巖土工程勘察中關(guān)于水文地質(zhì)問題的相關(guān)研究

黃貴州

摘要：在巖土工程研究過程中，水文地質(zhì)問題是很重要的內(nèi)容之一，加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的研究，能夠?yàn)閹r土設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)條件，指導(dǎo)施工，確保施工過程的安全，防止因水文地質(zhì)條件造成的災(zāi)害或把因水文地質(zhì)條件造成的災(zāi)害降到最低，所以說，在巖土工程勘察中對水文地質(zhì)問題進(jìn)行研究是很有必要的。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察;水文地質(zhì);對巖土工程的影響。

前言

巖土工程勘察質(zhì)量是保證工程實(shí)施周期和質(zhì)量的重要前提，水文地質(zhì)作為巖土工程勘察中的的一個(gè)重要組成部分，為巖土工程設(shè)計(jì)和施工提供重要的依據(jù)。在巖土工程中，提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料，才能給出合適的降水、排水設(shè)計(jì)方案，并指導(dǎo)施工。

1、水文地質(zhì)勘察的作用

1.1、在邊坡工程中的作用

因?yàn)樗畬r土具有潤滑、軟化、泥化等不利作用，導(dǎo)致邊坡巖土體力學(xué)性能降低，邊坡穩(wěn)定性下降，達(dá)到極限后發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，邊坡的水文地質(zhì)條件對邊坡的穩(wěn)定性占了很大的因素，故有“治坡先治水”、“十滑九水”等說法。

邊坡的匯水面積、排泄條件等決定了地表水的截排方案，坡頂?shù)慕厮疁系膶挾?、長度，設(shè)置的位置，坡面的急流槽的數(shù)量等;地下水的水位埋深、埋藏性質(zhì)及水量儲(chǔ)量等決定了在考慮邊坡治理設(shè)計(jì)時(shí)動(dòng)水壓力的考慮、靜水壓力的取值及坡題排水等一系列問題。

1.2、在基坑設(shè)計(jì)中的作用

地下水的埋藏深度，決定了基坑開挖及支護(hù)是否需要考慮地下水的影響。地下水的埋藏性質(zhì)、含水層厚度、土層的滲透系數(shù)，影響了基坑水量的大小，從而決定采用坑內(nèi)明排、井點(diǎn)降水還是選擇盲溝排水方式;當(dāng)基坑側(cè)壁有砂層時(shí)，應(yīng)考慮是否會(huì)產(chǎn)生流砂，當(dāng)?shù)叵滤疄槌袎核?，基坑底為砂層時(shí)，應(yīng)考慮是否會(huì)產(chǎn)生管涌，為弱透水及以上土層時(shí)，應(yīng)考慮是否會(huì)發(fā)生突涌等不利因素。故準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料為基坑安全尤為重要。

1.3、指導(dǎo)施工

根據(jù)地下水的埋藏性質(zhì)、埋深等情況，施工單位可以選擇樁基礎(chǔ)施工和基坑開挖的先后順序。當(dāng)?shù)叵挛宦癫剌^深，低于基坑底深度時(shí)，可以選擇先開挖基坑，再施工樁基礎(chǔ);若地下水位埋藏較淺，且含水量較豐富時(shí)，降水會(huì)帶來更大成本時(shí)，可以先考慮樁基先施工，樁基施工完成后，再選擇基坑開挖。根據(jù)準(zhǔn)確的水文地質(zhì)條件，可以選擇合理的施工順序，給工程帶來經(jīng)濟(jì)效益。如某工程為灰?guī)r場地，根據(jù)地勘報(bào)告，開挖范圍內(nèi)地層為人工成因的雜填土、沖洪積成因的黏性土、碎石土及破碎灰?guī)r。地下室底標(biāo)高314.20m，第四系地下水穩(wěn)定水位埋深標(biāo)高325.80-326.67m，基巖巖溶地下水埋深標(biāo)高介于323.50-325.00m之間，水位均遠(yuǎn)高于基坑底標(biāo)高。場地巖溶水具承壓性，在基坑底（標(biāo)高314.20m）以上9-11m，巖溶承壓水水頭高，由于基坑底大部分地段黏土層覆蓋層厚度較薄，H<（γw/γ）h（注：式中H為基坑開挖后不透水層的厚度、γw為水的重度、γ為土的重度、h為承壓水頭高于含水層頂板的高度），且特別在土洞分布地段、軟弱土⑧含角礫粉質(zhì)黏土層分布地段及開挖后巖石出露地段基坑開挖期間會(huì)出現(xiàn)巖溶水基坑突涌。該工程采用的是沖鉆孔灌注樁，業(yè)主為了搶進(jìn)度及節(jié)省造價(jià)（省掉沖鉆孔灌注樁空孔成孔費(fèi)用），未進(jìn)行降水的情況下，先行開挖基坑，基坑開挖至一定深度后，基坑發(fā)生突涌，巖溶水水量大，無法短時(shí)間內(nèi)降水，造成坑內(nèi)積水過深，無法繼續(xù)施工，經(jīng)過專家論證后，講開挖的基坑回填，樁基在現(xiàn)有地面上施工。該工程因業(yè)主未重視勘察方提出的基坑突涌問題，并未采取任何措施下，先行開挖基坑，導(dǎo)致了巖溶突涌問題，造成了經(jīng)濟(jì)和工期的浪費(fèi)。故準(zhǔn)確的水文勘察資料，對工程的合理施工有很大的知道意義。

2、水文地質(zhì)問題對巖土工程勘察的影響

2.1、地下水上升造成的影響

地下水位上升是一個(gè)重要的水文地質(zhì)問題，將對巖土工程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。主要原因包括：（1）自然因素。降雨量突然增大、喀斯特地區(qū)地下河流流向出現(xiàn)了變化以及地震活動(dòng)異常，這些都可能導(dǎo)致地下水位的上升。（2） 人為因素。不合理的像大肆的農(nóng)業(yè)漫灌，灌溉時(shí)用水過多，但是排水卻不及時(shí)，地下水位上升。

地下水位的上升將對周邊建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生一定影響。例如，地下水位的上升會(huì)引起區(qū)域地層軟化，很可能在路基、地基、基坑等施工中造成塌方事故;使周圍土層含水量增加，地下室、地下車站等地下構(gòu)筑物引起的土層承載力降低，地下水浮力增大，影響后續(xù)巖土工程勘察的開展。

2.2、地下水下降造成的影響

區(qū)域人為因素的干擾不僅會(huì)引起地下水位的上升，還會(huì)造成地下水位下降的問題，一方面會(huì)造成地下水資源的短缺;另一方面也會(huì)對區(qū)域巖土工程勘察產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。由于近年來天氣干旱，降雨持續(xù)降低，地下水資源消耗量大，導(dǎo)致地下水位下降。一旦地下水位下降，將導(dǎo)致地表裂縫、土質(zhì)惡化、地面沉降和塌陷等，如龍巖市武平縣十方鎮(zhèn)某加油站發(fā)生塌陷事件，加油站業(yè)主為了省錢，在場地內(nèi)成一口抽水井，在試抽約10個(gè)小時(shí)后，塌陷發(fā)生，造成一定的損失。根據(jù)場地鉆探資料，場地的巖土層自上而下主要為人工成因的（Q4ml）填土;沖洪積成因（Q4al+pl）的砂層、黏性土層及棲霞組（P1q）灰?guī)r等。場地地下水主要為上部第四系土層中的孔隙潛水、下部灰?guī)r層中的巖溶裂隙承壓水，抽水時(shí)，水質(zhì)渾濁，含泥、砂量較大，采用空壓機(jī)吹氣反渣工藝由于氣流強(qiáng)，原土層被擾動(dòng)嚴(yán)重，土體變松散，在抽水過程中，故水質(zhì)渾濁，土中細(xì)顆粒更易被帶走，細(xì)顆粒被帶走后，使得原土洞上覆土體不穩(wěn)定;抽水后地下水位下降，使得上覆土體自重應(yīng)力增加，土洞頂板荷載增加，超過土體承載能力;水位下降后，原土洞中地下水下降，呈真空狀，最終發(fā)生了塌陷。

2.3、地下水上升、下降反復(fù)造成的影響

地下水的上升會(huì)造成巖土層的軟化，地下水的下降會(huì)帶走一些土顆粒，經(jīng)過長年的反復(fù)，土體顆粒流失越來越多，達(dá)到一定程度后形成土洞。土洞為不良地質(zhì)作用，對場地和地基的穩(wěn)定性影響很大，對工程的安全性造成威脅，因此在工程建設(shè)中，對場地水文地質(zhì)的掌握，也是建設(shè)項(xiàng)目最佳選址時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素。

3、強(qiáng)化巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的有效措施

3.1、加強(qiáng)對水文地質(zhì)勘測的重視度

巖土工程中的水文地質(zhì)情況是復(fù)雜多變的。它沒有一個(gè)相對穩(wěn)定的程序，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)查。這就要求勘察單位和工程部門更加重視水文地質(zhì)調(diào)查工作，強(qiáng)化職工和管理部門的責(zé)任，改變原有的調(diào)查施工方式，把水文地質(zhì)勘察、巖土工程建設(shè)等方面的工作擺在同等重要的位置，充分考慮施工區(qū)的氣候等水文地質(zhì)因素，以免影響施工的實(shí)際情況。

3.2、建立健全水文地質(zhì)勘察技術(shù)與管理制度

為了順利、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亻_展巖土工程勘察工作，需要全面的系統(tǒng)支持，進(jìn)一步確定勘察工作的實(shí)施過程、目標(biāo)和任務(wù)。另外，在這一過程中可以采用先進(jìn)的測量技術(shù)，既簡化了測量工作，提高了工作效率，又保證了測量數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供更科學(xué)合理的指導(dǎo)。

3.3、掌握勘察任務(wù)、加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)任務(wù)研究

勘察任務(wù)及設(shè)計(jì)要求，是我們整個(gè)勘察過程的素引，做好巖土工程勘察設(shè)計(jì)任務(wù)的研究工作，能夠帶著問題，帶著目的性的開展工作，對勘察人員和技術(shù)人員在保證勘察施工的有效性和準(zhǔn)確性方面起著重要作用，使我們的勘察成果進(jìn)行具體的研究和評價(jià)更具有針對性，更能真實(shí)反映巖土、水文地質(zhì)性質(zhì)，更好地為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)施工，保證巖土工程質(zhì)量。

3.4、仔細(xì)勘察施工區(qū)域地下水位

打鐵還需自身硬，只有工程勘察人員自身素質(zhì)提高，對水文地質(zhì)知識不斷豐富，通過現(xiàn)場的對施工區(qū)域的調(diào)查，利用周邊已有的水文資料，認(rèn)真分析，才能夠準(zhǔn)確的得出勘察區(qū)域的水文資料，因此，在巖土工程的野外研究中，應(yīng)進(jìn)行全方位的深入研究，提高巖土工程勘察工作的實(shí)際質(zhì)量，提高巖土工程勘察的整體水平和能力。

3.5、加強(qiáng)規(guī)范性學(xué)習(xí)

現(xiàn)階段，我國已逐步建立起符合現(xiàn)行巖土工程技術(shù)發(fā)展實(shí)際的地質(zhì)調(diào)查建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，并在反復(fù)實(shí)踐中收集了大量有效的數(shù)據(jù)文件。但從實(shí)踐的角度看，其應(yīng)用還存在許多不足，因此要從自身做起，不斷加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)知識和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，有效控制操作和過程，結(jié)合工程實(shí)際操作和工程總量，落實(shí)各方任務(wù)。

3.6、優(yōu)化和革新勘察技術(shù)

我國勘察部門應(yīng)積極優(yōu)化和創(chuàng)新水文地質(zhì)勘察工作，不斷優(yōu)化和改進(jìn)勘察方法，運(yùn)用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，快速、詳細(xì)地進(jìn)行資料分析，并對水文地質(zhì)勘察任務(wù)較復(fù)雜的情況進(jìn)行處理，爭取運(yùn)用更先進(jìn)的調(diào)查設(shè)施和技術(shù)，提高調(diào)查管理的充分性和有效性，完善相關(guān)監(jiān)管制度，明確調(diào)查任務(wù)的目標(biāo)，保證巖土工程的順利進(jìn)行。

4、結(jié)束語

綜上所述，在巖土工程穩(wěn)步發(fā)展的過程中，隨著施工難度的加大，對施工安全的要求也隨之增加。巖土工程作為工程建設(shè)的一項(xiàng)基本內(nèi)容，是建設(shè)單位在施工期間的重點(diǎn)工作。因此，認(rèn)真探索水文地質(zhì)問題，并結(jié)合新時(shí)代的發(fā)展趨勢，提出有效的解決方案，能夠大大提高工程建設(shè)的質(zhì)量和安全性。

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