基坑工程環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)探討

萬敬東

（安徽省地礦局327地質(zhì)隊(duì)，安徽 合肥 230000）

水文地質(zhì)是指基坑控制施工現(xiàn)場(chǎng)中的土體受地下水、周邊水體的影響后發(fā)生的變化，這些變化通常分為兩類，即在水文影響下地質(zhì)環(huán)境的力學(xué)表現(xiàn)是否滿足基坑設(shè)計(jì)參數(shù)；在水文條件下進(jìn)行基坑開挖是否存在安全隱患。綜上所述，兩種變化表現(xiàn)在基坑工程環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)中十分重要，因?yàn)槠渖婕暗搅斯こ痰馁|(zhì)量與安全水平。

1 水文地質(zhì)條件分析

1.1 含水層劃分

具體方法上，首先確認(rèn)水文地質(zhì)當(dāng)中粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等地層所存在的位置，同時(shí)對(duì)這些土層進(jìn)行取樣，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或其他方法來獲取各自透水性，根據(jù)透水性數(shù)據(jù)以及近期降水表現(xiàn)，可以初步判斷含水層的大致方位，其次依照基坑工程水文地質(zhì)評(píng)價(jià)要求，要對(duì)地下水的承壓水位進(jìn)行確認(rèn)，找到與承壓水位最為接近，但低于承壓水位的地層，此地層被成為承壓含水層，承壓含水層則代表其下方地層可能都存在地下水。此外，在基坑工程施工當(dāng)中時(shí)常出現(xiàn)潛水與承壓水之間的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，此類現(xiàn)象的具體表現(xiàn)為：當(dāng)基坑開挖深度達(dá)到一定水平，地下水會(huì)從降壓變成疏干，此時(shí)形成轉(zhuǎn)換。

圖1 某基坑地質(zhì)剖面圖

1.2 指標(biāo)設(shè)立

為了保障水文地質(zhì)條件分析結(jié)果準(zhǔn)確且可靠，在明確含水層的前提下，應(yīng)當(dāng)結(jié)合相關(guān)理論設(shè)定相應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)體系，該體系主要由實(shí)際環(huán)境條件以及工程要求來決定，必須滿足環(huán)境影響程度最小化、基坑工程可安全順暢開展兩項(xiàng)要求。指標(biāo)設(shè)計(jì)方法上，首先應(yīng)當(dāng)確立指標(biāo)項(xiàng)，如工作面概況、地質(zhì)條件概況、水文地質(zhì)概況等，見表1。其次針對(duì)每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)目設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值，在應(yīng)用中針對(duì)每個(gè)指標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行參數(shù)測(cè)定，測(cè)定完成之后，將指標(biāo)體系參數(shù)與測(cè)定結(jié)果相互對(duì)比，以指標(biāo)體系參數(shù)為基礎(chǔ)即可判斷水文地質(zhì)條件的具體缺陷以及缺陷程度，最終對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合評(píng)估即可得到準(zhǔn)確結(jié)果。

表1 常見水文地質(zhì)條件標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系項(xiàng)具體內(nèi)容

1.3 水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定

水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定同樣是決定基坑工程是否能順利開展的重要工作，在此項(xiàng)工作當(dāng)中至少要確認(rèn)滲透系數(shù)、儲(chǔ)水系數(shù)，具體測(cè)定方法上，結(jié)合目前普遍案例來看，主要采用單井抽水方法，單井抽水方法實(shí)際應(yīng)用步驟如下。

（1）利用三維建模軟件得到概念化含水層模型，同時(shí)針對(duì)模型中各個(gè)階段，配置與實(shí)際條件一致的數(shù)值（實(shí)際條件數(shù)值來源于實(shí)地測(cè)繪或其他測(cè)量工作），此時(shí)得到完整模型，最終通過相應(yīng)的數(shù)值法對(duì)各節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

（2）因傳統(tǒng)單井抽水方法應(yīng)用中存在參數(shù)多解性的問題，所以為了消除此類問題，現(xiàn)代工程主要會(huì)在三維模型上，依照自身經(jīng)濟(jì)條件來布設(shè)測(cè)井。

（3）針對(duì)基坑工程當(dāng)中的圍護(hù)施工，此項(xiàng)施工會(huì)對(duì)基坑周邊地質(zhì)造成較大的影響，出現(xiàn)土體擾動(dòng)問題，那么會(huì)引起實(shí)際水文地質(zhì)與模型脫節(jié)的現(xiàn)象。

1.4 水文地質(zhì)計(jì)算方法

（1）解析法。解析法主要常用于地下水水源流量的計(jì)算當(dāng)中，且根據(jù)水源流量實(shí)際表現(xiàn)，其分為兩種應(yīng)用形式，即當(dāng)水源流量為穩(wěn)定流，則采用裘布衣公式來進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)水源流量為非穩(wěn)定流時(shí)，則采用泰斯公式來進(jìn)行計(jì)算。

（2）數(shù)值解法。數(shù)值解法是衍生于計(jì)算機(jī)技術(shù)上的一種方法，該方法介于計(jì)算機(jī)的功能，有多種表現(xiàn)形式，例如有限元法、有限差分法、正規(guī)網(wǎng)格法、特征線法等等，這些方法的應(yīng)用結(jié)構(gòu)各不相同，同樣需要進(jìn)行選擇。

2 環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)

在基坑工程當(dāng)中為了確保工程可以順利開展，往往會(huì)對(duì)基坑進(jìn)行降水，但在降水過程當(dāng)中，因?yàn)樗×σ约罢加每臻g被撤除，所以基坑的水土應(yīng)力平衡會(huì)被打破，引起土體擾動(dòng)現(xiàn)象，如果擾動(dòng)的程度較大，那么會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成巨大威脅，很可能出現(xiàn)大面積的地質(zhì)塌陷。具體方法上，用群井抽水沉降點(diǎn)布設(shè)的方法來進(jìn)行控制，即在群井抽水的過程當(dāng)中，布設(shè)相應(yīng)數(shù)量的地表沉降點(diǎn)和分層沉降點(diǎn)。

3 結(jié) 語

文章主要分析了基坑工程環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容，分析分為兩個(gè)部分，即水文地質(zhì)條件分析、環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)。在水文地質(zhì)條件分析分析當(dāng)中，主要介紹了該分析方法的具體步驟，同時(shí)說明此部分時(shí)后續(xù)環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的重要前提；在環(huán)境水文地質(zhì)評(píng)價(jià)，主要介紹了評(píng)價(jià)必要性、評(píng)價(jià)方法以及評(píng)價(jià)方向等。