水文地質(zhì)勘查對(duì)巖土工程的重要性

張旭波

摘要：當(dāng)前，隨著巖土項(xiàng)目的發(fā)展，勘察技術(shù)的日益進(jìn)步，水文地質(zhì)環(huán)境關(guān)系著整個(gè)項(xiàng)目的安全性與可靠性，為此，加強(qiáng)水文地質(zhì)條件勘察非常重要。文章介紹了巖土項(xiàng)目中水文地質(zhì)勘察要點(diǎn)，闡述了水文地質(zhì)環(huán)境勘察對(duì)巖土項(xiàng)目的重要影響。

關(guān)鍵詞：巖土項(xiàng)目;水文地質(zhì);勘察要點(diǎn);重要意義

水文地質(zhì)環(huán)境勘察的目的在于觀測(cè)地下水和巖體之間的作用關(guān)系。巖土體和地下水間彼此作用具有煩瑣的多元性與巨大的災(zāi)害性，巖土項(xiàng)目施工中，水文地質(zhì)勘探相對(duì)比較薄弱，主要是因?yàn)殛P(guān)注度低及勘察投資少等造成的。

1.巖土項(xiàng)目中水文地質(zhì)環(huán)境勘查要點(diǎn)

1.1勘查自然地理環(huán)境

勘查自然地理環(huán)境是水文地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)內(nèi)容，由此保證巖土工程的正常施工。在勘探自然地理環(huán)境時(shí)，會(huì)涉及諸多內(nèi)容，應(yīng)確?？辈檫^程的層次分明，盡量擴(kuò)展勘查的覆蓋面積，以確保涉及施工現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)方面。對(duì)于自然地理環(huán)境的勘探表現(xiàn)在對(duì)氣候特征、水文特征和地形地貌特征等層面，具體概括是：針對(duì)氣候特征來講，勘查要點(diǎn)是勘探施工現(xiàn)場(chǎng)氣象特點(diǎn)，包含確定施工現(xiàn)場(chǎng)氣候時(shí)熱帶性氣候、溫濕性氣候或者亞熱帶氣候，明確空氣濕度與熱度的基本指標(biāo)，全面統(tǒng)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)力與風(fēng)速條件等;就水文特征來講，勘查要點(diǎn)是對(duì)周圍水系的總數(shù)與空間組成方面的勘查，包含各類地表水與地下水的方向、速度，地下水位實(shí)際情況等;針對(duì)地形地貌特點(diǎn)來講，勘查要點(diǎn)是對(duì)巖土項(xiàng)目所處部位的地貌展開勘查，包含地形的布局與特征、地貌侵襲情況、地勢(shì)沖刷結(jié)果、地形堆積狀態(tài)等。

1.2勘查地質(zhì)條件

水文地質(zhì)環(huán)境勘查過程，涉及范圍很廣，包含對(duì)地質(zhì)特點(diǎn)的勘探、環(huán)境巖土特性的勘查、地形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的調(diào)研與預(yù)測(cè)、地基結(jié)構(gòu)的調(diào)查與研究、對(duì)第四系厚度管理狀況的了解與掌握等多種內(nèi)容。另外，要勘查巖土項(xiàng)目地質(zhì)條件，還需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)巖石層對(duì)水環(huán)境抗壓性能的勘查，而且要認(rèn)真調(diào)查巖體腐蝕大小，以保證巖土項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的耐久性。

1.3勘查地下水位狀況

針對(duì)整個(gè)巖土項(xiàng)目而言，影響到巖土項(xiàng)目穩(wěn)固性的一大關(guān)鍵因素就是項(xiàng)目所在地區(qū)的地下水位狀況，為此，將勘查地下水文狀況視為水文勘查的核心，由此保障巖土項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的地基穩(wěn)固性。在勘察地下水位時(shí)會(huì)涵蓋很多內(nèi)容，主要包含對(duì)地下水位增減特征的勘察、地下水位浮動(dòng)區(qū)域的預(yù)估、對(duì)環(huán)境水補(bǔ)充功能的勘查、對(duì)巖石層內(nèi)地下水排水狀況的勘查、對(duì)最大地下水位與最小水位的歷史探究等方方面面，以此形成比較完整的地下水位測(cè)量系統(tǒng)。在具體勘查環(huán)節(jié)，巖石層物質(zhì)特性的不同是干擾其地下水隱藏程度差別的一大關(guān)鍵因素，為此，在開展水位勘查活動(dòng)時(shí)，著重勘查水類型與水流速變化差別也屬于地下水勘查重點(diǎn)。對(duì)地下水開展動(dòng)態(tài)水位研究時(shí)，可以盡量保障沿途項(xiàng)目基底調(diào)整過程的有效性及指導(dǎo)性，確保施工中能及時(shí)調(diào)整工作流程與操作，由此確保巖土項(xiàng)目的穩(wěn)固性。在勘查地下水位時(shí)，對(duì)于各種巖石層及各種地質(zhì)水系，應(yīng)采用相對(duì)應(yīng)的勘查方法，由此提升地下水位勘探效率及正確性。在勘查環(huán)節(jié)，能結(jié)合實(shí)際狀況采用鉆孔、探井等手段確定地下水位，必須保障確定時(shí)的時(shí)效性，確保當(dāng)?shù)叵滤咏o止?fàn)顟B(tài)時(shí)開展測(cè)定工作，唯有如此方可了解地下水實(shí)際的滲透狀況與儲(chǔ)存狀態(tài)。

2.巖土項(xiàng)目中水文地質(zhì)勘探的重要意義

巖土項(xiàng)目勘查的目的在于為項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工提供有效的技術(shù)參數(shù)，評(píng)價(jià)施工現(xiàn)場(chǎng)的整體地質(zhì)條件，分析將會(huì)影響工程進(jìn)度及施工方案的狀況，提供科學(xué)的處理建議。如果巖體具有較大的含水量，其變化必定將會(huì)影響到巖土性能。而這種影響和地下水水位及水量浮動(dòng)規(guī)律、地下水補(bǔ)充形式和水體化學(xué)特性等參數(shù)相關(guān)，均應(yīng)當(dāng)在巖土項(xiàng)目勘查中開展全面測(cè)量和分析。采獲取有關(guān)數(shù)據(jù)和信息之后，按照工程基本特征及要求，評(píng)價(jià)所能采用的預(yù)防對(duì)策。

2.1可以減小水文運(yùn)動(dòng)對(duì)巖土項(xiàng)目產(chǎn)生的影響

伴隨地下水位、水量的改變，不同性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的巖體遭到的影響也不一樣。①軟弱巖石與嚴(yán)重風(fēng)化的巖體在地下水的作用下短期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生軟化以及完全崩塌解體，這類軟化崩塌的巖體在地下水的作用下會(huì)從原本的巖層結(jié)構(gòu)內(nèi)脫離[1]。②巖土層內(nèi)漲縮系數(shù)很大的膨脹土受到地下水位和水量變化的影響多次吸水膨脹和失水干縮，巖土層體積的改變會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程基礎(chǔ)的支持力布局不勻，以損壞建筑工程的地基。為此，要在施工項(xiàng)目計(jì)劃的制定中參考巖土項(xiàng)目勘查報(bào)告上有關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)論和建議，采用科學(xué)的預(yù)防對(duì)策，方可防止地下水文變化影響到建筑項(xiàng)目基礎(chǔ)建設(shè)。

2.2有助于減少地下水對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的影響

地下水位條件對(duì)施工項(xiàng)目的影響較大，首先，因?yàn)樗谥亓τ绊懴聲?huì)自然出現(xiàn)滲透作用，若項(xiàng)目基坑建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)處在地下水位以下時(shí)，就要考慮施工環(huán)節(jié)地下水滲入是否會(huì)影響到工作人員。其次，為了防止地下水位干擾施工工作而選擇人工降水途徑時(shí)，水位的改變對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)巖土層構(gòu)造會(huì)有影響，極可能產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)和土層下降問題。這些問題是否會(huì)出現(xiàn)取決于地下結(jié)構(gòu)的特性、地下水位與運(yùn)動(dòng)規(guī)律、地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，而這類參數(shù)均能夠從水文地質(zhì)環(huán)境勘察過程獲取。

2.3有助于減小水文地質(zhì)影響到地基埋深

地基埋深是巖土項(xiàng)目施工中的重要一環(huán)，若要保障這一環(huán)節(jié)正常開展，就要掌握水文地質(zhì)環(huán)境和動(dòng)態(tài)，進(jìn)而科學(xué)判定。在地基埋深環(huán)節(jié)，在有地下水的基礎(chǔ)上，地基埋深應(yīng)在其之上，若通過實(shí)地考察，地基埋深需處于地下水以下時(shí)，就需要建立降水對(duì)策[2]。另外，針對(duì)地基埋深來說，水文地質(zhì)勘探還有其他作用，例如地下水會(huì)令土地變軟，如果軟化程度很高，將會(huì)造成地基開裂，為此，需要勘探水文地質(zhì)環(huán)境，避免這種情況的出現(xiàn)概率。

3.巖土勘探水文地質(zhì)問題研究評(píng)估內(nèi)容

巖土項(xiàng)目中常見的地下水問題主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：侵蝕性與滲流穩(wěn)固性上，抓住這一點(diǎn)，巖土勘探的目的與評(píng)估結(jié)果應(yīng)是比較圓滿和確切的。

3.1侵蝕性評(píng)估

主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)，其一，對(duì)于巖土層地基來說，重視巖土層的干效應(yīng)、濕效應(yīng)和水理性質(zhì)闡述的分析探究，其發(fā)揮出收縮、濕陷和軟化功能。巖土層物理力學(xué)特性，尤其是水理性質(zhì)，既影響到地基和邊坡強(qiáng)度及變形程度，并直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。對(duì)巖土層水理性質(zhì)的研究其主要內(nèi)容是巖體可塑性、滲人性、軟化性以及膨脹收縮性等。膨脹收縮性主要指巖土層膨脹與收縮作用對(duì)工程產(chǎn)生的影響，主要包含膨脹率、收縮率以及收縮系數(shù)等參數(shù)嘲。軟化性指標(biāo)主要指在地下水的反復(fù)作用下，有些巖土層會(huì)表現(xiàn)出較大的軟化現(xiàn)象。其次是工程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單地說即水化學(xué)性質(zhì)和水污染影響，按照抽樣檢測(cè)檢驗(yàn)項(xiàng)目指標(biāo)開展整體評(píng)價(jià)并制定科學(xué)意見。

3.2滲流穩(wěn)固性評(píng)估

要根據(jù)巖土層特性、水文地質(zhì)系數(shù)和項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際驗(yàn)證地下水的異常地質(zhì)作用。特別是要注意流土、管涌以及突涌出現(xiàn)的條件;判定要素與臨界水力比降，制定預(yù)防措施與施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.案例介紹

某巖土項(xiàng)目勘查中，路塹長(zhǎng)在1.2km左右，初見水位深度80cm，穩(wěn)定水位深度60cm，地層巖性為：①層粉質(zhì)粘土（0-2.8m）：黃褐色、硬塑，有部分銹斑和薄層粉土;②層粉土（2.8m-12.4m）：灰黃色，15m之下為灰褐色，略密，潮濕，有薄層粉質(zhì)粘土;③粉層粘土（12.4m-16.8m）：灰褐色，15m之下為淺灰色，硬塑，有薄層粉土等。

巖土項(xiàng)目勘查中，如果面臨地下水路塹，涵道等施工項(xiàng)目時(shí)，為了解含水層的滲水闡述，涌水量多少，就要對(duì)鉆孔進(jìn)行水文檢測(cè)，進(jìn)而給設(shè)計(jì)提供依據(jù)，保障順利施工[4]。水文測(cè)試包含提水、排水、壓水以及注水等測(cè)試，而最簡(jiǎn)便的是排水、提水測(cè)試。排水、提水測(cè)試也是計(jì)量滲水系數(shù)最常用的方法。上文根據(jù)該項(xiàng)目實(shí)例，詳細(xì)闡述了巖土項(xiàng)目中水文地質(zhì)勘探的重要意義。

5.結(jié)束語

綜上所述，隨著超高層工程及人類對(duì)地下空間使用需求的增加，建筑項(xiàng)目的地基挖掘深度持續(xù)向地下延長(zhǎng)，如此就加大了建筑物針對(duì)巖土項(xiàng)目勘查的依賴性，而水文地質(zhì)環(huán)境勘探也非常重要。另外，因?yàn)榈叵滤拈_發(fā)利用和大型建筑對(duì)地下水文環(huán)境都造成了諸多影響，使地下水文地質(zhì)環(huán)境勘查越來越煩瑣。為此，需要深入研究各種先進(jìn)技術(shù)在巖土項(xiàng)目中的使用，不斷提高勘查效率，保障勘查結(jié)果的精準(zhǔn)度。

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