張 楠,楊美艷,隨增志,曲關(guān)明子,艾克文
吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所,吉林 長春 130012
巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題,一直成為巖土工程勘察領(lǐng)域倍受關(guān)注的專業(yè)問題?,F(xiàn)就工程勘察實(shí)踐中經(jīng)常遇到的水文地質(zhì)問題,以工民建(詳勘)為例進(jìn)行剖析、解讀常規(guī)偏差隱現(xiàn)的問題,以此來修正過去的觀念和思維,增強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)的重新認(rèn)識(shí)。改變過去僅以簡(jiǎn)短的文字概述諸多的水文地質(zhì)問題;改變對(duì)巖土工程勘察成果中水文地質(zhì)章節(jié)內(nèi)容的認(rèn)識(shí);增強(qiáng)外業(yè)勘察中索取第一手資料的能力;添補(bǔ)成果文件中的缺憾。為此,按巖土工程勘察專業(yè)的項(xiàng)目運(yùn)行程序—巖土工程勘察各階段的水文地質(zhì)方面工作內(nèi)容分別闡述之。
踏勘工作是在承擔(dān)項(xiàng)目后,人員、設(shè)備、儀器進(jìn)入勘察場(chǎng)地前應(yīng)完成的一項(xiàng)工作,目的是對(duì)勘察場(chǎng)地從多方面有一個(gè)了解和熟悉,為下一步進(jìn)場(chǎng)起到全面指導(dǎo)作用,其水文地質(zhì)工作內(nèi)容如下:
(1)建設(shè)場(chǎng)區(qū)有無地表水體?地表水體距擬建場(chǎng)區(qū)最近距離是多少?地表水體是否有匯集或萎縮的跡象,地表水體的規(guī)模等。
(2)建設(shè)場(chǎng)區(qū)地處哪個(gè)流域,流域內(nèi)的水系匯集、流經(jīng)、滲透過程是否會(huì)對(duì)建設(shè)場(chǎng)區(qū)的地基條件產(chǎn)生影響。
(3)建設(shè)場(chǎng)區(qū)歷史上或近些年經(jīng)歷的最大降水、地表水體及地下水的變動(dòng)幅度。
(4)建設(shè)場(chǎng)區(qū)附近是否有化工類,醫(yī)療類等污染類工業(yè)廠區(qū)的廢水排泄、流經(jīng)、滲入。
(5)建筑場(chǎng)區(qū)附近是否有工業(yè)或民用(大、中、小型)水源地或深水井?是否在使用。
(6)了解建筑場(chǎng)區(qū)是否有地下排水管線、滲水井和各類人防工程存在,積水和滲漏如何。
(7)建筑場(chǎng)區(qū)附近是否有大型建設(shè)項(xiàng)目的深基坑;是否有地下隱蔽工程正在進(jìn)行降水施工。
(8)其它與水文地質(zhì)相關(guān)的內(nèi)容。
勘察綱要是項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察外業(yè)工作必須執(zhí)行的指導(dǎo)性文件,是項(xiàng)目運(yùn)行的前驅(qū),有著對(duì)勘察成果質(zhì)量起著舉足輕重的作用。巖土工程勘察綱要是查明建設(shè)工程項(xiàng)目地基的巖土體特征,是對(duì)
天然地基進(jìn)行宏觀掌握,微觀了解的一項(xiàng)集基礎(chǔ)性與科研為一體的重要前置工作。其中根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模、分類、穩(wěn)定性、重要性等來設(shè)定的水文地質(zhì)及水理作用內(nèi)容如下:
(1)地下水的類型和賦存狀態(tài)。
(2)主要含水層分布規(guī)律。
(3)地下水的補(bǔ)給、排泄條件,地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及其對(duì)地下水位的影響。
(4)勘察時(shí)的地下水位,歷史最高地下水位,近3 至5 年最高地下水位,水位變化趨勢(shì)等。
(5)是否存在對(duì)地下水和地表水造成污染的污染源及其可能的污染程度。
(6)當(dāng)高層建筑或重大工程進(jìn)行水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察方面的設(shè)計(jì)。
(7)勘察時(shí)涉及的其他方面水文地質(zhì)內(nèi)容。
外業(yè)勘察階段涉及的內(nèi)容較多,常規(guī)項(xiàng)目牽涉的水文地質(zhì)工作內(nèi)容應(yīng)由以下幾方面組成:
(1)建設(shè)場(chǎng)地及周邊地表水體體積和(自然水面)高程測(cè)量,并測(cè)量流量、流速等。
(2)各勘察孔的初見水位監(jiān)測(cè)和穩(wěn)定水位測(cè)量,分清上層滯水或潛水。
(3)采集常規(guī)分析的水樣和特殊分析的水樣。
(4)分析地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系和豐、枯水期的變化。
(5)關(guān)心具有毛細(xì)上升作用的巖土體,掌握其在建筑場(chǎng)地的分布情況。
(6)根據(jù)勘察綱要設(shè)計(jì)的水文地質(zhì)內(nèi)容,結(jié)合勘察場(chǎng)地的實(shí)際情況完成相關(guān)工作內(nèi)容。
根據(jù)項(xiàng)目委托要求,踏勘和實(shí)際勘察工作接觸的水文地質(zhì)條件,試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目中水文地質(zhì)工作內(nèi)容如下。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是與地下水相關(guān)的各層巖土的常規(guī)試驗(yàn)(如:天然含水量、飽和度等)和特殊項(xiàng)目試驗(yàn)(如:有機(jī)質(zhì)土和淤泥質(zhì)土等)它們與水有著密不可分的關(guān)系,常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)相關(guān)層位地下水的簡(jiǎn)分析、全分析。
(2)侵蝕性CO2測(cè)試。
(3)土樣品的吸水率、飽和吸水率、含水率、濕化、毛細(xì)上升高度等。
(4)黃土的濕陷系數(shù)等。
測(cè)試項(xiàng)目是勘察過程中在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)取得的相關(guān)參數(shù)值,應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)測(cè)試土層的滲透系數(shù)。
(2)判定土層液化的可能性。
(3)進(jìn)行控制性的抽水試驗(yàn)。
(4)壓水、注水試驗(yàn)。
巖土工程勘察報(bào)告是承擔(dān)—完成項(xiàng)目過程中各階段獲取相關(guān)成果的綜合反映,是集委托—踏勘—外業(yè)勘察—試驗(yàn)測(cè)試等相關(guān)成果的集中體現(xiàn);是一份表達(dá)勘察項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)地基存在現(xiàn)狀的相關(guān)文件,更是建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的科學(xué)依據(jù)和法律文件。這里提到的僅是巖土工程勘察中工業(yè)與民用建筑常規(guī)勘察項(xiàng)目水文地質(zhì)工作內(nèi)容。
(1)巖土工程勘察報(bào)告中應(yīng)反映初見水位,靜止水位(及高程)。
(2)含水層(組)位置、巖性,地下水流向,地下水與地表水的補(bǔ)給、排泄關(guān)系、地下水的主要補(bǔ)給來源。
(3)流域內(nèi)地表水體是否對(duì)擬建場(chǎng)區(qū)現(xiàn)狀和未來產(chǎn)生影響。
(4)預(yù)測(cè)五十年一遇的歷史上最高水位。
(5)提供相關(guān)巖土體的滲透系數(shù)和不同地貌單元的涌水量(或單位涌水量)。
(6)提供水質(zhì)的概況(簡(jiǎn)分析或全分析成果以及侵蝕性試驗(yàn)等成果)。
(7)提供擬建場(chǎng)地的標(biāo)準(zhǔn)凍深值,判定相關(guān)土體,因水的作用而產(chǎn)生的濕陷性和液化趨勢(shì)。
(8)提供相關(guān)巖土體的凍融對(duì)地基或基礎(chǔ)的影響。
(9)提供開挖地基的降水設(shè)計(jì)方案(或措施)方面的建議,預(yù)測(cè)對(duì)周邊建設(shè)的影響。(10)提供地下水對(duì)(箱、筏等)基礎(chǔ)產(chǎn)生浮力的影響程度,并預(yù)測(cè)相關(guān)參數(shù)。
(11)提供關(guān)于水方面的作用對(duì)建筑物基礎(chǔ)或地基產(chǎn)生的影響因素,并提出解決問題的辦法或處理措施及建議。
巖土工程勘察的驗(yàn)槽工作,是勘察單位完成整體項(xiàng)目運(yùn)作的最終章節(jié),也是把工程地質(zhì)勘察成果提供給委托方使用前的最后一次質(zhì)量把關(guān)。
(1)基坑內(nèi)的原狀土是否被不同成因的水體(雨水、上層滯水、承壓水、工業(yè)或生活污水等)浸泡過。
(2)基坑內(nèi)的原狀土是否因下部含水的巖土體中產(chǎn)生毛細(xì)上升而改變?cè)瓲钔恋奈锢硇阅?。?)開槽的地基是否挖至有水的枯井、古墓、下水井以及有水的人防工程殘留體。
(4)地下水對(duì)已開挖基坑邊坡穩(wěn)定性的影響。
(5)對(duì)地下水位以下開挖的基坑重點(diǎn)應(yīng)研究水的集散作用所產(chǎn)生的軟化、崩解、濕陷、漲縮和蝕作用。
(6)當(dāng)基坑進(jìn)行降水處理時(shí)應(yīng)研究實(shí)施降水或隔水措施時(shí)對(duì)相鄰已有建筑的影響。
巖土工程勘察中的水文地質(zhì)工作內(nèi)容,是巖土工程勘察的重要組成部分,巖土與水的交融,是不可分割性的關(guān)系,在不同的擬建場(chǎng)地產(chǎn)出形態(tài)差別很大,相互的影響在土體中有更突出的一面。常規(guī)勘察項(xiàng)目場(chǎng)地中的水文地質(zhì)工作內(nèi)容,應(yīng)具有場(chǎng)區(qū)的區(qū)域水文地質(zhì)特征;特殊、復(fù)雜項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)內(nèi)容應(yīng)獨(dú)立組成章節(jié),既要全面反映項(xiàng)目擬建場(chǎng)區(qū)的相關(guān)水文地質(zhì)條件,又要結(jié)合建筑體的特征反映擬建場(chǎng)區(qū)周邊的水文地質(zhì)環(huán)境。
勘察成果報(bào)告的質(zhì)量,關(guān)鍵在于基礎(chǔ)(搜集、實(shí)測(cè))資料、成果的精度、離散性、準(zhǔn)確性、全面性、代表性和適用性。因此,勘察單位應(yīng)根據(jù)其資質(zhì)現(xiàn)狀,建立長效的用人機(jī)制、穩(wěn)定專業(yè)隊(duì)伍、提高專業(yè)技術(shù)人員的整體素質(zhì)和能力,為基礎(chǔ)工程建設(shè)把好關(guān),造福于吉林人民。
[1] 工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007,642-62.
[2] 高大釗.巖土工程勘察與設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3] GB50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].