工程地质勘察中重视水文地质问题的必要性分析

2014-04-03杨长烜

黑龙江水利科技 2014年5期

关键词：岩层水文地质岩土

杨长烜

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

工程地质勘察中重视水文地质问题的必要性分析

杨长烜

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

工程地质勘探，主要目的是为了探明施工区域的周边地质构造分布，从而对于施工区域的地质状况充分了解，对于存在的一些地质问题做好预防工作，并且为施工方案的设计与选择提供科学的依据。在对于施工方案比较选择设计时应当重视周边的地质状况，针对其地质问题选择合适的施工方案。文章探讨了工程地质勘探中水文地质方面的一些常见问题，并分析了进行工程地质勘探的必要性。

工程勘察;水文地质;地下水;地质甚探

1 工程地质勘察中水文地质评价内容

1)地下水问题可能导致的岩土工程作用和危害是设计、施工阶段考虑的重要内容。如果某地区工程水文地质条件较为复杂，因地下水相关问题引起的基础沉降及建筑物开裂等质量问题已发生多起，应该积极总结事故的经验教训，提高水文地质问题评价的意识，强化和规范工程勘察中水文地质条件问题的评价程序［1］。

2)分析和评价地下水可能对岩土体和建筑物产生的作用及影响，合理预测地下水位变化可能导致的岩土工程危害种类及程度，并基于实际勘察数据，提出科学、可行的防治措施。

3)结合工程项目地基基础选型，重点查明和提供基础选型类型所需要的、与之密切相关的水文地质资料。

4)通过对于周边水文参数的调查结合探明的地下水状况分析其可能会对于建筑产生的影响，并对于地下水在一段时间的变动加以预测，对于其可能对建筑物在将来产生的影响加以评估预测。

2 重视水文地质勘察的必要性

2.1 预防因地下水升降而引起的岩土工程危害

地下水位的升降超过一定程度有可能造成粉土以及粉细砂饱和液化而出现流砂、管涌等问题，也可能导致土壤盐渍化、沼泽化而腐蚀建筑物。因此在水文地质勘察工作当中要密切注意并调查掌握地下水位的条件以及升降变化的情况［2］。在自然环境中，地下水位往往是季节性变化，旱季水位下降而雨季水位上升，这种变换幅度小，并且是渐变的、区域性的。但是，城市中由于人为因素导致的地下水位局部地区的升降变化往往要比自然变化的幅度大，导致的岩土工程危害也更加严重，需要引起高度警惕。对岩土的主要物理力学性质指标、原位测试数据进行分析、统计，并对岩土参数的可靠性、适用性进行评价，说明采用的试验方法和取值标准、不同测试方法所得结果的分析比较，分层提供各项统计指标的范围值(最小值、最大值)、平均值、标准差、变异系数、样本数(参加统计的数据的个数)、岩土参数的标准值或设计值。

2.2 预防因地下水动水压力作用而引起的岩土工程危害

在自然状态下，地下水动水压力的作用十分微弱。但是在建筑工程活动当中，由于地下水天然动力平衡的条件被改变，在动水压力作用下也会导致一些后果严重的岩土工程危害。如管涌、流砂以及基坑突涌等，需要做好这方面的水文地质勘察工作。当建议采用桩基时，应评价采用桩的适宜性;对桩的类型、平面布置、直径、长度和桩基持力层，提出建议;对桩尖持力层的选择进行论证;提出桩的侧摩阻力和端阻力;提出单桩承载力的建议;在大面积堆载及欠压密地区，尚应分析桩周土对桩的负摩阻力;对预制桩或沉管桩的沉桩可能性，进行论证;挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩的成孔工艺，成孔过程可能出现的问题及施工技术措施，桩的施工质量控制方法和要求;对桩基工程设计、施工、检测、监测的其他建议;一般应提出以桩的静载荷试验验证或确定单桩承载力的建议［3］。

2.3 预防地下水位对岩土物理力学性质的影响

地下岩层分为很多种，但是其中一些风化较为严重的受到岩层物理力的影响较大，而岩层物理力与水文状况之间的关系较为密切，因而从某种层度上来说水文状况之接影响着地下岩层物理力的变化，也就是直接影响着地下岩层的变化，其对于建筑施工的安全有着很大的影响。

3 岩土水理性质的测试

3.1 软化性

软化性是指岩土在地下水长期浸泡以后其强度，一般多表现为岩石的力学强度下降，引发这一现象的不仅今年是水中浸泡，还有长期风化。因而在地质勘探中常以岩土的软化性作为其抗风化以及水浸的一项重要评价指标［4］。如果在岩层中存在容易软化的岩土就会在岩层中形成空洞层，导致岩层中强度分布不均匀，长期荷载下回导致岩层变形，为建筑物带来很大的危害。

3.2 透水性

透水性就是指水的渗透能力所作用下的岩层能够容许通过的水量，其一般是取决于岩石的密度以及自身的空隙大小。岩层的透水性直接影响岩层的抗水性，因而一般颗粒较大的岩层其抗水性较差，而对于一些颗粒较小，并且其分布较为不均匀的颗粒透水性较差。

3.3 崩解性

此种水理性质描述的是岩土经过浸水湿化后，因其自身的土粒连接减弱、破坏，导致土体崩散、解体的特性。通常，量化岩土体崩解特性的指标包括岩土崩解所需要的时间、崩解量、崩解的方式等。土粒成分、矿物成分以及土粒连接结构等均是影响岩土崩解性的重要方面。以某地区的残积土为例，岩土一般崩解的时间为6～24 h，崩解量1.83% ～33%。不同类型的残积土，其崩解方式有较大差异，如水云母、蒙脱石、高岭土等残积土主要以散开方式崩解，而石英等残积土则常见于裂开状崩解。

岩土的水理性质还有给水性、胀缩性、持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等诸多特性，本文中不再叙述。