文/楊錦 中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司 浙江杭州 311122
在地下基坑工程建設(shè)之前,需要對基坑工程范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件進行詳細勘察,了解和查明工程場區(qū)的水文地質(zhì)條件,分析和評價環(huán)境水對工程建設(shè)的影響。通過多種勘察技術(shù)和手段判斷和預(yù)測水文地質(zhì)條件可能產(chǎn)生的工程風(fēng)險,并采取相應(yīng)的監(jiān)測手段和預(yù)防措施,有效地控制和規(guī)避風(fēng)險,減少或避免工程風(fēng)險給基坑建設(shè)造成的不利影響。本篇文章簡要地分析基坑工程建設(shè)中水文地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用,并提出了自己的想法。
隨著現(xiàn)代城市工程建設(shè)的發(fā)展,基坑工程建設(shè)越來越頻繁,當(dāng)基坑工程需要降水時,可能引起周邊地表和市政設(shè)施沉降以及建筑物不均勻沉降,因此,基坑工程中的水文地質(zhì)條件勘察尤為重要。水文地質(zhì)勘察是為了查明建筑場地的水文地質(zhì)條件而開展的水文地質(zhì)調(diào)查研究工作,主要目的是為了掌握地下水成因、分布以及運動規(guī)律。水文地質(zhì)勘察能夠深入地了解建筑工程場區(qū)以及周邊地下水的滲流情況,并通過監(jiān)測手段及時發(fā)現(xiàn)基坑工程中地下水的異常變化,對基坑工程存在的潛在風(fēng)險進行預(yù)測和判斷,針對可能的工程風(fēng)險采取相應(yīng)工程措施和制定應(yīng)急預(yù)案,同時為基坑支護設(shè)計方案提供有力依據(jù)。
2.1.1 抽水試驗
抽水試驗按照孔數(shù)量可分為單孔抽水、多孔抽水和群孔干擾抽水;按照孔類型分為完整井和非完整井;按照水位穩(wěn)定性分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流抽水。當(dāng)需要比較精確地測定水文地質(zhì)參數(shù)時,通常采用單井抽水、多井觀測的方法,觀測井的數(shù)量不得小于3口。當(dāng)采用非完整井時,應(yīng)確保同一巖土層中觀測井的過濾器長度相同,且過濾器在含水層中的深度應(yīng)一致。對各巖土層間的水力聯(lián)系進行判別時,需要在出水量大且含水比較豐富的巖土層中設(shè)置抽水井,同時在每個觀測巖土層中設(shè)置的觀測井不得少于2口。
2.1.2 回灌
基坑開挖采用降水措施時,對場地周邊地下水文條件影響較大,往往伴隨著周邊土層或建筑物的沉降,布置抽水井的同時也要合理的布設(shè)回灌井,控制場地周邊土層沉降,確保建筑物的安全以及市政設(shè)施的正常運作?;邮┕ぶ埃樗凸嗨囼炌ǔO嘟Y(jié)合同步進行,這樣能夠更好的研究抽水和回灌雙重作用下地下水的滲流運行規(guī)律。回灌井應(yīng)盡可能按照直線布置,井的數(shù)量不應(yīng)少于3口,井之間的距離一般比抽水井的距離小。根據(jù)止水帷幕的布置范圍和深度,回灌井的深度應(yīng)當(dāng)盡可能的加大,并在含水層內(nèi)上部區(qū)域設(shè)置濾管。
2.1.3 孔隙水壓測試
基坑工程中為預(yù)測和評價基坑涌水量和坑壁穩(wěn)定性,可對孔隙水壓進行監(jiān)測??紫端畨簻y試點應(yīng)布設(shè)在水文地質(zhì)測試井的作用范圍內(nèi),布設(shè)對比測試孔時應(yīng)當(dāng)保證位置等距,布設(shè)數(shù)量不得小于2個,應(yīng)在2條直線上布設(shè)測試點,監(jiān)測半徑不得小于30米,如果位置上有特殊要求,可以根據(jù)實際情況增加測試孔。
2.2.1 地表沉降監(jiān)測
一般情況下各個地表沉降監(jiān)測點間距為10米,沉降反應(yīng)比較敏感的區(qū)域可采用網(wǎng)格狀布置監(jiān)測點。沉降監(jiān)測點布設(shè)可考慮與孔隙水壓測試點相對應(yīng),把地表監(jiān)測點布設(shè)在孔隙水壓測試孔周圍,能夠有效地把孔隙水壓和有關(guān)沉降數(shù)據(jù)進行對照分析。
2.2.2 監(jiān)測土體分層沉降
一般情況土體分層沉降監(jiān)測點底部設(shè)置多點位移計來監(jiān)測土層的分層沉降,土體的分層沉降監(jiān)測點布置應(yīng)與孔隙水壓孔的布設(shè)位置相結(jié)合,這樣可以確定所布設(shè)的位置是否在地下水滲流的影響范圍之內(nèi)。
2.2.3 監(jiān)測建筑物的沉降
建筑物的沉降監(jiān)測點應(yīng)在建筑物四個角分別布設(shè),對于長度比較大的建筑物,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況在長邊的方向上增加監(jiān)測點,監(jiān)測點間距20米。
基坑工程建設(shè)中水文地質(zhì)勘察主要任務(wù)是查明地下水在自然條件下的穩(wěn)定水位、賦存條件和滲流變化規(guī)律,同時需要考慮建筑物基礎(chǔ)類型的選擇,查明與基礎(chǔ)選型相關(guān)的水文地質(zhì)問題。水文地質(zhì)條件評價一方面應(yīng)對地下水給基坑工程建設(shè)產(chǎn)生的影響進行評價,另一方面應(yīng)對基坑工程建設(shè)可能引起地下水發(fā)生的變化進行預(yù)測和評價。同時評價基坑工程建設(shè)是否需要降水作業(yè)以及降水作業(yè)對周邊環(huán)境和建筑物產(chǎn)生的危害,并提出相應(yīng)的防治措施和應(yīng)急措施。
基坑工程建設(shè)中水文地質(zhì)勘察所使用的技術(shù)手段較多,各種技術(shù)所發(fā)揮的作用有所不同,可以彌補常規(guī)地質(zhì)勘察的不足之處,可以更好地判別基坑工程建設(shè)中地下水可能產(chǎn)生的風(fēng)險,從而針對風(fēng)險制定出相應(yīng)的防治措施,為基坑工程建設(shè)的順利開展提供有效保障。