陳勇

（福建省閩東工程勘察院，福建 寧德 352100）

0 引言

近年來隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城市基礎(chǔ)建設(shè)越來越多，而隨著城市建設(shè)發(fā)展對地下空間提出了更高的要求，對于基坑工程建設(shè)水文地質(zhì)勘察尤為重要，水文地質(zhì)環(huán)境條件是基坑工程建設(shè)中需要考慮的重點內(nèi)容，地表河流水系分布情況、地下水位高低、土壤含水率等水文地質(zhì)因素都會對基坑工程的建設(shè)效果產(chǎn)生影響。在基坑工程建設(shè)前，要求能夠通過對工程建設(shè)范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件進行勘察分析后，明確基坑工程現(xiàn)場的水文地質(zhì)參數(shù)，進而將其作為對基坑工程進行規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)的主要參考依據(jù)，從而保障基坑工程的建設(shè)質(zhì)量效果及安全施工。

考慮基坑工程的實際建設(shè)要求，由于降水不到位導(dǎo)致的地下水位上升、基坑積水、沉降等風(fēng)險，都會對基坑工程的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響。為提升基坑工程的建設(shè)質(zhì)量效果，要求能夠在工程前期的水文地質(zhì)勘察作業(yè)中，基于合理的設(shè)計方法，保證水文地質(zhì)的勘察作業(yè)結(jié)果符合基坑工程現(xiàn)場的實際情況，從而讓相應(yīng)的勘察結(jié)果為基坑工程的建設(shè)發(fā)展提供更為科學(xué)準(zhǔn)確的參考[4]。為驗證水文地質(zhì)勘察工作在基坑工程建設(shè)中的作用，本文結(jié)合實際的基坑工程案例，探討水文地質(zhì)勘察工作的具體內(nèi)容和應(yīng)用情況進行分析。

1 工程概況

寧德市融媒文化交流中心建設(shè)項目位于蕉城區(qū)東僑開發(fā)區(qū)，毗鄰寧德市閩東東路，交通便利。擬建建筑由15 層辦公塔樓和4 層商業(yè)裙樓組成，設(shè)兩層地下室，總用地13629m2，建筑用地面積8207m2，總建筑面積31496m2，地上面積23853m2，地下面積7643m2。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范（2009 年版）》（GB 50021—2001）中的相關(guān)規(guī)定，確定該項目中的綜合巖土工程勘察等級為甲級，擬建建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級?；娱_挖深度為6.45m，基坑安全等級為一級?；趯庸こ痰慕ㄔO(shè)要求，在施工前進行地質(zhì)勘察設(shè)計，要求明確案例工程現(xiàn)場范圍內(nèi)的地質(zhì)和水文地質(zhì)總體條件，明確案例工程項目內(nèi)巖土層的類型及其空間展布特征，查明不良地質(zhì)作用的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，并對場地的穩(wěn)定性做出評價，分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力，對基坑支護、基坑降水等進行分析和評價。

2 地質(zhì)勘察設(shè)計思路

在結(jié)合基坑工程總體建設(shè)情況的前提下，考慮對基坑工程進行地質(zhì)勘察，規(guī)劃設(shè)計以下兩個方面的內(nèi)容。

（1）結(jié)合將現(xiàn)場情況測放勘探點，進而通過鉆探作業(yè)獲取用于試驗檢測的樣品。

（2）按照原位測試、室內(nèi)試驗、波速測試的順序，重點針對案例工程的地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境、地震效應(yīng)等情況進行分析。

其中，以水文地質(zhì)勘察設(shè)計為主要目的，主要針對案例工程現(xiàn)場的地下水分布和水位變化情況進行分析，在基于現(xiàn)場勘察工作確定地下水埋藏條件和類型后，勘察確定地下水水位的變化幅度。在此基礎(chǔ)上，選擇抽水試驗這一水文地質(zhì)試驗的方式，獲得工程現(xiàn)場的水文地質(zhì)參數(shù)，將其作為對地下水情況進行分析的主要依據(jù)。然后需要重點針對工程地基部分的水文地質(zhì)情況進行沉降觀測和分析，最后還需要通過對地下水質(zhì)的檢測，分析判斷地下水和土對建筑材料的腐蝕性，盡可能避免地下水對基坑工程的施工建設(shè)產(chǎn)生影響。

3 場地主要含水層特征

場地地表水貧乏。地下水主要由表層雜填土①中的上層滯水、賦存于卵石③、漂卵石⑤中的孔隙型弱承壓水、基巖風(fēng)化層中的孔隙裂隙弱承壓水組成，具體分析如下。

（1）賦存于表層雜填土①中的上層滯水，水位受季節(jié)性影響變化大，水量較小～中等，富水性中等，主要受大氣降水及臨近場地地表水補給，以地下徑流的形式向鄰近場地低洼處排泄。

（2）賦存于卵石③、漂卵石⑤中的孔隙型弱承壓水，具有一定的承壓性，勘察時采用下套管止水法，測得卵石③承壓水水位標(biāo)高為1.10～1.30m，其透水性中等、富水性中等，水量中等，主要接受側(cè)向同層地下水補給，以地下徑流的形式向鄰近場地排泄；漂卵石⑤承壓水水位標(biāo)高為0.90～1.00m，其透水性中等～強、富水性較豐富，水量豐富，主要接受側(cè)向同層地下水補給，以地下徑流的形式向鄰近場地排泄。

（3）賦存于基巖及其風(fēng)化層中的孔隙裂隙型弱承壓水，埋藏較深，主要受側(cè)向地下水徑流補給，水量一般較小，總體上由西向東以地下徑流的形式向鄰近場地排泄。

4 水文地質(zhì)勘察工作內(nèi)容

在基坑工程的規(guī)劃建設(shè)中，水文地質(zhì)勘察設(shè)計重點圍繞抽水試驗進行，獲得的試驗結(jié)果，可以作為對基坑工程設(shè)計、建設(shè)進行參考的有效依據(jù)。其中，抽水試驗要求在基坑工程現(xiàn)場設(shè)置2 個以上的抽水孔，結(jié)合現(xiàn)場情況綜合運用單孔和多孔觀測的方法，重點分析地表土層間的水力情況，對不同觀察孔的抽水情況中涉及的水位升降、抽水效果等數(shù)據(jù)信息進行記錄。抽水試驗孔示意圖如圖1 所示。

在明確水文地質(zhì)勘察設(shè)計基本思路的前提下，結(jié)合擬建場地地表水貧乏的情況，重點針對案例工程現(xiàn)場的地下水情況進行勘察分析?；谶@一目的，在實際進行水文地質(zhì)勘察時，主要包含以下3 個方面針對基坑工程建設(shè)情況的水文地質(zhì)勘察工作。

（1）基于工程監(jiān)測確定現(xiàn)場地下水埋藏條件分析及類型。圖2 為地下水位監(jiān)測。工程勘察選擇在ZK3、ZK11 鉆孔位置，在明確卵石、漂卵石水位埋深以及穩(wěn)定水位標(biāo)高情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)經(jīng)驗，擬建場地地下水位年變化幅度在1.00～2.00m，近3～5 年的最高水位標(biāo)高在4.00m 左右，歷史最高水位標(biāo)高約為4.50m。將檢測獲得的這些數(shù)據(jù)作為后續(xù)進行水文地質(zhì)勘察和參數(shù)綜合分析的主要依據(jù)。

圖2 地下水位監(jiān)測

（2）抽水試驗。在地質(zhì)勘察期間，分別在ZK3、ZK11位置鉆孔進行抽水試驗，地下停車場基坑開挖底板標(biāo)高約為-2.00m，基坑開挖范圍地層主要含水層為卵石層。其中，在ZK3 鉆孔進行承壓水完整井抽水試驗，主要測定卵石層中地下水的埋藏條件和富水特征。ZK3 抽水孔口徑為110mm，抽水時孔深為9.9m，濾管長度3.90m。抽水第三次降深達到工程設(shè)計所需的地下水位降深的標(biāo)高，穩(wěn)定時間均大于8h。而在ZK11 鉆孔進行潛水完整井抽水試驗，主要測定卵石層中地下水的埋藏條件和富水特征。ZK11 抽水孔口徑為110mm，抽水時孔深為9.60m，濾管長度3.30m。抽水第三次降深達到工程設(shè)計所需的地下水位降深的標(biāo)高，穩(wěn)定時間均大于8h。

在實際的抽水試驗中，主要試驗指標(biāo)包括穩(wěn)定水位、降深、降深后水位深度、流量、影響半徑、滲透系數(shù)等內(nèi)容。在獲得相關(guān)鉆孔位置的抽水試驗結(jié)果后，基于式（1）來對案例工程的水文地質(zhì)參數(shù)進行計算。

式中：Q——涌水量，m3/d；s——降深，m；M——含水層厚度，m；r——抽水孔半徑，m；R——抽水影響半徑，m；K——含水層滲透系數(shù)，m/d。

表1 為ZK3 孔抽水試驗成果，表2 為ZK11 孔抽水試驗成果。

表1 ZK3 孔抽水試驗成果

表2 ZK11 孔抽水試驗成果

（3）考慮擬建區(qū)寧德市為濕潤區(qū)，場地地下主要含水層為卵石、漂卵石層，場地地下主要含水層按強透水層考慮，其滲透性類型為A 類，場地環(huán)境類型為Ⅱ類，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范（2009 年版）》（GB 50021—2001）中的相關(guān)規(guī)定，對工程現(xiàn)場地下水水質(zhì)進行判定。

5 提升水文地質(zhì)勘察效果的措施

在結(jié)合實際基坑工程建設(shè)情況的前提下，為保障水文地質(zhì)勘察的結(jié)果符合基坑工程的實際情況和建設(shè)要求，需要在水文地質(zhì)勘察工作中采取一定的控制措施，在對地質(zhì)勘察工作的行為進行規(guī)范的同時，也能夠基于對勘察結(jié)果的科學(xué)評價，為后續(xù)及開展勘察工作積累相應(yīng)的經(jīng)驗。

對水文地質(zhì)勘察工作的行為進行規(guī)范，要求以專業(yè)的團隊和技術(shù)人員來負責(zé)開展基坑工程的水文地質(zhì)勘察工作，確?？辈旃ぷ鞯膶I(yè)性?？辈旃こ處煂λ牡刭|(zhì)情況進行具體科學(xué)的分析，從而明確其中可能影響基坑工程建設(shè)的主要因素。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合勘察到的數(shù)據(jù)來針對各種風(fēng)險問題采取有效的措施，從而將基坑工程的風(fēng)險問題控制在合理的范圍之內(nèi)[5]。

通過對水文地質(zhì)勘察評價內(nèi)容和體系的完善，重點結(jié)合以往工程建設(shè)中水文地質(zhì)勘察工作的開展經(jīng)驗，將勘察數(shù)據(jù)的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)情況下的作業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以對比分析的方式，驗證基坑工程中水文地質(zhì)情況可能對工程建設(shè)效果產(chǎn)生的影響。在此基礎(chǔ)上，也應(yīng)能夠結(jié)合以往的工程建設(shè)經(jīng)驗，加強對于不同地形地貌環(huán)境條件下水文地質(zhì)條件的研究力度，將水文地質(zhì)的勘察結(jié)果作為促進勘探工作水平提升的主要依據(jù)，以便能夠在保障基坑工程建設(shè)質(zhì)量的同時，也能夠發(fā)揮水文地質(zhì)勘察工作在水資源保護方面的積極作用。

6 結(jié)語

綜上所述，在基坑工程的規(guī)劃建設(shè)中，需要做好水文地質(zhì)的勘察設(shè)計工作。結(jié)合基坑工程現(xiàn)場的情況和建設(shè)要求，應(yīng)能夠從水文地質(zhì)勘察的具體內(nèi)容入手，重點考慮基坑工程建設(shè)中可能受到水文地質(zhì)影響而出現(xiàn)的沉降、降水、地下水位上升等風(fēng)險問題，細化進行水文勘察設(shè)計的具體工作內(nèi)容，以科學(xué)的分析和計算方法，獲得更貼合實際的勘察設(shè)計結(jié)果，通過抽水試驗等措施提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)參數(shù)，以便能夠更好的服務(wù)于基坑工程的設(shè)計、建設(shè)當(dāng)中。