在工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題

1、在工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題.、八、一前言在工程勘察、 設(shè)計(jì)和施工過程中， 水文地質(zhì)問題雖然重要但 卻是一個(gè)易于被忽視的問題。 因此， 為提高工程勘察中不僅應(yīng)要 求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題， 評價(jià)地下水對巖土體和 建筑物的作用及其影響， 更要提出預(yù)防及治理措施的建議， 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巖土 工程的危害。1 充分認(rèn)識地下水引起的巖土工程危害 地下水引起的巖土工程危害， 主要是由于地下水位升降變化 和地下水的動水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。1.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害 地下水位變化可由天然因素或人為因素引起， 但不管什么原 因，當(dāng)?shù)?/p>

2、下水位的變化達(dá)到一定程度時(shí)， 都會對巖土工程造成危 害，地下水位變化引起的危害又可分為三種方式： 水位上升引起 的巖土工程危害。 潛水位上升的原因是多種多樣的， 主要有人類 活動因素如工程建筑施工、工業(yè)廢水和生活污水的滲透等影響； 水文氣象因素如降雨量、氣溫等；地質(zhì)因素如含水層顆粒大小、 總體巖性水平變化等。有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。（1）土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)。（2）斜坡、河岸等巖土體產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。（3）一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。（4）引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。（5）地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮、建筑物失

3、穩(wěn)。（6）引起堅(jiān)硬巖土軟化，水解、膨脹、抗剪強(qiáng)度降低。 地下水位下降引起的巖土工程危害。 地下水位的降低多是由 于人為因素造成的， 如集中大量抽取地下水、 采礦活動中的礦床 疏干以及上游筑壩、 修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。 地下水 的過大下降可能引起巖土工程的危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）常常誘發(fā)地裂、地表塌陷、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，對 巖土體、建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響并直接威脅人類生命財(cái)產(chǎn) 安全。（2）地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對人類自身的 居住環(huán)境造成很大威脅。（3）施工降水等活動中產(chǎn)生水頭差導(dǎo)致動水壓力的產(chǎn)生， 使粉細(xì)砂、粉土層中的土顆粒受到?jīng)_刷，將細(xì)顆粒沖走，使土的 結(jié)

4、構(gòu)遭到破壞。地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。 地下水的升降變化 能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁 時(shí)，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)發(fā)生， 而且會導(dǎo)致巖土的膨 脹收縮幅度不斷加大， 進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑 物的破壞。 地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替， 會將土 層中膠結(jié)物鐵、鋁成分淋失，使土層失去膠結(jié)物而變得松軟，孔 隙比增大，含水量增多，壓縮性增大，強(qiáng)度降低，給巖土工程基 礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。1.2 地下水動力作用引起巖土工程危害 地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱， 一般不會造成 什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平

5、衡 條件， 在移動的水壓力作用下， 往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程 危害，如流砂、管涌、基坑突涌等，造成安全隱患及影響工程質(zhì) 量。2 明確工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)勘察的基本要求對工程有影響的水文地質(zhì)因素有： 地下水的類型、 地下水位 及變動幅度、 含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系、 土層或 巖層滲透性強(qiáng)弱及滲透系數(shù)、 承壓含水層的特征及水頭等。 為提 高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量， 消除或減少地下水對工程建設(shè)的危害， 在 工程地質(zhì)勘察中應(yīng)查明與巖土有關(guān)的水文地質(zhì)問題， 評價(jià)地下水 對巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響， 且提供必要的水 文地質(zhì)資料。2.1 查明相關(guān)的水文地質(zhì)條件 區(qū)域性氣候資料，如降

6、水量、蒸發(fā)量、歷史水位、水位變化 趨勢； 地下水補(bǔ)給排泄條件、 地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對地 下水位的影響。主要含水層的分布、厚度及埋深，各含水層和隔 水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；通過 現(xiàn)場試驗(yàn)測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。 場地地質(zhì)條件下對 地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響。 是否存在對地下水和地表水的污 染及其可能的污染程度。2.2 水文地質(zhì)問題評價(jià)內(nèi)容 查明地下水在天然狀態(tài)及天然條件下的影響， 分析預(yù)測在人 為工程活動中地下水的變化情況， 及對巖土體和建筑物的不良作 用。按地下水對工程的作用與影響， 提出在不同條件下應(yīng)當(dāng)重點(diǎn) 評價(jià)的地質(zhì)問題并提出防治措施。 如對埋藏

7、在地下水位以下的建 筑物基礎(chǔ)中水對混凝土及混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕性； 對選用軟質(zhì)巖 石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑 場地，應(yīng)著重評價(jià)地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、 崩 解、脹縮等作用；在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉 細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。密切結(jié) 合建筑物地基基礎(chǔ)類型（如基坑工程、邊坡工程、樁基工程）和 施工需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供所需的水文地質(zhì)參數(shù)。 對高層建筑或重大工程， 當(dāng)水文地質(zhì)條件對地基評價(jià)、 基礎(chǔ)抗浮 和工程降水有重大影響時(shí)， 宜進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察。 對缺乏 常年地下水位監(jiān)測資料的地區(qū)， 在高層建筑或重大

8、工程的初步勘 察時(shí)，宜設(shè)置長期觀測孔，對有關(guān)層位的地下水進(jìn)行長期觀測。3 重視工程勘察中水文地質(zhì)參數(shù)的測定 為了定量的說明巖土體中的水文地質(zhì)條件， 在勘察中還應(yīng)明 確如何測定我們所需要的水文地質(zhì)參數(shù)。3.1 測定不同的水文地質(zhì)參數(shù)選擇不同的測定方法測水位：鉆孔、探井或測壓管觀測。 滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)：抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、室 內(nèi)滲透試驗(yàn)。 給水度、釋水系數(shù)：單孔抽水試驗(yàn)、非穩(wěn) 定流抽水試驗(yàn)、地下水位長期觀測、室內(nèi)試驗(yàn)。越流系數(shù)、越流因數(shù)：多孔抽水試驗(yàn)。 單位吸水率：注水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)。 毛細(xì)水上升高度：試坑觀測、室內(nèi)試驗(yàn)。3.2 地下水的量測要求 地下水水位的測定，在工程地質(zhì)勘察中，凡

9、遇含水地層時(shí)， 均應(yīng)測定地下水位。其中靜止水位的量測應(yīng)有一定的穩(wěn)定時(shí)間， 其穩(wěn)定時(shí)間按含水層的滲透性確定， 需要時(shí)宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一 測靜止水位； 當(dāng)采用泥漿鉆進(jìn)時(shí)， 測水位前應(yīng)將測水管打入含水 層中20cm或洗孔后量測；對多層含水層的水位量測，必要時(shí)應(yīng) 采取止水措施與其他含水層隔開。測定地下水流向可用幾何法， 并同時(shí)量測各孔內(nèi)水位， 確定地下水的流向。 地下水流速的測定 可采用批示劑法或充電法。 抽水試驗(yàn)應(yīng)符合抽水試驗(yàn)方法可根據(jù) 滲透系數(shù)的應(yīng)用范圍具體選用不同的方法；抽水試驗(yàn)宜三次降 深，最大降深應(yīng)接近工程設(shè)計(jì)所需的地下水位降深的標(biāo)高； 水位 量測應(yīng)采用同一方法和儀器， 讀數(shù)對抽水孔為厘米，

10、 對觀測孔為 毫米；當(dāng)涌水量與時(shí)間關(guān)系曲線和動水位與時(shí)間的關(guān)系曲線， 在 一定范圍內(nèi)波動，而沒有持續(xù)上升和下降時(shí)， 可認(rèn)為已經(jīng)穩(wěn)定； 抽水結(jié)束后應(yīng) 量測恢復(fù)水位等規(guī)定。 滲水試驗(yàn)和注水試驗(yàn)可在度坑或鉆孔中進(jìn) 行。對砂土和粉土，可采用試坑單環(huán)法；對粘性土可采用試坑雙 環(huán)法；試驗(yàn)深度較大時(shí)可采用鉆孔法。 壓水試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)工程要求， 結(jié)合工程地質(zhì)測繪和鉆探資料， 確定試驗(yàn)孔位， 按巖層的滲透特 性劃分試驗(yàn)段， 按需要確定試驗(yàn)的起始壓力、 最大壓力和壓力級 數(shù)，及時(shí)繪制壓力與壓入水量的關(guān)系曲線，計(jì)算試段的透水率， 確定 P-Q 曲線類型?？紫端畨毫Φ臏y定應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）測定方法可根據(jù)試驗(yàn)的適用條件確定；（2）測試點(diǎn)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和分析需要布置；（3）測壓計(jì)的安裝和埋設(shè)應(yīng)符合有關(guān)安裝技術(shù)規(guī)定；（4）測定數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析整理，出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)分析原因， 并采取相應(yīng)措施。毛細(xì)上升高度測定， 在粉土、 粘性土可采用試坑直接觀測或 塑限含水量法測毛細(xì)上升高度； 對中、