常 成

（中國(guó)建材集團(tuán)-中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì)，江西 上饒 334000）

近年來(lái),隨著我國(guó)工程勘察技能的快速發(fā)展,人們開(kāi)始逐漸認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)在勘察工作中的重要性。通過(guò)科學(xué)合理的方法精確計(jì)算出與水文地質(zhì)相關(guān)的參數(shù),并全面發(fā)揮水文地質(zhì)應(yīng)有的效用已成為各工程項(xiàng)目最為關(guān)注的問(wèn)題。本文按照工程實(shí)際情況對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行全面勘察,可以在很大程度上降低水文地質(zhì)對(duì)工程項(xiàng)目造成的損害,保障工程投入使用后的穩(wěn)定性、安全性和耐久性。因此非常有必要對(duì)工程地質(zhì)勘察過(guò)程中的水文地質(zhì)分析進(jìn)行研究。

1 概況分析

本次勘察對(duì)象范圍為上饒市三清山機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)，場(chǎng)區(qū)位于區(qū)域上的羊石－周塢－周石－毛埂向斜的南翼，向斜軸向NE31°，長(zhǎng)度約7km，受其影響，地層呈單斜狀分布，產(chǎn)狀為301°～20°∠5～20°，區(qū)內(nèi)小柔皺、小柔曲較為發(fā)育，翼部一般呈舒緩狀。場(chǎng)區(qū)內(nèi)白堊系上統(tǒng)河口組基巖與下伏的茅店組基巖呈不整合接觸。擬建工程場(chǎng)區(qū)屬剝蝕丘陵地貌單元，地勢(shì)低矮，地形平緩，最大高程114.609m，最小高程85.134m，最大高差為29.475m，溝谷切割微弱，山坡較緩，坡角一般為5°～30°。工程施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)工程位于巖溶溝道中，且經(jīng)過(guò)測(cè)量后發(fā)現(xiàn)溝道的大小不同，場(chǎng)區(qū)中部有2條沖溝橫穿場(chǎng)區(qū)，見(jiàn)圖1。在原有沖溝底部設(shè)置排水暗涵，暗涵采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)911m。場(chǎng)地地形地貌較復(fù)雜，為二級(jí)場(chǎng)地（一般場(chǎng)地）。

圖1 南北沖溝

2 巖土工程中水文地質(zhì)的分析

地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又屬于基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性在巖土工程勘察中查明水文地質(zhì)問(wèn)題，能為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。

擬建工程的北西約7km有信江河，上饒市降雨高峰普遍在5-6月，場(chǎng)區(qū)最低標(biāo)高88.65m，遠(yuǎn)高于信江百年一遇水位，故信江河對(duì)場(chǎng)區(qū)無(wú)淹沒(méi)可能。場(chǎng)區(qū)地下水局部賦存于低洼地的含礫粘土的孔隙中和強(qiáng)風(fēng)化基巖的裂隙中，是為上層滯水和基巖裂隙水，以上各層富水性及透水性均弱，為弱含水層。根據(jù)本次鉆探及調(diào)查，絕大多數(shù)鉆孔未見(jiàn)地下水，地下水僅見(jiàn)于場(chǎng)區(qū)低洼處的少量鉆孔中，實(shí)測(cè)24小時(shí)穩(wěn)定水位埋深平均約為0.2m，其補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水及農(nóng)田灌溉水,大部分降水通過(guò)地表水系排走，殘留的上層滯水主要通過(guò)地面蒸發(fā)，地下水下滲緩慢，徑流途徑長(zhǎng)。水位隨季節(jié)氣候變化而升降，其年變化中幅度一般在0.20m～0.50m之間。場(chǎng)區(qū)環(huán)境類(lèi)型為Ⅲ類(lèi)。地下水、地表水質(zhì)類(lèi)型屬均屬HCO3--Ca2+型，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。

3 勘察方法

3.1 勘探點(diǎn)的測(cè)量定孔

平面位置允許偏差±0.25m，高程允許偏差±5cm；因障礙改變鉆探點(diǎn)位時(shí)，應(yīng)將實(shí)際鉆探位置及時(shí)標(biāo)明在平面圖上，注明與原樁位的偏差距離、方位和地面高程，必要時(shí)應(yīng)重新測(cè)定點(diǎn)位。

3.2 鉆探

勘探點(diǎn)的布置及鉆孔的深度按具體要求執(zhí)行，鉆探過(guò)程中巖土工程師跟班編錄，未達(dá)目的或不合格的鉆孔堅(jiān)決返工，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程驗(yàn)收鉆孔，保證了原始資料的真實(shí)、可靠和準(zhǔn)確性。具體的要求如下：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)情況，勘探點(diǎn)間距可適當(dāng)加大或縮小，對(duì)構(gòu)造異常和地形復(fù)雜地區(qū)應(yīng)適當(dāng)加密；鉆孔分一般鉆孔和控制鉆孔兩種?？刂沏@孔占勘探孔總數(shù)的1/3，分深控制孔、淺控制孔，相間布置，各占勘探孔總數(shù)的1/6，并且每個(gè)地貌單元均應(yīng)布置；巖石取樣孔在平面上均勻布置，土取樣孔主要布置在沖溝處，其數(shù)量占勘探孔總數(shù)的1/3；原位測(cè)試孔包括靜探孔和標(biāo)貫孔，數(shù)量占勘探孔總數(shù)的1/6，且與取樣孔相間布置。全風(fēng)化層或強(qiáng)風(fēng)化層應(yīng)布置動(dòng)探測(cè)試；深控制性鉆孔深度最低不小于15m，并進(jìn)入中分化以上巖層3m，淺控制性孔深度最低不小于10m；一般鉆孔遇到基巖層即可。挖方區(qū)控制孔深度應(yīng)從道面設(shè)計(jì)高程起算；采取原狀土樣的鉆孔，口徑不得小于91mm，僅需鑒別地層的鉆孔，口徑不得小于36mm；對(duì)要求鑒別地層和取樣的鉆孔，均應(yīng)采用回轉(zhuǎn)方式鉆進(jìn)，取得巖土樣品；對(duì)非取樣和標(biāo)貫的一般孔，可采用沖擊鉆或小口徑螺旋鉆；在巖層中鉆進(jìn)時(shí)，回次進(jìn)尺不得超過(guò)巖芯管長(zhǎng)度，在軟質(zhì)巖層中不得超過(guò)2.0m。巖芯采取率完整巖層不得小于80%；破碎巖層不小于65%；鉆進(jìn)深度和巖土分層深度的量測(cè)精度，不應(yīng)低于±5cm；在鉆進(jìn)中如遇地下水，應(yīng)停鉆量測(cè)初見(jiàn)水位，為測(cè)得單個(gè)含水層的靜止水位，對(duì)粘性土層停鉆時(shí)間不應(yīng)少于24h，并應(yīng)在全部鉆孔結(jié)束后，同一天內(nèi)量測(cè)各孔靜止水位，量測(cè)水位采用測(cè)水鐘。水位允許誤差為±1.0cm；野外記錄應(yīng)真實(shí)及時(shí)，按鉆進(jìn)回次逐段填寫(xiě)；拍攝巖芯、土芯彩照納入勘察成果資料。

3.3 取樣

鉆探取樣孔的取樣間距，孔深0m～10m時(shí)為1m，孔深10m以下時(shí)為2m；必須保證每層巖土均采取土樣。重型擊實(shí)試驗(yàn)取樣布置在挖方區(qū)含礫粘土地段。粘性土取樣應(yīng)用薄壁取土器，取樣長(zhǎng)度為30cm；試樣應(yīng)妥善密封，防止?jié)穸茸兓?，?yán)禁曝曬和冰凍；保存時(shí)間不宜超過(guò)三周。重型擊實(shí)試驗(yàn)取天然含水率的代表性擾動(dòng)土樣，取樣數(shù)量不少于50kg；巖石試樣利用鉆探巖芯制作，樣長(zhǎng)10cm，取樣完成后應(yīng)立即現(xiàn)場(chǎng)封樣，填寫(xiě)標(biāo)簽，分清上下順序，及時(shí)送樣；選3個(gè)具有代表性鉆孔，各取1件地下水水樣進(jìn)行室內(nèi)水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)，水樣數(shù)量不少于1.50L。水試樣應(yīng)及時(shí)試驗(yàn)，清潔水放置時(shí)間不超過(guò)72小時(shí)，稍受污染的水不超過(guò)48小時(shí)，受污染的水不超過(guò)12小時(shí)。

3.4 原位測(cè)試

靜力觸探試驗(yàn)采用雙橋及孔壓探頭、自動(dòng)記錄；深度記錄的誤差不應(yīng)大于觸探深度的±1%。

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：標(biāo)貫間距為1.0m，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)采用自動(dòng)脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，錘擊速率應(yīng)小于30擊/min。

動(dòng)力觸探試驗(yàn)采用重型自動(dòng)落錘裝置；觸探桿最大偏斜度不超過(guò)2%，錘擊速率每分鐘為15～30擊。貫入10cm讀數(shù)一次，當(dāng)連續(xù)三次N63.5＞50時(shí)，可停止試驗(yàn)。

3.5 土工試驗(yàn)

含水量試驗(yàn)：試驗(yàn)方法采用烘干法，取樣數(shù)量不少于300g。密度試驗(yàn)：采用環(huán)刀法，試樣體積不小于2個(gè)環(huán)刀切樣的要求。相對(duì)密度（比重）：采用比重瓶法，取樣數(shù)量不小于300g。顆粒分析試驗(yàn)：對(duì)于粒徑小于、等于60mm，大于0.075mm的土采用篩析法；對(duì)于粒徑小于0.075mm的土采用密度計(jì)法或移液管法。取樣數(shù)量不小于300g。界限含水量試驗(yàn)：液限采用圓錐儀法，塑限采用滾搓法。液、塑限試驗(yàn)均采取擾動(dòng)土樣，試樣數(shù)量不小于500g。土的擊實(shí)試驗(yàn)：試驗(yàn)方法采用重型擊實(shí)試驗(yàn)，試驗(yàn)儀器采用重型擊實(shí)儀。土的固結(jié)（壓縮）試驗(yàn)：試樣采用Ⅰ級(jí)不擾動(dòng)土樣，試樣直徑不小于100mm、高度不小于150mm，試驗(yàn)方法采用標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)。壓縮系數(shù)采用壓力由Pi=100kPa增加到Pi+1=200kPa時(shí)所得的壓縮系數(shù)a1-2（Mpa）；固結(jié)系數(shù)計(jì)算方法采用時(shí)間對(duì)數(shù)法。繪制e-p曲線以及變形與時(shí)間對(duì)數(shù)關(guān)系曲線。土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)：采用固結(jié)快剪試驗(yàn)方法，試樣采用Ⅰ級(jí)不擾動(dòng)土樣，試樣直徑不小于100mm、高度不小于150mm。

4 地層巖性

根據(jù)鉆探結(jié)果，場(chǎng)區(qū)地基巖土分布較不均勻，變化較大，按其成因、地形地貌及工程性質(zhì)可分為第四系和基巖兩個(gè)區(qū)。第四系全新統(tǒng)(Q4)，地貌上屬坡殘積層，可分為耕土、淤泥和含礫粘土等三個(gè)亞區(qū)，分布于場(chǎng)區(qū)的山坡坡腳、低洼或溝谷地帶；白堊系河口組二段上亞段（K2h2-1）和三段下亞段(K2h3-1)、茅店組(K1m)地層，根據(jù)巖性不同，本大類(lèi)工程地質(zhì)巖組可分為三大亞類(lèi)，即粉砂巖、化砂巖和含礫砂巖等三個(gè)亞區(qū)，分布于場(chǎng)區(qū)的山坡、山頂部位?；鶐r承載力高，均勻性較好，無(wú)軟弱下臥層，適宜作為擬建工程的基礎(chǔ)持力層。建筑物基礎(chǔ)型式適宜采用淺基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，淺基礎(chǔ)入中風(fēng)化基巖不小于0.5m，樁基礎(chǔ)入中風(fēng)化粉砂巖不小于1D（D為樁徑）且不小于1.0m。

5 場(chǎng)區(qū)的不良地質(zhì)分析

周邊場(chǎng)區(qū)多為自然斜坡，但由于場(chǎng)區(qū)基巖產(chǎn)狀平緩(傾角5°～20°)，自然邊坡坡度較小一般為5°～30°，坡高一般小于10m，個(gè)別地段20多米，自然邊坡的穩(wěn)定性較好。由現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆探查明，場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性斷裂，周邊無(wú)地下開(kāi)采礦井、無(wú)采空區(qū)、無(wú)滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、土洞、液化地基等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)的不良工程地質(zhì)問(wèn)題主要為軟弱土體（耕土及淤泥）對(duì)路基產(chǎn)生不均勻沉降即軟土沉降。場(chǎng)地內(nèi)共有27口人工水塘，表層有約0.20m～2.50m淤泥，淤泥，流塑，具高壓縮性，易產(chǎn)生變形。山間低洼地的稻田內(nèi)，表層分布有0.30～1.40厚的耕土，松散，具高壓縮性，易產(chǎn)生沉降。

不良工程問(wèn)題的處理：人工水塘內(nèi)的淤泥，首先進(jìn)行挖溝排水、曬干，再進(jìn)行清除淤泥，或采取地基處理（如拋石擠淤），然后按設(shè)計(jì)要求分層回填壓實(shí)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。稻田內(nèi)的耕土，該路段可進(jìn)行放水曬干、清泥，然后按設(shè)計(jì)要求分層回填壓實(shí)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6 結(jié)語(yǔ)

在巖土工程中水文地質(zhì)勘察一定要受到更多的重視，最為工程地質(zhì)勘察中一項(xiàng)重要的數(shù)據(jù)參考，水文地質(zhì)勘察直接影響著工程施工的結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題以及穩(wěn)定性和耐腐蝕性。因此在巖土工程中一定要做好水文地質(zhì)的勘察工作，確保獲得更多的相關(guān)信息，為后續(xù)的施工設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。