■楊龍君
(廣東省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)技術(shù)中心廣東廣州510425)
探討巖土工程勘查中水文地質(zhì)問(wèn)題
■楊龍君
(廣東省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)技術(shù)中心廣東廣州510425)
隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)巖石工程也跟著繁榮起來(lái),但水文地質(zhì)勘察力度不夠、監(jiān)督不強(qiáng)、實(shí)踐操作不當(dāng)而引起的各種巖土工程危害現(xiàn)象還屢有發(fā)生。因此,加強(qiáng)巖土工程勘查中水文地質(zhì)的勘驗(yàn)勘察勢(shì)在必行。本文根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),通過(guò)闡述水文地質(zhì)條件對(duì)巖土工程的影響,提出巖土工程勘查中對(duì)水文地質(zhì)的勘測(cè)要求,及巖土工程勘查中對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)的勘查。
巖土工程勘查水文地質(zhì)
巖土工程,即土木工程中與巖石、土壤、地下和水源有關(guān)的工程建設(shè)。建筑設(shè)施要實(shí)現(xiàn)根基牢固,構(gòu)筑堅(jiān)固無(wú)安全隱患,就必須做好巖土工程的勘察工作,首先要勘察的是水文地質(zhì)問(wèn)題。
人類(lèi)每一次不合理、不科學(xué)的行為,即使是很細(xì)微的損害,都會(huì)對(duì)自然乃至我們生活的社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。接下來(lái),本人欲闡述的影響中絕大多數(shù)都與人類(lèi)的行為分不開(kāi)。
1.1 動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土工程的損害
動(dòng)水壓力,又稱(chēng)滲透力,是指土中所富含的水因子在自由流動(dòng)的過(guò)程中,因受到土壤阻力的影響,對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拖曳進(jìn)而使土壤的應(yīng)力發(fā)生變化的能力。滲透力的大小對(duì)巖土工程的安全施工有很大影響。實(shí)際中,人為原因(如對(duì)巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行瓦解和破壞)導(dǎo)致的地下水天然動(dòng)力失衡的比重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然因素,日常中經(jīng)常出現(xiàn)的如流土、管涌和基坑等現(xiàn)象就是滲透力作用的真實(shí)反映。地下水動(dòng)水壓力對(duì)巖土工程的作用如果操作不好,控制不當(dāng),輕則影響在建中的巖土工程的順利竣工,情節(jié)嚴(yán)重時(shí)將危及毗鄰建筑物的使用與安全。
1.2 水位上升或下降帶來(lái)的影響
水位的上升或下降一方面是由于自然因素導(dǎo)致,但更多方面是由于人為原因所致。持續(xù)不斷的雨水供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致地下水位上升,再加上特殊的地理環(huán)境因素的影響,常常會(huì)帶來(lái)洪澇、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害,更不利于巖土工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展。而長(zhǎng)期的干旱會(huì)使地下水位下降,不僅影響人類(lèi)生命之源的水資源的正常使用,而且嚴(yán)重的下降會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)大面積沉降和建筑物開(kāi)裂倒塌。
在人為因素方面:基于個(gè)人利益或公共利益的需求,人類(lèi)無(wú)節(jié)制的抽取地下水或在河流上游修建大中型水壩,攔截地下水,致使下游地下水量變小甚至有枯竭的預(yù)兆。而多數(shù)情形在進(jìn)行人工降低地下水位時(shí),選用的方式不正當(dāng),輕則導(dǎo)致底基層出現(xiàn)下沉,建立在此地基基礎(chǔ)上的建筑設(shè)施和地下的水管等設(shè)施出現(xiàn)沉降,短期來(lái)看不會(huì)造成不利影響,但長(zhǎng)期受到各種外力因素的影響,則不能斷定是否會(huì)危及到我們的生產(chǎn)和生活;重則導(dǎo)致地基的土層出現(xiàn)滑動(dòng)與流失,進(jìn)而危及建筑設(shè)施的穩(wěn)固與正常使用。
勘察人員在對(duì)巖土工程中的水文地質(zhì)勘察之前,應(yīng)熟悉和掌握相關(guān)的勘察資料??辈熨Y料包括施工現(xiàn)場(chǎng)的自然地理狀況、地質(zhì)狀況、地下水位的情況、洪水期歷史最高水位、每個(gè)含水層與隔水層之間的埋藏深度、地下水的水位、地下水的流向和水壓狀況。首先,要搜集施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓偷匦翁攸c(diǎn)。其次,要準(zhǔn)確把握施工地區(qū)的巖土層的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)等情況,及時(shí)對(duì)施工的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行規(guī)范性調(diào)整,促進(jìn)工程價(jià)值的最大效能的發(fā)揮。再次,通過(guò)觀察近年來(lái)的地下水位的變化趨勢(shì),掌握該地區(qū)的地下水位的變化情況,地下水易對(duì)建筑設(shè)施的鋼筋混凝土造成大面積的腐蝕,不同程度的腐蝕對(duì)巖土工程造成的破壞度不同。不論何種破壞,都必須引起我們的足夠重視。因此,確保地下水位的變化,且將其變化幅度控制在安全合理的范圍內(nèi),是巖土工程建設(shè)中解決水文地質(zhì)問(wèn)題的重要工作。
水文地質(zhì)參數(shù)是確定巖土工程建設(shè)的科學(xué)性與竣工使用后的安全性的基礎(chǔ)。巖土工程的建設(shè)離不開(kāi)對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)的勘查。首先,是對(duì)地下水位進(jìn)行勘測(cè),地下水位的深淺將決定巖土工程地基的建設(shè),以及地下室基坑開(kāi)挖支護(hù)、降水、抗浮措施。通常情況下,土層滲透性差代表水流比較穩(wěn)定,反之,滲透性強(qiáng),水流速度就較快,對(duì)工程建設(shè)將不利。測(cè)量水位的方法包括勘探、物探、化探、遙感、地震波、電測(cè)和類(lèi)比等。通常采用的方法是采用泥漿鉆探技術(shù),特殊情況需采用套管將水層區(qū)分開(kāi)來(lái)進(jìn)行一層一層的檢測(cè),一般采用將測(cè)量水位的管子深入到含水層約20厘米左右的位置,對(duì)含水層的深層結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)密分析與計(jì)算之后,再測(cè)量地下水位的深淺。其次,要對(duì)地下水的流向進(jìn)行勘測(cè),勘測(cè)方法以幾何法為佳,即在判斷出地下水水位高低的前提下,根據(jù)地下水水位的高低(也就是等深水位線)判斷地下水流的流向。流向原則上是垂直于等深水位線,由高度值高的地方向高度值低的地方流動(dòng)。再次,利用抽水試驗(yàn)對(duì)地下水的水量和水位的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量時(shí),實(shí)驗(yàn)的次數(shù)最少不得少于三次(采用三次不同降深抽水),低于三次的試驗(yàn)所得出的結(jié)果缺乏一定的準(zhǔn)確性和可比性。在勘測(cè)過(guò)程中,測(cè)量的方法和使用的設(shè)施與勘測(cè)水位時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是一致的,試驗(yàn)的次數(shù)中應(yīng)當(dāng)有一次抽水降深接近巖土工程建設(shè)所需的降深要求,勘測(cè)的結(jié)果是觀察水量與時(shí)間、水位和時(shí)間的波動(dòng)情況,如果這種波動(dòng)在合理的可承受的范圍內(nèi),那么就斷定水量和水位在這一工程建設(shè)范圍內(nèi)是穩(wěn)定的,反之,就是不穩(wěn)定的。最后,就是對(duì)水壓的勘測(cè)。水壓的勘測(cè)受到巖土層和施工建設(shè)要求的限制,不同的含水層結(jié)構(gòu)、不同的施工建設(shè)要求所表現(xiàn)出來(lái)的水壓有所不同。測(cè)量水壓通常需要鉆井,如果測(cè)量的是分層或指定深度的水壓就必須鉆密封形式的鋼管井,以此來(lái)隔開(kāi)上層水的影響。
綜上所述,水文地質(zhì)條件對(duì)巖土工程建設(shè)有著巨大影響。因此,要保證巖土工程的順利進(jìn)行,如期竣工,確保建筑設(shè)施后期的正常和安全的使用,就必須堅(jiān)持對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行全面系統(tǒng)的勘測(cè)。我相信,這一定會(huì)對(duì)我國(guó)的土木工程發(fā)展發(fā)揮巨大作用。
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P624[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-6-261-1