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        巖土工程勘察中水文地質問題探討

        2013-04-16 11:49:50楊美艷隨增志曲關明子艾克文
        吉林地質 2013年4期
        關鍵詞:場區(qū)水文地質巖土

        張 楠,楊美艷,隨增志,曲關明子,艾克文

        吉林省水文地質調查所,吉林 長春 130012

        巖土工程勘察中的水文地質問題,一直成為巖土工程勘察領域倍受關注的專業(yè)問題?,F就工程勘察實踐中經常遇到的水文地質問題,以工民建(詳勘)為例進行剖析、解讀常規(guī)偏差隱現的問題,以此來修正過去的觀念和思維,增強對專業(yè)技術的重新認識。改變過去僅以簡短的文字概述諸多的水文地質問題;改變對巖土工程勘察成果中水文地質章節(jié)內容的認識;增強外業(yè)勘察中索取第一手資料的能力;添補成果文件中的缺憾。為此,按巖土工程勘察專業(yè)的項目運行程序—巖土工程勘察各階段的水文地質方面工作內容分別闡述之。

        1 踏勘階段

        踏勘工作是在承擔項目后,人員、設備、儀器進入勘察場地前應完成的一項工作,目的是對勘察場地從多方面有一個了解和熟悉,為下一步進場起到全面指導作用,其水文地質工作內容如下:

        (1)建設場區(qū)有無地表水體?地表水體距擬建場區(qū)最近距離是多少?地表水體是否有匯集或萎縮的跡象,地表水體的規(guī)模等。

        (2)建設場區(qū)地處哪個流域,流域內的水系匯集、流經、滲透過程是否會對建設場區(qū)的地基條件產生影響。

        (3)建設場區(qū)歷史上或近些年經歷的最大降水、地表水體及地下水的變動幅度。

        (4)建設場區(qū)附近是否有化工類,醫(yī)療類等污染類工業(yè)廠區(qū)的廢水排泄、流經、滲入。

        (5)建筑場區(qū)附近是否有工業(yè)或民用(大、中、小型)水源地或深水井?是否在使用。

        (6)了解建筑場區(qū)是否有地下排水管線、滲水井和各類人防工程存在,積水和滲漏如何。

        (7)建筑場區(qū)附近是否有大型建設項目的深基坑;是否有地下隱蔽工程正在進行降水施工。

        (8)其它與水文地質相關的內容。

        2 編寫勘察綱要階段

        勘察綱要是項目進行巖土工程勘察外業(yè)工作必須執(zhí)行的指導性文件,是項目運行的前驅,有著對勘察成果質量起著舉足輕重的作用。巖土工程勘察綱要是查明建設工程項目地基的巖土體特征,是對

        天然地基進行宏觀掌握,微觀了解的一項集基礎性與科研為一體的重要前置工作。其中根據項目的規(guī)模、分類、穩(wěn)定性、重要性等來設定的水文地質及水理作用內容如下:

        (1)地下水的類型和賦存狀態(tài)。

        (2)主要含水層分布規(guī)律。

        (3)地下水的補給、排泄條件,地表水與地下水的補排關系及其對地下水位的影響。

        (4)勘察時的地下水位,歷史最高地下水位,近3 至5 年最高地下水位,水位變化趨勢等。

        (5)是否存在對地下水和地表水造成污染的污染源及其可能的污染程度。

        (6)當高層建筑或重大工程進行水文地質條件評價時應進行專門的水文地質勘察方面的設計。

        (7)勘察時涉及的其他方面水文地質內容。

        3 外業(yè)勘察階段

        外業(yè)勘察階段涉及的內容較多,常規(guī)項目牽涉的水文地質工作內容應由以下幾方面組成:

        (1)建設場地及周邊地表水體體積和(自然水面)高程測量,并測量流量、流速等。

        (2)各勘察孔的初見水位監(jiān)測和穩(wěn)定水位測量,分清上層滯水或潛水。

        (3)采集常規(guī)分析的水樣和特殊分析的水樣。

        (4)分析地表水與地下水的補排關系和豐、枯水期的變化。

        (5)關心具有毛細上升作用的巖土體,掌握其在建筑場地的分布情況。

        (6)根據勘察綱要設計的水文地質內容,結合勘察場地的實際情況完成相關工作內容。

        4 試驗測試工作

        根據項目委托要求,踏勘和實際勘察工作接觸的水文地質條件,試驗測試項目中水文地質工作內容如下。

        4.1 實驗項目

        實驗項目是與地下水相關的各層巖土的常規(guī)試驗(如:天然含水量、飽和度等)和特殊項目試驗(如:有機質土和淤泥質土等)它們與水有著密不可分的關系,常規(guī)試驗項目應包括以下內容:

        (1)相關層位地下水的簡分析、全分析。

        (2)侵蝕性CO2測試。

        (3)土樣品的吸水率、飽和吸水率、含水率、濕化、毛細上升高度等。

        (4)黃土的濕陷系數等。

        4.2 測試項目

        測試項目是勘察過程中在現場實測取得的相關參數值,應包括以下內容:

        (1)測試土層的滲透系數。

        (2)判定土層液化的可能性。

        (3)進行控制性的抽水試驗。

        (4)壓水、注水試驗。

        5 巖土工程勘察中的水文地質工作

        巖土工程勘察報告是承擔—完成項目過程中各階段獲取相關成果的綜合反映,是集委托—踏勘—外業(yè)勘察—試驗測試等相關成果的集中體現;是一份表達勘察項目場區(qū)地基存在現狀的相關文件,更是建設項目基礎設計采用的科學依據和法律文件。這里提到的僅是巖土工程勘察中工業(yè)與民用建筑常規(guī)勘察項目水文地質工作內容。

        (1)巖土工程勘察報告中應反映初見水位,靜止水位(及高程)。

        (2)含水層(組)位置、巖性,地下水流向,地下水與地表水的補給、排泄關系、地下水的主要補給來源。

        (3)流域內地表水體是否對擬建場區(qū)現狀和未來產生影響。

        (4)預測五十年一遇的歷史上最高水位。

        (5)提供相關巖土體的滲透系數和不同地貌單元的涌水量(或單位涌水量)。

        (6)提供水質的概況(簡分析或全分析成果以及侵蝕性試驗等成果)。

        (7)提供擬建場地的標準凍深值,判定相關土體,因水的作用而產生的濕陷性和液化趨勢。

        (8)提供相關巖土體的凍融對地基或基礎的影響。

        (9)提供開挖地基的降水設計方案(或措施)方面的建議,預測對周邊建設的影響。(10)提供地下水對(箱、筏等)基礎產生浮力的影響程度,并預測相關參數。

        (11)提供關于水方面的作用對建筑物基礎或地基產生的影響因素,并提出解決問題的辦法或處理措施及建議。

        6 驗槽工作

        巖土工程勘察的驗槽工作,是勘察單位完成整體項目運作的最終章節(jié),也是把工程地質勘察成果提供給委托方使用前的最后一次質量把關。

        (1)基坑內的原狀土是否被不同成因的水體(雨水、上層滯水、承壓水、工業(yè)或生活污水等)浸泡過。

        (2)基坑內的原狀土是否因下部含水的巖土體中產生毛細上升而改變原狀土的物理性能。(3)開槽的地基是否挖至有水的枯井、古墓、下水井以及有水的人防工程殘留體。

        (4)地下水對已開挖基坑邊坡穩(wěn)定性的影響。

        (5)對地下水位以下開挖的基坑重點應研究水的集散作用所產生的軟化、崩解、濕陷、漲縮和蝕作用。

        (6)當基坑進行降水處理時應研究實施降水或隔水措施時對相鄰已有建筑的影響。

        7 結論

        巖土工程勘察中的水文地質工作內容,是巖土工程勘察的重要組成部分,巖土與水的交融,是不可分割性的關系,在不同的擬建場地產出形態(tài)差別很大,相互的影響在土體中有更突出的一面。常規(guī)勘察項目場地中的水文地質工作內容,應具有場區(qū)的區(qū)域水文地質特征;特殊、復雜項目場區(qū)的水文地質內容應獨立組成章節(jié),既要全面反映項目擬建場區(qū)的相關水文地質條件,又要結合建筑體的特征反映擬建場區(qū)周邊的水文地質環(huán)境。

        勘察成果報告的質量,關鍵在于基礎(搜集、實測)資料、成果的精度、離散性、準確性、全面性、代表性和適用性。因此,勘察單位應根據其資質現狀,建立長效的用人機制、穩(wěn)定專業(yè)隊伍、提高專業(yè)技術人員的整體素質和能力,為基礎工程建設把好關,造福于吉林人民。

        [1] 工程地質手冊編委會.工程地質手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007,642-62.

        [2] 高大釗.巖土工程勘察與設計[M].北京:人民交通出版社,2010.

        [3] GB50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].

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