黃土削峁填溝高填方地下水監(jiān)測(cè)與分析

張繼文，于永堂，李 攀 ，杜偉飛 ，劉 智

(1. 機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710043；2. 西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，陜西 西安 710055；3. 陜西省特殊土工程性質(zhì)與處理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710043)

近年來(lái)，隨著我國(guó)西部黃土丘陵溝壑區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，受地形、空間限制，可供城鎮(zhèn)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的土地資源越來(lái)越少，為了解決建設(shè)用地問(wèn)題，通過(guò)“削峁填溝”方式形成的大面積高填方工程越來(lái)越多．這類工程的原始地形地貌、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件往往較為復(fù)雜． 填方工程建設(shè)后，地形地貌改變將引起地下水補(bǔ)給、徑流和排泄條件改變，使土體的強(qiáng)度和應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)而對(duì)高填方體的變形和穩(wěn)定產(chǎn)生影響． 工程實(shí)踐表明，地下水對(duì)高填方的影響，主要體現(xiàn)在浸泡軟化、滲透變形、動(dòng)水壓力和凍融等方面[1-4]，國(guó)內(nèi)一些填方工程因水的問(wèn)題未處理好，已出現(xiàn)了邊坡滑塌、大變形及失穩(wěn)等問(wèn)題[5-7]．針對(duì)高填方工程的地下水變化問(wèn)題，國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)模型試驗(yàn)[8]、數(shù)值模擬[9-10]等方法進(jìn)行定性分析和預(yù)測(cè)，但由于高填方場(chǎng)地的環(huán)境地質(zhì)條件往往較為復(fù)雜，上述方法常常難以反映真實(shí)情況．鑒于地下水變化情況及其工程效應(yīng)，是關(guān)系到高填方邊坡穩(wěn)定、填方地基變形速率和穩(wěn)定時(shí)間的重要因素，開(kāi)展復(fù)雜水文地質(zhì)條件下，大面積黃土高填方工程地下原位監(jiān)測(cè)意義重大．通過(guò)地下水動(dòng)態(tài)變化的原位監(jiān)測(cè)，不但可以對(duì)地下水的異常變化預(yù)警預(yù)報(bào)，客觀評(píng)價(jià)疏排水措施有效性，還可為地下水?dāng)?shù)值模擬、巖土工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠的水文參數(shù)．

本文以黃土丘陵溝壑區(qū)某高填方工程為例，介紹了黃土高填方工程地下水的監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法，通過(guò)對(duì)該工程施工過(guò)程和竣工后的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲得了地下水的空間變化規(guī)律和趨勢(shì)．

1 工程概況

1.1 工程特點(diǎn)

本工程位于陜北黃土高原中部，地處黃土丘陵溝壑區(qū)，是我國(guó)濕陷性黃土地區(qū)開(kāi)展的大規(guī)模造地工程之一．工程建設(shè)過(guò)程采取了一系列工程措施，如設(shè)置地下排水系統(tǒng)疏排地下水；對(duì)原地基濕陷性黃土進(jìn)行了強(qiáng)夯處理，消除黃土濕陷性；通過(guò)挖除、強(qiáng)夯、碾壓等方式處理不良地質(zhì)體，消除地質(zhì)隱患；對(duì)填筑體采用以沖擊碾壓為主、局部強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)等施工工藝進(jìn)行壓實(shí)處理等．

與其他填方工程相比，本工程具有如下特點(diǎn)：①地形地貌、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件復(fù)雜：場(chǎng)地地形起伏，溝壑縱橫，切割強(qiáng)烈，谷底和溝谷兩側(cè)出露基巖裂隙有地下水涌出；梁峁斜坡地帶分布有深厚的濕陷性黃土，谷底局部區(qū)域分布有高壓縮性的軟弱淤積土等特殊巖土；場(chǎng)地中存在崩塌、滑坡、土洞等不良地質(zhì)體．②深挖高填：最大填挖方高度均超過(guò)100m，平均填挖方高度超過(guò)30 m．③面積大：填挖方總面積超過(guò)10 km2．④土石方量大：總填挖方量超過(guò)3億m3．⑤施工條件差，工期緊，施工工作面廣，施工組織復(fù)雜．⑥沉降控制要求高：填挖方場(chǎng)地均為建設(shè)用地，上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的沉降與差異沉降要求嚴(yán)格．⑦填方工程屬于千年大計(jì)工程，高填方地基的穩(wěn)定性和耐久性要求極高．

1.2 氣象條件概況

建設(shè)場(chǎng)地位于溫暖帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)． 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳?951～2005年資料，多年平均降水量為562 mm，最大值為871 mm，最小值為330 mm，日最大降水量139.9 mm（1981年），時(shí)最大降水62 mm（1979年），近20年來(lái)，年平均降水量為496 mm．多年平均降雨量最高的月份出現(xiàn)在6～9月，集中了全年約 70%的降雨量，其次是 4月、5月和10月，其它月份降雨量很少．

1.3 填方前的水文地質(zhì)概況

建設(shè)場(chǎng)區(qū)主溝流域面積約13 km2，溝道長(zhǎng)度約7.5 km，比降約18.3‰，枯水期溝谷地表水流量一般小于18 m3/h，主溝多年平均徑流量估值約32.87萬(wàn)m3/a． 水流量隨季節(jié)變化大，枯水季節(jié)流量小，僅在雨季有斷續(xù)洪流，但區(qū)域內(nèi)可見(jiàn)下降泉出露，流量較?。雎兜貙又饕獮榈谒南?、新近系和侏羅系，典型橫向水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)如圖1所示．地下水類型為第四系孔隙潛水和侏羅系基巖裂隙水兩大類． 第四系孔隙潛水主要分布于河谷區(qū)，基巖裂隙水全區(qū)分布，二者在河谷區(qū)水力聯(lián)系密切，構(gòu)成雙層介質(zhì)統(tǒng)一含水體．第四系含水層主要為洪積層，厚度一般小于10 m；基巖含水層主要為砂巖風(fēng)化層，強(qiáng)風(fēng)化帶的厚度一般小于4 m．地下水補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，以泉水溢出、蒸發(fā)及人工開(kāi)采等方式排泄．天然條件下，地下水自周邊分水嶺地帶順地勢(shì)向溝谷徑流匯集，并轉(zhuǎn)化為地表徑流排泄于區(qū)外．

圖1 典型橫向水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Typical cross-section drawing of hydro-geological structure

1.4 填方后的地下水疏排措施

為了保證地下水順利排出，本工程沿主要沖溝溝底設(shè)置了主盲溝，在自然支溝溝底設(shè)置次盲溝，結(jié)合地形、泉眼出露和滲流情況設(shè)置支盲溝，主盲溝、次盲溝和支盲溝相連，形成全長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里的地下盲溝排水系統(tǒng)，將原溝底的地表水、出露泉等以樹(shù)枝狀有機(jī)聯(lián)通．盲溝由土工布包裹碎石反濾層、涵管等組成，地下水由溝谷兩側(cè)向溝谷中心匯集，通過(guò)土工布向盲溝內(nèi)入滲，可使地下水滲入排出而阻止泥土進(jìn)入．此外，在主、次盲溝交接部位設(shè)置若干豎向監(jiān)測(cè)抽水井，用于監(jiān)控地下水位，若盲溝作用減弱，地下水位上升，人工抽水進(jìn)行控制．

2 地下水監(jiān)測(cè)及分析

為了研究高填方體施工過(guò)程及竣工后，原地基及填筑體內(nèi)部的地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，本次設(shè)置了地下水位、盲溝水流量、孔隙水壓力、地表水下滲深度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，建立了一套地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)．由于高填方工程監(jiān)測(cè)尚無(wú)專門(mén)規(guī)范，本次監(jiān)測(cè)工作主要參照《地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程》[11]進(jìn)行．地下水位采用電接觸懸錘式水位計(jì)法監(jiān)測(cè)；出露泉流量和盲溝水流量，采用堰槽法及流速儀面積法測(cè)量；孔隙水壓力采用埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)法測(cè)量；地表水下滲深度采用鉆探取樣、烘干法測(cè)定．

2.1 地下水位監(jiān)測(cè)結(jié)果及變化規(guī)律

地下水位監(jiān)測(cè)斷面分為順溝方向和橫剖面方向兩類，以順溝方向?yàn)橹鳎叵滤挥^測(cè)孔主要布置在邊坡、主盲溝與次盲溝中心線附近、主盲溝與次盲溝交匯處、地下泉露頭部位、淤地壩區(qū)域等，用于監(jiān)測(cè)盲溝、排水通道附近的地下水位變化情況，判斷盲溝排水設(shè)施的有效性和地基土的固結(jié)排水情況．水位觀測(cè)孔孔底穿過(guò)土層進(jìn)入基巖以內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)原地基和填筑體內(nèi)的地下水位監(jiān)測(cè)．除專門(mén)設(shè)置水位觀測(cè)孔外，還利用場(chǎng)地中的監(jiān)測(cè)抽水井、測(cè)斜孔、分層沉降孔等進(jìn)行水位觀測(cè)．

圖2為鎖口壩填方邊坡順溝方向的地下水位分布剖面圖．該區(qū)域位于整個(gè)填方場(chǎng)地的溝口位置，是監(jiān)測(cè)地下水位變化的重點(diǎn)部位．圖2中，填方施工前，地下水位順溝谷地勢(shì)逐步降低，地下水位高程為961.76～964.11 m，平均水力比降為1.23%，較為平緩．填方竣工后，地下水位略有抬高，但仍處于原地面以下．鎖口壩邊坡后緣的地下水位變化很小，表明原地基中修建的地下排水盲溝系統(tǒng)使上游的地下水壓力順利宣泄，保持了邊坡后緣地下水基本處于穩(wěn)定狀態(tài)．

圖2 鎖口壩填方邊坡順溝方向地下水分布圖Fig.2 Distribution of underground water in the high fill slope

圖3 某典型溝谷填方區(qū)地下水位觀測(cè)孔布置圖Fig.3 The locations of underground water observation wells in the fill section of a typical gully

圖4 地下水位變化歷時(shí)曲線Fig.4 Curves of groundwater level vs.observation time

建設(shè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)典型支溝的地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置如圖 3所示，地下水位變化的歷時(shí)曲線如圖 4所示．由圖4可知，該支溝內(nèi)地下水位有升有降，其中位于溝谷上游的監(jiān)測(cè)點(diǎn) SW-1，水位持續(xù)下降，位于溝谷中下游和溝口的監(jiān)測(cè)點(diǎn)SW-2和SW-3，水位先上升后小幅波動(dòng)（水位升降小于1m）．監(jiān)測(cè)點(diǎn)SW-4位于主溝中，竣工一年后，地下水位已降低至土巖分界面以下，因水位觀測(cè)孔孔底高于水位面，此后該孔中一直無(wú)水． 圖4中SW-1監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于淤地壩中部，與排水盲溝相鄰，地下水位持續(xù)降低，已從施工前的1 039.95 m（2012年3月1日）降低至工后的1 034.19 m（2015年9月4日）．填方施工前，淤地壩區(qū)域在原始自然淤積后，地下水位上升，上部含水量不大，呈可塑狀態(tài)；地下水位附近及其下的淤積土多呈軟塑～流塑狀態(tài)．填方竣工后，通過(guò)采取碎石墊層強(qiáng)夯加固地基，鋪設(shè)方格網(wǎng)狀的碎石排水盲溝等方式進(jìn)行地下水疏排，加速地基土的排水固結(jié)．填方竣工后，上游淤積壩中地下水補(bǔ)給量下降，使地下水位不斷下降，通過(guò)地下盲溝等排滲設(shè)施不斷排出，表明壩內(nèi)設(shè)置的排滲設(shè)施對(duì)促進(jìn)淤積土的排水固結(jié)起到較好的作用．下游地下水位上升的現(xiàn)象表明，填方施工改變了地下水滲流場(chǎng)，人工填土在一定程度上抬高了部分溝谷下游的地下水排泄基準(zhǔn)面，以保證有足夠的水力梯度使地下水流出． 場(chǎng)區(qū)地下水位的變化表明，高填方地基的地下水系統(tǒng)正逐步從分散局部的第四系孔隙潛水和侏羅系基巖裂隙水轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹€(wěn)定水位的地下水流系統(tǒng)．

2.2 盲溝水流量監(jiān)測(cè)結(jié)果及變化規(guī)律

本次在主溝鎖口壩坡腳盲溝出水口處設(shè)置了水流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)整個(gè)填方場(chǎng)地主盲溝總排水量（圖5）．除水流量監(jiān)測(cè)外，同時(shí)搜集同時(shí)期當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)發(fā)布的降雨資料，對(duì)比二者關(guān)聯(lián)性．

盲溝水流量監(jiān)測(cè)工作自2012年10月29日開(kāi)始，此時(shí)上游填方體施工已開(kāi)始進(jìn)行，監(jiān)測(cè)點(diǎn)上游的地下盲溝排水系統(tǒng)已經(jīng)建設(shè)完成．盲溝水流量和當(dāng)?shù)亟涤炅勘O(jiān)測(cè)結(jié)果如圖6所示． 由圖6可知，水流量高值一般出現(xiàn)在的6月至8月間，低值一般出現(xiàn)在11月至次年4月間，降水量的季節(jié)分配影響著盲溝水流量的變化，地下盲溝水流量響應(yīng)降水的時(shí)間略有滯后．滯后的原因在于地下水在土體或基巖裂隙中運(yùn)動(dòng)，屬于介質(zhì)流，滲透速度較為緩慢；大面積填方場(chǎng)地的地下水系統(tǒng)具有較大的儲(chǔ)容空間，滲透、排泄能力有限，集中或間斷性的降水補(bǔ)給可作為儲(chǔ)蓄量，在季節(jié)變動(dòng)時(shí)緩慢釋放．

圖5 主盲溝水流量監(jiān)測(cè)Fig.5 Water flow monitoring of the main blind ditch

圖6中，填筑施工期間，盲溝水流量變化主要經(jīng)歷四個(gè)顯著的階段：①2012年10月底至2013年2月底，冬歇停工期間，水流量從最初監(jiān)測(cè)時(shí)的32.6 m3/h降低至18.3 m3/h．②2013年3月初至2013年5月底，水流量進(jìn)一步降低，本階段水流量維持在低值范圍內(nèi)，平均值為14.4 m3/h，水流量變化與上游施工抽取地下水及該時(shí)期大氣降水較少等因素有關(guān)．③2013年6月至2013年9月間，大氣降水較多，地下水獲得補(bǔ)給，且施工抽水量減少，盲溝出水量逐步增大至峰值流量21.7 m3/h．④2013年10月后，填方施工大部分已經(jīng)完成，大氣降水減少，水流量又開(kāi)始逐步降低，但變化幅度明顯低于施工期，水流量隨季節(jié)變化的規(guī)律更加明顯．

填方施工前，監(jiān)測(cè)點(diǎn)上游出露的26處泉眼在枯水期總排水量為9.1 m3/h，河流斷面的地表流量為9.4 m3/h，流域面積約7.84 km2．枯水期河流流量可看作是降水入滲補(bǔ)給量．竣工后，2014年枯水期最小水流量出現(xiàn)在2月18日，實(shí)測(cè)水流量為17.8 m3/h，大于填方施工前監(jiān)測(cè)點(diǎn)上游同期各泉總流量．全年平均水流量為20.2 m3/h，年徑流量約為17.7萬(wàn)m3/a，是填方施工前年徑流量的53.8%． 綜合地下水位和盲溝水流量監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，高填方竣工1年后，盲溝水流量隨季節(jié)變化呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，地下水順利渲泄，表明地下排水設(shè)施可有效排出高填方體內(nèi)部的地下水，地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄逐步趨于平衡和穩(wěn)定．水流量未發(fā)生持續(xù)性陡增或陡降，出水口水質(zhì)僅在2013年施工期雨季期間偶見(jiàn)渾濁，經(jīng)踏勘發(fā)現(xiàn)是溝口鎖口壩處地表徑流沖刷臨時(shí)邊坡坡面，水沿裂隙流入地下造成，經(jīng)及時(shí)加固處理，消除了隱患． 工后期水質(zhì)持續(xù)保持清澈，無(wú)明顯泥沙流出．

圖6 2012-2014年盲溝水流量與降雨量關(guān)系曲線Fig.6 Water flow of main blind ditch in relation to precipitation between 2012 and 2014

2.3 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)結(jié)果及變化規(guī)律

本次在溝谷中心部位，填筑體和原地基內(nèi)不同深度土層中布設(shè)了孔隙水壓力計(jì)，用于監(jiān)測(cè)施工期和工后的孔隙水壓力變化情況．孔隙水壓力計(jì)的埋設(shè)采取一孔多測(cè)點(diǎn)的形式，即在同一鉆孔內(nèi)安裝多個(gè)孔隙水壓力計(jì)，測(cè)點(diǎn)之間采用膨潤(rùn)土密封隔離．由于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的孔隙水壓力變化具有共性特點(diǎn)，這里選取J1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明．J1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)共設(shè)置了4支孔隙水壓力計(jì)，P1、P2設(shè)置在原地基中，在原地基強(qiáng)夯處理完成后埋設(shè)，P3、P4設(shè)置在填土中，隨填土施工同步埋設(shè)．J1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)填方前地下水位為964.11 m，原地基強(qiáng)夯處理完成后，水位升至967.46 m，填筑體施工完成后地下水位進(jìn)一步升至970.32 m．根據(jù)孔隙水壓力監(jiān)測(cè)結(jié)果，繪制孔隙水壓力增量、填土厚度與觀測(cè)時(shí)間的關(guān)系曲線如圖7所示．孔隙水壓力增量與填土荷載增量關(guān)系曲線如圖8所示．

圖 7中，P1測(cè)點(diǎn)在填土施工前已位于地下水位以下，土中的孔隙水壓力在隨填土厚度的增大而快速增大，連續(xù)加載后出現(xiàn)峰值，停荷恒載后，孔隙水壓力開(kāi)始逐步消散．P2測(cè)點(diǎn)初始階段位于地下水位以上，在填方施工過(guò)程，地下水位緩慢抬升，使P2測(cè)點(diǎn)位于地下水位以下，該測(cè)深處的孔隙水壓力增量隨填土厚度的增大與P1測(cè)點(diǎn)有著類似的變化規(guī)律．施工完成后，地下水位基本穩(wěn)定，孔隙水壓力逐步消散．P3、P4測(cè)點(diǎn)位于填土中，處于地下水水位以上非飽和土中，孔隙水壓力未發(fā)生明顯變化，也間接表明地下水未發(fā)生繼續(xù)向上的滲流．

圖7 填土厚度-孔壓增量-觀測(cè)時(shí)間關(guān)系曲線Fig.7 Curves of fill thickness vs. pore water pressure increment vs. observation time

圖8 孔壓增量-荷載增量關(guān)系曲線Fig.8 Curves of pore water pressure increment vs. load increment

研究表明，當(dāng)?shù)鼗幱诜€(wěn)定狀態(tài)，孔隙水壓力增量與荷載呈線性關(guān)系；當(dāng)?shù)鼗锌紫端畨毫εc荷載關(guān)系出現(xiàn)非線性轉(zhuǎn)折，表示地基出現(xiàn)局部剪切破壞，當(dāng)其發(fā)展到一定程度時(shí)，地基將發(fā)生失穩(wěn)[12]． 因此可以用實(shí)測(cè)孔隙水壓力增量與荷載的關(guān)系判定地基穩(wěn)定情況．圖8中，P1、P2測(cè)點(diǎn)在施工加載期間，孔隙水壓力增長(zhǎng)與荷載增量成線性關(guān)系，未發(fā)生非線性轉(zhuǎn)折（即曲線斜率未發(fā)生突然增大），表明原地基未發(fā)生剪切破壞，處于穩(wěn)定狀態(tài)．

2.4 地表水入滲特征

2013年7月以來(lái)，建設(shè)場(chǎng)地經(jīng)歷多次連續(xù)強(qiáng)降雨，其中自7月1日至8月12日，出現(xiàn)了一次長(zhǎng)達(dá) 11天的連陰雨天氣．為了確定降水在填方區(qū)的下滲深度，6月25日在填方區(qū)溝谷中心線低洼地帶，選擇了兩處含水率測(cè)試點(diǎn)，測(cè)定填土的含水率，并與8月19日現(xiàn)場(chǎng)取土測(cè)定降雨后地表水下滲深度，期間共發(fā)生降雨25天，累計(jì)降雨量達(dá)599.6 mm． 降雨前后的填土含水率測(cè)試結(jié)果如圖9所示．降雨前，填土表層和深層的變化趨勢(shì)基本一致；降雨后，一部分地表水以地表徑流和蒸發(fā)的形式排泄，另一部分地表水在重力的作用下通過(guò)黃土孔隙以滲透重力水的形式下滲，上層土體的含水率明顯增大．與6月25日測(cè)定的W1、W2點(diǎn)的含水率測(cè)試數(shù)據(jù)相比，實(shí)測(cè)降雨的影響深度為2.0～3.0 m．

圖9 降雨前后填土含水率測(cè)試結(jié)果Fig.9 Variety of water content in the typical fill areas before and after rainfall

為了獲得極端條件下，地表積水的入滲情況，從2013年7月初至9月末，在防洪壩前填方區(qū)局部進(jìn)行了專門(mén)蓄水試驗(yàn)，通過(guò)在防洪壩壩頂緊鄰積水區(qū)水面邊緣2.5 m處設(shè)置兩個(gè)鉆探取樣孔，測(cè)定土體含水率沿深度方向的變化情況，測(cè)試結(jié)果如圖10所示． 根據(jù)圖10中的含水率測(cè)試結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭示，填方區(qū)地表經(jīng)受近3個(gè)月的長(zhǎng)期蓄水，測(cè)試點(diǎn)處積水的下滲深度約為7 m．

此外，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，天然黃土滲透系數(shù)一般為0.02～0.30 m/d，經(jīng)壓實(shí)或夯實(shí)后，滲透系數(shù)一般為 0.001～0.110 m/d，個(gè)別點(diǎn)的滲透系數(shù)很小，達(dá)1.1×10-5m/d，天然土和壓實(shí)土的滲透系數(shù)均表現(xiàn)出明顯的離散型，壓實(shí)填土的滲透性低于天然黃土1～2個(gè)數(shù)量級(jí)． 壓實(shí)土較低的滲透系數(shù)，使填方區(qū)地表積水在短時(shí)期內(nèi)入滲較困難．因地下水埋藏深度大，短時(shí)期的地表積水尚無(wú)法通過(guò)包氣帶達(dá)到潛水面，難以形成對(duì)地下水的有效補(bǔ)給． 但是在黃土高填方工程中，因不均勻沉降等原因常會(huì)引發(fā)填方區(qū)裂縫出現(xiàn)，在裂縫地帶容易形成沖溝或低洼地帶，而這些負(fù)地形又成為地表水的良好匯聚點(diǎn)，由于裂縫自身的特點(diǎn)，使其成為地表水入滲的良好通道，當(dāng)?shù)乇硭亓芽p下滲時(shí)，易形成落水洞．裂縫以及落水洞一旦形成，將成為地表水匯集入滲的良好通道．因此，在黃土高填方工程建設(shè)過(guò)程，應(yīng)加強(qiáng)巡查，注意裂縫、落水洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，切斷地表水直接下滲的通道．

圖10 積水浸潤(rùn)深度測(cè)試結(jié)果Fig.10 Infiltration depth of surface accumulated water

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)黃土丘陵溝壑區(qū)某“削峁填溝”高填方工程施工前、施工中及竣工后長(zhǎng)達(dá)2年的地下水監(jiān)測(cè)，得到了以下認(rèn)識(shí)：

(1) 以現(xiàn)階段既有數(shù)據(jù)判斷，場(chǎng)地內(nèi)施工前后的地下水排泄基準(zhǔn)面升降不一，當(dāng)形成逐步穩(wěn)定的排水通道后，水位將趨于穩(wěn)定． 盲溝排水水質(zhì)清澈，水流量與降雨量的季節(jié)分配具有一定響應(yīng)關(guān)系，其流量與降水量正相關(guān)，并隨季節(jié)周期性變化，可研判盲溝排水系統(tǒng)目前運(yùn)行正常．

(2) 施工期，飽和土中的孔隙水壓力增量與上部荷載增量存在線性關(guān)系，表明地基土處于穩(wěn)定狀態(tài)；竣工后，超靜孔隙水壓力可較快消散，表明地基土固結(jié)變形正逐步趨于穩(wěn)定．此外，非飽和填土中的孔隙水壓力未發(fā)生明顯變化，表明在監(jiān)測(cè)深度處，地下水未發(fā)生向上滲流．

(3) 填筑體地表水入滲途徑是以孔隙滲入為主，填土經(jīng)充分壓實(shí)后，3個(gè)月的長(zhǎng)期浸水，下滲深度僅為7 m，表明短時(shí)期的地表積水尚無(wú)法通過(guò)包氣帶達(dá)到潛水面，難以對(duì)地下水產(chǎn)生直接補(bǔ)給．

(4) 黃土丘陵溝壑區(qū)通過(guò)“削峁填溝”方式形成的高填方工程，不免會(huì)對(duì)建設(shè)區(qū)域的水文地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響，地下水系統(tǒng)通過(guò)自身內(nèi)部調(diào)整，需要長(zhǎng)時(shí)期才能達(dá)到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，因此地下水的監(jiān)測(cè)需長(zhǎng)期進(jìn)行，并與變形、應(yīng)力監(jiān)測(cè)相結(jié)合，以便于把握地下水的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其對(duì)工程的影響．

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