科技创新导报岩土工程勘察工作中水文地质问题分析论文_杜丽钠,钱亚苹

科技创新导报岩土工程勘察工作中水文地质问题分析论文_杜丽钠,钱亚苹

杜丽钠 钱亚苹

绍兴市亚升环境建设有限公司

摘要:本文结合实际,分析水文地质的勘察要求,说明了地下水引起的岩土工程危害,以具体工程为例,论述了岩土工程中水文勘察的具体内容,具有积极的借鉴意义。

关键词:岩土工程;勘察;水文地质

岩土工程勘察工作中,水文地质问题是一个容易被忽视的问题。实际操作中,岩土工程的勘察报告很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题被认为是象征性的工作,只简单地对水文地质条件作一般性评价。而实际上,水文地质工作在岩土工程勘察、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用。

1 岩土工程中水文地质的勘察要求在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。

(1)自然地理条件:这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。

(2)地质环境。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。

(3)地下水位情况。包括近2~5 年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。

(4)各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含 水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。

2 地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。地下水位变化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位频繁升降三个方面。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都将对岩土工程造成危害。地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害主要包括可能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害主要是因为人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害,造成安全隐患及影响工程质量。

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3 具体工程中的地质水文勘察

以某城市地铁工程建设为例,介绍了岩土工程水文地质勘察的具体内容。某市区

根据地下水形成的自然条件和水文地质特征分为不同的两个水文地质单元:平原区和台地区。平原区和台地大部分地区均覆盖有第四系松散堆积层。平原区第四系松散堆积层分布广、厚度大、地下水类型为松散堆积砂砾卵石层孔隙潜水。台地区由于基岩埋藏浅,局部为基岩出露,上覆的少量第四系松散堆积层以粘土为主,所以地下水类型主要为白呈系砂泥岩裂隙孔隙水。

由于台地区仅为市区东部较小范围,且地下水蕴藏条件较差、水量较少,所以在本文着重讨论平原区的含水层特征。

3 . 1 含水层埋藏分布条件

该市区广布第四系孔隙潜水。自上而下由一套透水性不同,具有统一水力联系的孔隙含水岩组组成,由上更新统上段(Q为含泥砂砾卵石层(渗透系数为15~20m/d)及其之下的上更新统下段(Q32)风化泥砂砾卵石层(渗透系数为10~15m/d)构成含水层主体,并与沿府、南河或河渠故道呈条带状叠置于其上的全新统(Q4)砂砾卵石层(渗透系数为20~40m/d)共同组成区内第四系孔隙含水岩组。按松散堆积的成因类型、形成时代、埋藏分布特征、相互叠置关系,可将平原区松散堆积孔隙潜水分为:平原河间二级阶地、冰水一流水堆积层含泥砂砾卵石层孔隙潜水;河道漫滩、一级阶地冲洪积层砂砾卵石层孔隙潜水。区内地下水具水流交替循环强烈,水位恢复迅速之特点。由于含水层具西厚东薄、北厚南薄的特点,富水程度随含水层厚度的减薄而减小。区内基岩为灌口组紫红色泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩,地下水赋存于基岩风化裂隙中,含水量一般较小,但在岩层较破碎的情况下,常形成局部富水段。根据该地区水文资料,渗透系数K 约为0.027~2.olln/d,平均为0.44In/d,属弱~中等透水层。

3 . 2 地下水的补给、径流与排泄

(1)地下水的补给条件该市区内地下水的补给来源主要有降雨入渗补给和地下水侧向径流补给。

①降雨入渗补给

本区属中亚热带季风气侯,终年气候温湿,四季分明,多年平均降水量947tnln 及年降雨日达140 天以上。充沛的降水量是该区地下水的重要补给来源之一,其入渗补给量占垂向补给量的23% 左右。地形、地貌及包气带岩性、厚度对降水入渗补给有明显的控制作用。平原区地形平坦,对降雨入渗较有利,降雨入渗系数0.17~0.206。台地区上部土层为粘土,结构紧密,降雨入渗系数较小,为0.05~0.11;并且由于地形起伏,降雨易转化为地表径流,不利于入渗地下,其有效降雨量10~50mrn。在基岩裸露区,包气带内风化裂隙发育,并出露地表,降雨可直接补给潜水风化裂隙水。

②地下水侧向径流补给。

平原区地下水径流运动主要方向由北西向南东,台地区地下水侧向补给主要来自于东边的龙泉山区的基岩裂隙水对台地地下水的侧向径流补给,其补给方式通过山前龙泉断裂上盘的张扭性断层对台地东侧局部地带作集中补给,沿台地边缘琉璃场至中兴场一线,存在基岩风化裂隙水侧向补给平原区地下水。

(2)地下水的径流与排泄

根据该市地下水等水位线图,市区北部和西北部处于冰水流水堆积扇地下水的径流带与排泄带过渡区,在天然状态下地下水等水位线部份与河流流向正交,部分微凸向上游,水力坡度平均值为2.6‰左右。由于近年来河道整治工程的

开展,区内大部分河道岸坡均用条石浆砌加固,河道宽度也变得均匀、顺畅,更趋于人工河道,所以,河流排泄地下水量大大减少。地下水的排泄主要以向区外侧向排泄和人工开采为主。

3.3 地下水的动态特征

区内地下水总的规律是西部埋藏浅,水位变幅小,东部埋深深,水位变幅大;季节性变化明显,水位西北高东南低,沿河一带高,河间阶地中部低的特点。区内地下水埋深一般在3.0~5.0m 之间,全区地下水位变幅在1.0~3.0m 之间。区内地下水动态受大气降水入渗和农灌回归水的影响,年周期性变化比较明显。1~3 月区内地下水位总体上呈下降势态,从4月开始由于降雨量逐渐增加,农灌的小春灌期开始,地下水位开始缓慢上升,到7~0 月汛期和大春灌期相叠加,地下水位达到最高,随着汛期结束和大春作物收割,全区地下水位又呈缓慢下降势态。

4 结语

水文地质问题一直是岩土工程勘查中不可忽视的重要问题,在具体工程中,一定要因地制宜,根据勘察到的工程所处地域的地质水文条件,制定相应的防护措施和施工计划,真正保证工程的质量。

论文作者:杜丽钠,钱亚苹

论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/23

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