水文地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)和施工方法研究

■陳夢(mèng)如

（廣西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊(duì)廣西南寧530023）

水文地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)和施工方法研究

■陳夢(mèng)如

（廣西壯族自治區(qū)二七二地質(zhì)隊(duì)廣西南寧530023）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水文地質(zhì)工程勘察的工作越來越重要，水文地質(zhì)勘察是工程勘察中重要的影響因素之一，不僅能有效的促進(jìn)工程勘察質(zhì)量的提升，同時(shí)也有助于整個(gè)工程質(zhì)量的提升。本文著重分析水文地質(zhì)環(huán)境下的巖土工程勘察方案與施工，針對(duì)存在的問題提出可行性解決方案，以保障工程施工的安全和質(zhì)量。

水文地質(zhì) 工程勘察 施工方法

0 前言

在工程勘察中，水文地質(zhì)工程勘察的重要性越來越突出，成為工程施工中的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系著工程的安全性與穩(wěn)定性。而水文地質(zhì)問題是困擾工程勘察的重要障礙。水文地質(zhì)勘察的主要任務(wù)是為了探明工程施工地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，分析、推測(cè)及評(píng)估存在問題的地質(zhì)環(huán)境，為預(yù)防治理地質(zhì)問題提出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參照，以確保工程施工的科學(xué)合理。

1 地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)評(píng)估

地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)評(píng)估工作異常重要。在以往的工程勘察數(shù)據(jù)中，由于對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和施工標(biāo)準(zhǔn)以評(píng)估地下水對(duì)巖土工程的影響和損壞方面缺乏重視，結(jié)合施工區(qū)域己出現(xiàn)多次由于地下水導(dǎo)致地基下陷與建筑物裂縫的質(zhì)量問題，歸納事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在今后的水文地質(zhì)工程勘察過程中，針對(duì)水文地質(zhì)問題進(jìn)行評(píng)估，要特別注意以下幾點(diǎn)：

（1）要注重評(píng)估地下水對(duì)地質(zhì)巖土體與建筑工程的影響，預(yù)先測(cè)定可能對(duì)巖土工程造成損害的因素，并提出預(yù)防治理方案；

（2）巖土工程勘察過程中要緊密結(jié)合建筑工程地基根本類別的標(biāo)準(zhǔn)要求，確定相關(guān)水文地質(zhì)情況，列出技術(shù)選擇所需要的相關(guān)材料；

（3）除了需要確定地下水在天然狀態(tài)與自然環(huán)境下的作用，還要評(píng)估在建筑工程中人為參與時(shí)，地下水的變化，以及對(duì)巖土體和建筑工程產(chǎn)生的不良影響；

（4）要從建筑工程方面考慮，依照地下水對(duì)建筑工程的影響，提出各種環(huán)境下該評(píng)估的水文地質(zhì)情況，例如：①針對(duì)建造在地下水水位下的建筑工程地基水對(duì)砼以及砼內(nèi)鋼筋具有的腐蝕性；②針對(duì)選取的軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、巖石風(fēng)化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土以及膨脹土等，作為直接承受基礎(chǔ)荷載的土層的建筑工程區(qū)域，要注重評(píng)估地下水流動(dòng)對(duì)巖土體可能造成的軟化、瓦解及變形等情況。③針對(duì)建筑工程地基壓縮層深度范圍內(nèi)出現(xiàn)的疏松或者飽和的粉細(xì)砂時(shí)，要預(yù)先測(cè)定出現(xiàn)坑底土進(jìn)入流動(dòng)狀態(tài)，隨地下水涌入基坑、液化潛蝕以及土壤顆粒被滲流帶走的概率；④當(dāng)?shù)鼗虏糠执嬖诔袎核?，要?duì)基深坑開始挖掘后承壓水損壞基坑底板的概率實(shí)行推算與評(píng)估⑤地下水水位以下開挖基坑，要對(duì)其滲透性和含水層的出水能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且評(píng)估由于人工降雨造成巖土體下陷、邊坡不穩(wěn)定，而對(duì)四周建筑工程穩(wěn)定產(chǎn)生影響的概率。

2 注重巖石水理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)與分析

巖石水理性質(zhì)是巖土與地下水彼此反應(yīng)表現(xiàn)出的性質(zhì)，但地下水在巖土中蘊(yùn)藏和儲(chǔ)存量形式存在差別，不同賦存方式的地下水對(duì)巖石水理性質(zhì)產(chǎn)生的作用效果不同，且作用效果和巖土類別相關(guān)，下面著重介紹地下水的賦存方式對(duì)巖石水理性質(zhì)產(chǎn)生的影響，再針對(duì)巖土的重要的水理性質(zhì)以及分析預(yù)測(cè)方案實(shí)行簡(jiǎn)介。

2.1 地下水的賦存方式

地下水根據(jù)在巖土中的賦存方式分成結(jié)合水、由于毛細(xì)作用保持在土層或巖層毛細(xì)空隙中的地下水以及自由水，且結(jié)合水還能分成強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。這兩種水對(duì)巖土水理性質(zhì)的作用最大。

2.2 主要巖石水理性質(zhì)以及測(cè)試方案

（1）在巖土體浸水之后，具有力學(xué)強(qiáng)度降低的特點(diǎn)，稱為軟化性，通常用軟化系數(shù)反映，即巖土在完全浸水情況下和風(fēng)干情況下外力是壓力時(shí)的強(qiáng)度極限之比，可以判定巖石抗風(fēng)化、抗水浸的能力，當(dāng)巖石層中含有容易軟化的巖石，其在地下水的作用下常常會(huì)出現(xiàn)軟體夾層。各種形成原因的粘性土層、由泥巴及黏土固化而成的沉積巖、頁巖、泥質(zhì)粉砂巖等都具有軟化特點(diǎn)。

（2）水在萬有引力的影響下，巖土準(zhǔn)許水透過本身的性質(zhì)，稱為透水性。巖土的滲透性好壞優(yōu)先取決于巖土縫隙的尺寸與貫通效果，另外，取決于空隙的數(shù)量。松散巖土的顆粒越小、越粗糙，其透水性就越差。堅(jiān)硬巖石的縫隙或巖溶發(fā)育更好，其透水性就越好。透水性通常采用水力傳導(dǎo)系數(shù)反映，巖土體的水力傳導(dǎo)系數(shù)能利用抽水試驗(yàn)取得。

（3）當(dāng)巖土浸水飽和后，因?yàn)橥亮＿B接被薄弱、損壞，使巖土體松散、分解的特點(diǎn)，稱為崩解性。巖土體的崩解性包含崩解時(shí)間、巖土崩解量以及崩解形式等。巖土的崩解性和巖土的顆粒構(gòu)造、由地質(zhì)作用所形成的天然單質(zhì)或化合物、巖土結(jié)構(gòu)等有很大關(guān)聯(lián)，以某區(qū)域的巖石風(fēng)化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土舉例，通常崩解時(shí)間為5h到24h之間，崩解量為1.79%～34%，以微晶高嶺石、伊利石族、觀音土為主的巖石風(fēng)化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土采用散開式崩解，但以硅石為主的殘積土采用裂開狀崩解方式。

（4）在萬有引力作用下飽水巖土可以從縫隙中自由流出一定水量的性能，稱為給水性，以飽和介質(zhì)在重力排水作用下可以給出的水體積與多孔介質(zhì)體積之比表示。給水度是儲(chǔ)有地下水的透水層的關(guān)鍵水文地質(zhì)參變量，其不僅對(duì)基坑涌水量產(chǎn)生影響，也對(duì)場(chǎng)地疏干過程有影響，給水度通常通過實(shí)驗(yàn)室方案進(jìn)行測(cè)算。

（5）巖土吸水后體積變大，失水后體積變小的特點(diǎn)，稱為脹縮性。脹縮性是由于巖土顆粒表面水膜吸水變厚，失水變薄而形成。巖土的脹縮性通常是造成地面裂縫和基坑隆起情況出現(xiàn)的主要因素，對(duì)地基形變與土坡表層穩(wěn)定性具有極大影響。判定脹縮性的主要標(biāo)準(zhǔn)為：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。

3 總結(jié)

在水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于對(duì)水文地質(zhì)問題不重視，設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題的工程案例屢屢出現(xiàn)。水文地質(zhì)環(huán)境下的巖土工程要使地下水自然的動(dòng)力平衡改變，會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的建筑工程風(fēng)險(xiǎn)，較多的危害有基坑、慣用以及流砂等情況，所以不僅需要強(qiáng)化初期的各種巖土地質(zhì)和水文地質(zhì)的勘測(cè)和分析，還要隨著建筑工程的施工，依據(jù)工程進(jìn)度，實(shí)行長(zhǎng)時(shí)間觀察，方便于設(shè)計(jì)和施工的調(diào)度，防止安全事故的發(fā)生。

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F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-339-1