的中粗砂、礫砂或粒徑小于10mm的碎石塊，填料層高度宜為0.6m-1.0m。上下兩個孔隙水壓力計之間應(yīng)有高度不小于1m的隔水填料分隔，隔水填料宜選用直徑2cm左右的優(yōu)質(zhì)風(fēng)干粘土球。投放粘土球應(yīng)緩慢均衡投入，以確保其隔水效果。在孔隙水壓力計埋設(shè)完畢后，在孔口處用隔水填料填實封嚴(yán)，以防止地表水滲入影響監(jiān)測數(shù)據(jù)精度。

2.3結(jié)果分析

地下水的賦存和滲流形態(tài)對深基坑基礎(chǔ)工程的影響重大，對于本地鐵車站工程，基坑開挖深度大、周邊環(huán)境保護(hù)要求高，降低承壓水位勢必會對周邊環(huán)境造成一定程度的影響，故需進(jìn)行水文地質(zhì)勘察研究較為精確地探明承壓水空間分布規(guī)律、相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)及各層之間的水力聯(lián)系性質(zhì)，全面評估降低承壓水位對周邊環(huán)境安全的負(fù)面影響。

本文結(jié)合具體工程實例，進(jìn)行深基坑工程水文地質(zhì)勘察研究，主要對所使用的鉆探、靜力觸探試驗、抽水試驗、孔隙水壓力監(jiān)測等研究方法和手段及注意事項和技術(shù)難點進(jìn)行了分析及探討。

3結(jié)束語

為了提高工程勘察質(zhì)量， 更應(yīng)該重視水文地質(zhì)問題。施工中實現(xiàn)良好的預(yù)防與治理，必須得對水文地質(zhì)問題進(jìn)行明確， 只有這樣才能給巖土工程勘察設(shè)計與施工提供珍貴的資料。

參考文獻(xiàn)

[1]粟俊江.重慶地區(qū)環(huán)境影響評估中水文地質(zhì)勘察研究[J].科協(xié)壇，2012（07）.

[2]湯越婷.小議水文地質(zhì)工程勘察中存在問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2011（06）.