陳亮青

(中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056)

0 前 言

作為工程建設(shè)施工中的重要環(huán)節(jié)之一，地質(zhì)勘查工作的開展可以提高后續(xù)施工的安全性和穩(wěn)定性?？辈槿藛T在勘查的過程中必須充分了解項(xiàng)目區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)情況，并且科學(xué)分析和判斷水文地質(zhì)問題可能會(huì)給工程項(xiàng)目帶來的影響和危害，為項(xiàng)目施工提供更加準(zhǔn)確的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)。

1 水文地質(zhì)勘察在工程中的必要性

高效的工程建設(shè)必須建立在科學(xué)完善的施工方案基礎(chǔ)之上，而只有做好工程所在區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境的勘查和分析工作，才能設(shè)計(jì)出更加合理的施工方案。因此，對(duì)于任何一個(gè)項(xiàng)目來說，最開始也是最重要的工作是做好項(xiàng)目所在區(qū)域地質(zhì)狀況的勘查。任何地區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境都具有一定的復(fù)雜性[1]。另外，地質(zhì)條件很容易受到地下水位的影響，在工程地質(zhì)勘查工作中應(yīng)重點(diǎn)勘查水文地質(zhì)環(huán)境，將勘查結(jié)果作為項(xiàng)目環(huán)境基礎(chǔ)信息。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工中，除了要做好充分、全面的水文地質(zhì)勘查工作，還要深入分析各種水文勘查數(shù)據(jù)，找出可能會(huì)影響地質(zhì)環(huán)境的因素，然后有針對(duì)性地制定相應(yīng)的防范措施，降低不利因素給施工質(zhì)量造成的影響，進(jìn)一步保證項(xiàng)目工程保質(zhì)保量地完成，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察相關(guān)問題分析

2.1 對(duì)基坑開挖造成影響

地質(zhì)勘查工作中，如果對(duì)水文地質(zhì)條件勘查評(píng)估失誤，那么勘查評(píng)估結(jié)果就不能為具體的開挖施工提供準(zhǔn)確的依據(jù)，并且在開挖施工中根據(jù)地下水位制定的防范措施也將不具備可行性，導(dǎo)致基坑開挖施工中出現(xiàn)大量的地下滲水流入基坑。此時(shí)為了保證施工繼續(xù)進(jìn)行，施工人員不得不采取相應(yīng)的排水措施，從而導(dǎo)致工程量驟增、施工成本增加、施工效率大大降低，如果處理不合格甚至?xí)o后續(xù)施工以及項(xiàng)目整體質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響[2]。

2.2 對(duì)土質(zhì)造成影響

基坑中一旦滲入地下水且排除不夠徹底，因?yàn)楹康脑黾?，?huì)使得地基土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度大大降低，繼而出現(xiàn)管涌或者流砂等問題。因此，全面做好水文地質(zhì)狀況的勘查工作非常重要，需要針對(duì)地下水的特點(diǎn)制定有效的預(yù)防措施，以提高基坑穩(wěn)定性，確保項(xiàng)目工程順利有序的完成。

2.3 地下水水位發(fā)生變化

在勘查工程地質(zhì)條件的過程中，一旦出現(xiàn)地下水位上升或者下降的情況，施工企業(yè)應(yīng)該留意巖石特性可能也會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而出現(xiàn)軟弱地基或者地面塌陷類問題。比如，當(dāng)水位上升時(shí)，巖石土體受水因素的影響會(huì)出現(xiàn)一定程度的軟化現(xiàn)象，地基可能會(huì)發(fā)生隆起甚至位移，使得建筑物整體的安全程度大大降低，嚴(yán)重的甚至?xí)a(chǎn)生傾斜或者倒塌等重大安全事故。同時(shí)，地下水位上升還可能導(dǎo)致土壤出現(xiàn)沙化的問題，給地基的承載能力以及穩(wěn)定性造成巨大的影響，嚴(yán)重的甚至?xí){周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。另外，如果在實(shí)際施工中過度抽取地下水，導(dǎo)致水位下降，土壤失水就會(huì)出現(xiàn)一定程度的壓縮現(xiàn)象，嚴(yán)重的區(qū)域地基還會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降、地裂等問題，不僅影響項(xiàng)目施工的安全性和穩(wěn)定性，而且危及前線施工人員的人身安全，不利于項(xiàng)目如期完成。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

福建省浦城至武平(閩粵界)高速公路龍巖段S2合同段位于龍巖市武平縣境內(nèi)，路線大致呈自北往南走向，本項(xiàng)目終點(diǎn)福建、廣東省界，省界處終點(diǎn)樁號(hào)為K150+454.052，路線總長約76.4 km。

3.2 工程地質(zhì)條件

1)地形地貌。本項(xiàng)目S2合同段所在區(qū)位于武夷山脈最南端，其地貌類型主要可分為：構(gòu)造剝蝕低山-丘陵地貌、構(gòu)造剝蝕丘陵地貌(細(xì)分為中丘地貌和低丘地貌)、河谷沖蝕堆積地貌，如圖1～2所示。

圖1 構(gòu)造剝蝕低山-丘陵地貌、構(gòu)造剝蝕中丘地貌

圖2 構(gòu)造剝蝕低丘地貌、沖蝕河谷堆積地貌

2)地層巖性。本項(xiàng)目路線走廊帶內(nèi)分布有沉積巖和巖漿巖以及區(qū)域性變質(zhì)巖三大類，項(xiàng)目區(qū)地層發(fā)育較復(fù)雜，出露地層主要由下古生界前震旦系、震旦系、中生界侏羅系、白堊系、新生界第四系及巖漿巖侵入體組成。

3)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。項(xiàng)目走廊帶橫穿武平-桃溪隆起帶，區(qū)域上位于光澤-武平大斷裂帶中(線路平行)。光澤-武平大斷裂帶，大致循武夷山脈東麓中北北東向延伸，福建省內(nèi)長約370 km，寬數(shù)公里，該斷裂帶主要是在燕山晚期以來產(chǎn)生和活動(dòng)，對(duì)白堊系紅色盆地的分布有明顯的控制作用，在本工程線路內(nèi)，線路處于這些構(gòu)造帶中，對(duì)線路的隧道、橋基造成一定影響。

3.3 水文地質(zhì)評(píng)價(jià)

沿線地貌特征主要為構(gòu)造剝蝕低山丘陵-低丘地貌區(qū)，地表水文網(wǎng)呈樹枝狀發(fā)育，地表水以支流溪溝發(fā)育為主，屬于韓江水系，最終匯入韓江水系等。地下水的補(bǔ)給來源主要是大氣降水，其次是地表溪水和水塘水庫。地下水的徑流主要是沿孔隙和裂隙垂直下滲徑流，其次是平行流。平行流主要是沿裂隙、斷層帶產(chǎn)生。地下水的排泄方式主要是蒸發(fā)及向溪、河中排泄。地下水通過排泄通道而排入韓江水系支流中，最終匯入韓江水系。孔隙潛水、基巖裂隙水水量小，對(duì)路基、橋梁施工影響不大，但上層滯水多分布在低洼的溝谷地段，由于排泄不暢，區(qū)段內(nèi)含水量豐富，對(duì)路基清淤換填在不同程度上有一定影響。據(jù)沿線各工點(diǎn)區(qū)間取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，分析報(bào)告顯示地表水、地下水對(duì)混凝土具微侵蝕性。

3.4 路線方案工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目S2合同段所在區(qū)位于武夷山脈最南端，其地貌類型主要可分為：構(gòu)造剝蝕低山-丘陵地貌、構(gòu)造剝蝕丘陵地貌(細(xì)分為中丘地貌和低丘地貌)、河谷沖蝕堆積地貌；路線走廊帶內(nèi)分布有沉積巖和巖漿巖以及區(qū)域性變質(zhì)巖三大類，項(xiàng)目區(qū)地層發(fā)育較復(fù)雜，出露地層主要由下古生界震旦系、中生界侏羅系、白堊系、新生界第四系及巖漿巖侵入體組成，沿線部分地段不良地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育，沿線沖溝和河流表層以軟～可塑狀沖積粉質(zhì)黏土和砂質(zhì)黏性土為主，但厚度一般不大?？傮w上，路線內(nèi)不良地質(zhì)不很發(fā)育，大規(guī)模的滑坡崩塌等數(shù)量少，沿線總體地質(zhì)條件屬于良好。

1)地形地貌。線路穿越中低山、丘陵區(qū)，地形起伏不大，相對(duì)高差在20～50 m，自然坡度以25°～35°為主，植被發(fā)育，地表難以見到中-微風(fēng)化巖，溝谷多為農(nóng)田，丘坡多為林地。

2)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造。線路穿越區(qū)為花崗巖，坡地表層和溝谷中有黏性土分布，現(xiàn)分述如下：①淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰色，褐灰-灰黃色，流塑，含有機(jī)質(zhì)，有異味，主要分布在農(nóng)田低洼處；②粉質(zhì)黏土：黃灰色，可塑，粉黏粒為主含少量砂、礫，分布于大部分溝谷中；③坡積粉質(zhì)黏土：粉質(zhì)黏土：褐黃色，硬塑，黏粉粒為主，含少量角礫。分布于坡地表層；④殘積砂質(zhì)、礫質(zhì)黏性土：褐黃色，為花崗巖風(fēng)化殘積土，粉黏粒為主，含礫約15%～35%，局部分布于坡地中；⑤全風(fēng)化-砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：褐紅色、褐黃色，花崗結(jié)構(gòu)，散體狀，巖芯呈砂土狀，遇水易軟化。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造延北東、北西向發(fā)育，無影響路線方案的重大斷裂構(gòu)造。

3)水文地質(zhì)條件。溝谷中的多見有地表水，但流量不大，一般流量0.01～0.08 L/s；地下水主要為基巖裂隙水與土層中的上層滯水與孔隙潛水，水量較小。

4)不良地質(zhì)。①K75+000～K76+115段有淤泥質(zhì)黏土分布，處路基段，需采用排水固結(jié)或翻曬處理；②現(xiàn)有公路開挖坡有少量滑坡、崩塌現(xiàn)象，但是規(guī)模較小，開挖邊坡穩(wěn)定性較差。

5)工程地質(zhì)建議。①?zèng)_洪積層分布區(qū)表層多有軟塑狀粉質(zhì)黏土分布，應(yīng)在填筑路基時(shí)進(jìn)行清除換填或采用排水固結(jié)或翻曬處理。②由于殘積土和全-強(qiáng)風(fēng)化花崗巖遇水易軟化，開挖邊坡應(yīng)進(jìn)行及時(shí)支護(hù)。

4 結(jié)束語

任何項(xiàng)目工程施工中都會(huì)受到施工區(qū)域工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響，因此，做好全面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察工作對(duì)于保障項(xiàng)目工程質(zhì)量和安全具有重要的促進(jìn)意義。通過開展工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘查工作，全面掌握項(xiàng)目施工區(qū)域的水文條件以及地質(zhì)條件，專業(yè)人員根據(jù)勘查結(jié)果做好地質(zhì)條件和水文條件分析和預(yù)測，制定有針對(duì)性的預(yù)防防控措施，降低地質(zhì)問題給項(xiàng)目工程造成的危害，保證項(xiàng)目施工順利完成，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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