巖土工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用,職稱論文

巖土工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用,職稱論文內(nèi)容摘要：當(dāng)下我們國家社會整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也在逐步的完善與創(chuàng)新。針對于巖土工程而言其勘察體系的應(yīng)用在不斷的健全，這對于工程的施工建設(shè)會起到很大的積極作用。由于相關(guān)技術(shù)水平的研究，其勘察的技術(shù)也在提高，對于水文地質(zhì)環(huán)境的了解也在逐步的深切進(jìn)入。施工企業(yè)采取的水文地質(zhì)勘察工作主要是確保工程的順利施工，并且保證了施工技術(shù)人員的生命安全。同時還能夠確保施工企業(yè)的施工成本得到合理的控制。在施行水文地質(zhì)勘察的經(jīng)過中需要結(jié)合工程的實際情況，采取針對性的勘察方式方法，為巖土工程的順利施工奠定良好的基礎(chǔ)。本文關(guān)鍵詞語：水文地質(zhì);巖土工程勘察;應(yīng)用;ApplicationofHydrogeologyinGeotechnicalEngineeringInvestigationYOUMao-yunFujianHydrogeologicalEngineeringGeologicalInvestigationandResearchInstituteAbstract：Withthecontinuousimprovementoftheoveralleconomicdevelopmentlevelofourcountry,therelevantscienceandtechnologyarealsograduallyimprovedandinnovated.Forgeotechnicalengineering,theapplicationofitssurveysystemisconstantlyimproving,whichhasplayedagreatpositiveroleintheconstructionofgeologicalengineering.Duetothecontinuousprogressofrelevanttechnicallevel,thesurveytechnologyisalsograduallyimproved,whichalsopromotestheunderstandingofhydrogeologicalenvironment.Hydrogeologicalinvestigationworkistoensurethesmoothconstructionoftheprojectandpreventthepotentialsafetyhazardsintheconstructionoftheproject.Atthesametime,itcanalsomaketheconstructioncostoftheconstructionenterpriseunderreasonablecontrol.Intheprocessofcarryingouthydrogeologicalsurvey,itisnecessarytotaketargetedsurveymethodsincombinationwiththeactualsituationoftheproject,soastolayagoodfoundationforthesmoothconstructionofgeotechnicalengineering.當(dāng)前我們國家科學(xué)技術(shù)水平的提高對于地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用也在不斷的提高。對于巖土工程的施工而言，水文地質(zhì)屬于重要的一項勘察項目，其勘察的結(jié)果與技術(shù)直接影響到整個工程的建設(shè)水平。在施行水文勘察的經(jīng)過中能夠發(fā)現(xiàn)一些水文地質(zhì)的不良問題，進(jìn)而確保施工作業(yè)人員的生命安全以及企業(yè)的財產(chǎn)安全。因而需要在進(jìn)行巖石工程施工的時候提高對水文地質(zhì)的勘察技術(shù)分析，為工程的順利施工提供有力的幫助。1區(qū)域水文地質(zhì)大概情況該區(qū)受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素的控制，地下水主要為松懈巖孔隙水、風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水和基巖裂隙水。(1〕松懈巖類孔隙水。該含水巖組為第四系不同時代構(gòu)成的沖洪積、沖海積、海積、坡洪積等成因的松懈堆積物，分布于平原、山間盆地、河道兩側(cè)及山前地帶沖洪積堆積階地。地下水主要賦存于第四系不同時代構(gòu)成的沖洪積、沖海積、海積、風(fēng)積之細(xì)砂、中細(xì)砂、中粗砂、礫卵石、泥質(zhì)砂礫卵石等介質(zhì)之中。地下水富水性因含水介質(zhì)之地層時代、成因類型、巖性組合以及所處地貌位置等條件的不同，具明顯的差異，其賦存條件平面上具水平分帶性，一般由河道向兩側(cè)高階地，自下游往上游，富水性具逐步減弱的趨勢，近河道的低階地區(qū)，地下水一般較豐富，遠(yuǎn)離河道的高階地區(qū)，富水性則較弱；垂向上具有二元或多元構(gòu)造，上部為中細(xì)砂、中粗砂層，地下水多為潛水，底部礫卵石、泥質(zhì)砂礫卵石層，地下水多承壓或局部承壓。水位埋深一般為1～3m。主要接受大氣降水浸透補(bǔ)給和河流補(bǔ)給，并通過蒸發(fā)、側(cè)向徑流和人工開采等途徑排出。(2〕風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水。區(qū)內(nèi)廣泛分布，多分布于殘丘臺地及山地丘陵之坡麓地帶。含水巖組為各類基巖風(fēng)化層。全風(fēng)化帶透水性弱，富水性差，散體狀強(qiáng)風(fēng)化帶透水性較弱，富水性較差；地下水主要賦存在碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化帶的孔隙裂隙之中，含水段厚度變化大，基巖的風(fēng)化帶整體富水性相比于上部各帶較好，水量貧乏。(3〕基巖裂縫水。侵入巖類孔隙裂隙水廣布全區(qū)，組成含水層的巖性為燕山晚期侵入巖，花崗巖的風(fēng)化深度一般為35～45m，風(fēng)化程度從上到下減弱。裂隙水賦存于巖石的節(jié)理裂隙、風(fēng)化裂隙和層間裂隙中，分布極不均勻，富水性受裂隙的性質(zhì)控制，一般水量貧乏極貧乏，在裂隙密集帶相對富水。主要由大氣降水的入滲補(bǔ)給、側(cè)向徑流和深部地下水頂托補(bǔ)給組成。2水文地質(zhì)在工程勘察中應(yīng)用2.1工程背景大概情況文章主要是對某小區(qū)工程巖土工程的具體調(diào)查。該工程位于市區(qū)道路北面，交通方便。擬建6棟住宅(11～17層)，地下室1層，最大單柱荷載為14000kN，地基埋深約1.5m，本工程主要目的是為設(shè)計、施工提供詳實可靠的土工勘察資料及有關(guān)參數(shù)。2.2工程地質(zhì)的重要性在實際開展巖土工程勘察工作的經(jīng)過中，工程的各方面信息獲取是勘察工作的主要目的，水文地質(zhì)信息則是這些信息當(dāng)中至關(guān)重要的一個部分，現(xiàn)場的水文地質(zhì)情況，對于巖土工程施工效率與質(zhì)量的影響是直接明確的。因而必需要做好對于地質(zhì)水文情況的勘察，為后續(xù)施工提供更多可靠的建議，才能推動施工的順利完成。地下水的水位變化，無論是過高或是過低，都會產(chǎn)生危害，即使是單純的水位升高，亦或是單純的水位下降，已經(jīng)足以產(chǎn)生不利影響，而水位的頻繁的升降則更為危險，很容易導(dǎo)致地底巖土不均勻的問題出現(xiàn)，構(gòu)造整體的穩(wěn)定性自然也會大幅度下降，影響施工質(zhì)量。隨著水位的頻繁升降，土壤當(dāng)中的眾多成分，包括鋁、鐵等等，都會隨之流失，并且呈現(xiàn)出脆弱、疲憊的狀態(tài)，在這樣的環(huán)境下，工程施工是無法順利開展的。從建筑物的角度來看，建筑周遭的地下水系統(tǒng)，對于建筑物周邊巖石的壽命與耐久性必然會產(chǎn)生一定影響，除此之外也會對建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。所以必需要對水文地質(zhì)的調(diào)查加以重視，才能夠保證勘察的效果愈加理想，保證后續(xù)的實際施工與充分的理論根據(jù)，保證施工目的的達(dá)成。2.3完成工作量勘探鉆井采用XY100型鉆機(jī)，采用單筒巖芯、泥漿護(hù)壁；取土樣采用開敞式厚壁取土器或薄壁取土器，采用重錘少擊、靜力壓入法采取土樣；對粉質(zhì)粘土、砂土及風(fēng)化層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。在本院的土工試驗室進(jìn)行室內(nèi)土工試驗，詳細(xì)完成的工作量如下：共進(jìn)尺6222.28m，華而不實動力觸探10.50m，標(biāo)貫963次，取原狀樣186件，取擾動樣79件，巖樣40組，水質(zhì)3件。2.4勘察目的、任務(wù)及要求本次勘察的主要目的是為設(shè)計、施工提供具體可靠的巖土工程勘察資料及有關(guān)參數(shù)。根據(jù)委托書，結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)規(guī)定，確定本次巖土工程勘察的主要任務(wù)及要求如下：(1〕確定場地范圍內(nèi)土層的種類、深度、分布及工程特點(diǎn)，并對其穩(wěn)定性、均勻性和承載能力進(jìn)行分析和評價；(2〕提供各層土的物理力學(xué)特性指標(biāo)，并提供地基土的承載力特征值；(3〕找出不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍和危害程度，提出治理方案；(4〕確定地下水的埋藏條件，確定地下水位和變化幅度，并確定其對建筑材料的腐蝕程度；(5〕場地和基礎(chǔ)的地震影響評估；(6〕根據(jù)土工條件，結(jié)合擬建建筑物的特點(diǎn)，進(jìn)行地基基礎(chǔ)方案的評價。2.5巖土工程勘察階段及等級該項目的勘察階段為具體勘察階段。該項目具有以下特點(diǎn)：(1〕由于巖土工程問題造成的工程毀壞或影響正常使用的后果，本工程為一般工程，工程重要性等級為二級；(2〕場地抗震設(shè)防烈度7度，場地等級二級(復(fù)雜程度中等)；(3〕根據(jù)附近的地質(zhì)資料：場地的巖土種類多、不均勻、性質(zhì)變化大；地基等級為二級(中等復(fù)雜程度)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求，按工程重要度、場地復(fù)雜度、地基復(fù)雜度三個等級的要求，本工程的勘察等級為乙級。2.6場地巖土工程條件首先是地形、地貌及周圍環(huán)境，根據(jù)數(shù)據(jù)表示清楚，測量現(xiàn)場地面平坦開闊。該區(qū)地形單元為單一的沖海積平原。鉆孔高程一般為5.59～7.71m。根據(jù)本次勘察鉆探取樣鑒別、原位測試及室內(nèi)相關(guān)試驗結(jié)果，將擬建場地勘察深度范圍內(nèi)地基巖土層按時代、成因等自上而下共劃分為九個工程地質(zhì)層。詳細(xì)分層情況為：人工填土層〔Qml〕，即雜填土(1)；全新統(tǒng)沖海積土層〔Q4al-m〕，即：粉質(zhì)粘土(2)、淤泥(3)、中砂(4)；殘積土層〔Qel〕，即殘積粘性土(5)；基巖風(fēng)化層〔53〕，即：全風(fēng)化花崗巖(6)、散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(7)、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(8)、微風(fēng)化花崗巖(9)〔各巖土層的分布情況詳見圖1〕。2.7水文地質(zhì)勘探區(qū)地下水主要賦存于中砂(4)層、風(fēng)化花崗巖(6)、(7)、(8)網(wǎng)狀裂隙及微風(fēng)化巖(9)裂隙中，中砂(4)層地下水孔隙水為承壓性較強(qiáng)的強(qiáng)透水層，富水性好；風(fēng)化花崗巖(6)、(7)、(8)為網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙水，屬于弱透水層含水層，富水、承壓差，受周邊地下水側(cè)向補(bǔ)給，含水層間的水力聯(lián)絡(luò)較弱，受大氣降水和地下水側(cè)向補(bǔ)給的作用較大；微風(fēng)化巖(9)裂隙水從勘察時所揭露的裂隙情況分析，大多為壓性閉合裂隙，浸透性差，水量不大，該層地下水與上部孔隙裂隙水具有水力聯(lián)絡(luò)，裂隙大多互相聯(lián)通，一般具有統(tǒng)一地下水位。根據(jù)鉆孔內(nèi)三處地下水水質(zhì)及ZK25、ZK59土樣分析結(jié)果，臨水條件為A類的地下水對混凝土構(gòu)造具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土構(gòu)造中的鋼筋〔在干濕交替段與長期浸水段〕具有微腐蝕性，對鋼構(gòu)造具有弱腐蝕性；土壤對混凝土構(gòu)造具有微腐蝕作用，對鋼筋砼構(gòu)造中鋼筋具微腐蝕性。圖1典開型剖面圖場地內(nèi)以強(qiáng)透水層為主，水量豐富，地不水對沖、鉆孔樁的泥漿及孔壁護(hù)層的稀釋，而引起孔壁塌孔，同時地下水對水下澆灌砼會產(chǎn)生離淅作用，應(yīng)控制好泥漿濃度，并使泥漿面高于地下水水位。預(yù)應(yīng)力管樁在施工時產(chǎn)生的超強(qiáng)孔隙水壓力，在含水層為強(qiáng)透水層地帶會較快擴(kuò)散，對周邊影響較小，但也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。3滑坡勘察工程項目中運(yùn)用水文地質(zhì)的調(diào)查3.1滑坡勘察工程大概情況針對某滑坡項目為研究對象，據(jù)勘探經(jīng)過揭露巖性、水位變化情況以及通過標(biāo)貫擊數(shù)變化、重型圓錐動探等原位測試資料，綜合斷定滑動面處于殘積粘性土中?？傮w滑坡滑面傾向東，傾角呈上陡中下緩，傾角由后部45～60，至中部15～15過渡到前部的10～25左右，滑面形態(tài)總體呈中間高、兩側(cè)略低的東傾凸面?；麦w形狀及坡向見圖2。在鉆井方式方法中，滑床巖性主要為殘積粘性土，其土體狀態(tài)和分布特征明顯。通過對松懈堆積現(xiàn)象現(xiàn)在狀況的總結(jié)和對其成因的分析，提出了詳細(xì)的防治對策。3.2造成滑坡的原因根據(jù)實際鉆孔情況，對滑坡成因進(jìn)行了統(tǒng)計分析，并提出了詳細(xì)的防治措施。3.2.1地形地貌因素滑坡所在區(qū)域?qū)贅?gòu)造剝蝕丘陵地貌，滑坡點(diǎn)位所在山坡海拔最高點(diǎn)約177.9m，坡腳海拔約7.6m，最大高差約170.30m，坡面自然坡度15～35，地形起伏較大，局部地段微地貌構(gòu)成凹槽，降雨后構(gòu)成匯水，通過裂隙迅速入滲土體；勘查區(qū)內(nèi)人為改變坡體微地貌特征，使坡體由斜坡狀變?yōu)榫弮A臺階狀，增加了降水沿地表徑流排泄的時間，相對增加了降水入滲；坡面以杉木、灌木及人工種植楊梅等，植被略為發(fā)育，植被根系對坡面具加固作用，但植被覆蓋減少了地下水通過地面蒸發(fā)，且其根系可儲水，使坡體土體賦水，長期處于飽和狀態(tài)。3.2.2巖土體因素場地內(nèi)坡面表層以粘土、殘積層為主，厚度約17.10～22.50m；其下為較厚的全風(fēng)化巖散體狀強(qiáng)風(fēng)化層，天然狀況下巖體的穩(wěn)定平衡條件較差〔主滑動剖面示意圖詳見圖3〕。導(dǎo)致滑坡的不利因素如下：(1〕粘土，成分以粘粉粒為主，天然狀態(tài)下，物理力學(xué)性能相對較好，飽水狀態(tài)下，巖土體物理力學(xué)性能下降明顯，易發(fā)生水土流失，淘蝕，構(gòu)成滑塌。(2〕殘積土，屬特殊性土，遇水易軟化、崩解，極易產(chǎn)生軟弱滑動面，易發(fā)生水土流失，淘蝕，構(gòu)成滑塌。(3〕該風(fēng)化巖層遇水具有膨脹性，水穩(wěn)性較差，孔隙水壓力消散較慢，易飽和軟化、崩解，導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度急劇降低，巖土體力學(xué)穩(wěn)定性能較差。從坡體堆積的物質(zhì)看，其主要為粘性土(局部含滾石、孤石)，土體構(gòu)造相對較疏松，裂隙較發(fā)育，有利于降雨和地表水下滲至土體，其強(qiáng)度降低，且多為特殊性土，具遇水易軟化、崩解，極易產(chǎn)生軟弱滑動面，在適當(dāng)?shù)耐?重)力作用下易產(chǎn)生滑動。3.2.3水文地質(zhì)從勘查區(qū)總體看，地下水主要來源是大氣降水入滲補(bǔ)給和山區(qū)孔隙裂隙水側(cè)向徑流補(bǔ)給。測區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，受季風(fēng)影響，雨量充沛，年平均降水量為1796.1mm。上覆土層粘土、殘積粘性土，屬微透水層或相對隔水層，勘查區(qū)處于兩種巖性接觸帶上，巖體較破碎，富水性好，地下水主要類型為風(fēng)化層孔隙裂隙水及基巖裂隙水，具承壓性。因連續(xù)降雨，滑坡體上方坡體基巖裸露處，大氣降水沿裂隙直接入滲補(bǔ)給基巖裂隙水，地下水劇增。據(jù)鉆探揭露，滑坡體內(nèi)鉆孔穩(wěn)定水位埋深0.50～1.80m；坡腳鉆孔地下水穩(wěn)定水位埋深0.10～0.40m，承壓水頭高度一般為11.9～20.7m，對上覆土層具浮拖作用，且下部的土層，具膨脹性，遇水易軟化，強(qiáng)度極低，在適當(dāng)?shù)耐?重)力作用下產(chǎn)生滑動。3.2.4人類工程活動因素不合理的人類工程活動亦是導(dǎo)致坡體失穩(wěn)的主要根本源頭。居民切坡取地修建民房，構(gòu)成陡坎，未進(jìn)行支護(hù)，構(gòu)成臨空面，毀壞坡體的自然平衡條件，在自重力作用下，使上部殘坡積土層沿軟弱構(gòu)造面產(chǎn)生應(yīng)力松弛，引發(fā)坡體的下滑。圖2滑坡體形狀及坡向圖3主滑動剖面示意圖3.3詳細(xì)防治措施根據(jù)以上對滑坡的分析，建議采取排水系統(tǒng)+抗滑樁+框架錨索+骨架植草護(hù)坡的綜合治理方案：(1〕排水系統(tǒng)。應(yīng)設(shè)置完善的滑坡地表和地下排水系統(tǒng)：在斜坡后緣的穩(wěn)定地層上設(shè)置環(huán)形截水溝，并于后緣適當(dāng)位置設(shè)置深層排水孔排引地下水，采用盲溝引至截水溝排放；在坡體設(shè)置仰斜式排水孔排引坡內(nèi)地下水，坡腳設(shè)置排水溝。治理邊坡時，應(yīng)首先進(jìn)行坡頂排水系統(tǒng)施工。(2〕抗