基坑工程环境水文地质分析与评价论文_白延波

基坑工程环境水文地质分析与评价论文_白延波

成都兴蜀勘察基础工程公司(四川省煤田地质局地质测量队) 四川成都 610072

摘要:近年来随着城市建设规模的不断增大,深基坑工程项目的规模与深度不断增加,基坑安全风险呈现出增高趋势,对周围环境和水文地质的要求更高,近年来由于水文地质处理不当而导致的基坑安全事故时有发生,因此在基坑建设前对基坑环境水文地质进行分析与评价有着显著的作用。目前基坑建设中对于水文地质的认识精度与深度不足,无法满足基坑工程的需要。基于此,本文主要对基坑工程环境水文地质与评价进行了分析,仅供参考。

关键词:基坑工程;环境水文地质;分析与评价

引言

着社会经济的发展,城市建设成为重点项目。在建筑物不断涌现的情况下,深基坑工程也不断出现,呈现出更深更大的规模和深度,风险也越来越大。基坑安全与水文地质息息相关,如何减少基坑安全及环境风险已经成为了目前施工中需要研究的重要问题。

1 勘察工作中的水文地质调查工作

伴随着我国现代化建设脚步的快速迈进,基坑工程勘察领域也取得了突飞猛进的发展,而在此领域中很重要的一点就是合理评价地下水对工程的影响。地下水普遍赋存于基坑体中,它与基坑体之间不断发生机械的、物理的和化学的相互作用。科学合理的对地下水的评价能有效的指导工程设计和施工。我国的相关规范及行业经验表明,在基坑工程勘察工作正式开展之前,有必要对建筑区域以及周边一定范围内的水文地质情况进行详尽且科学的整体调查。在基坑工程勘察的过程中首先应该查明拟建场地中的地下水类型、埋藏条件;附近河湖中地表水与地下水的补给、排泄关系及对地下水位的影响,判别地下水和土对建筑材料的腐蚀性等级。调查施工区域内的年降水量、蒸发量。其次要查明相应的含水层的分布规律,如含水层的分布范围、厚度和水量、水位变化幅度以及水流流向,测定各含水层的渗透系数等,必要时可做抽水试验和注水试验或开展专项水文地质勘察工作。在基坑工程勘察工作过程中还应查明拟建场地的工程地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响。

2 水文地质条件

2.1划分含水层与判断地下水类型

要分析地下水就必须要对含水层组与地下水的类型进行准确划分。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从供水水文地质分析,粉质粘土、粘土和粉土均为弱透水层,通常不把它作为含水层,然而在基坑工程水文评价中,需要将粉土层与砂层一起视为透水层。基坑水文地质评价过程中必需分析其潜水和承压水之间转换的可能性,并考虑承压水对基坑的抗突涌风险。地下水初始水位既是判断含水层类型的重要条件,也对工程分析的结果产生直接影响。在对地下水初始水位进行检测时,需要充分考虑施工季节、该处地下水位年季度变化、周边工程造成的影响等多因素,若条件允许可长期设置水位观测孔,从而得到最准确的分析数据。

2.2含水层空间分布特征分析

目前基坑工程多是依据工程勘察资料来对含水层的空间分布进行分析,而工程勘察的资料又是来源于拟建场区,因此得到的地下水分析资料远不能满足基坑工程水文地质勘察的要求,尤其实际含水层起伏变化大、水文环境复杂的地区,若承压含水层厚度分布无法被准确掌握,则会造成基坑地下水控制的潜在风险。为了避免这一现象的发生,在分析基坑工程水文地质条件时,可收集拟建基坑区域内的水文地质资料与周边地层资料,若无资料可参考,则可通过静探孔或钻孔等方式来探测以补充周边地层资料。

2.3水文地质参数的测定

水文地质参数能够对基坑体内孔隙的形状及应力状态进行宏观表示,是判断地下水渗流情况的重要指标,其数值直接对地下水控制、施工的可靠性、准确性和安全性产生影响,目前常用的地质参数为储水系数和渗透系数。单井抽水试验是水文地质参数测定的最主要方式,然而由于实际工作难以满足其严格的使用条件,因此这种参数结果的使用受到限制;拟建场区与基坑工程区域比较空间较小,因此多忽视了局部效应,导致地下水控制分析准确性较低;地下水系统为开放系统,其含水层和各层水文地质参数是地下水探测的重要指标,然而获得其系统性的水文地质参数难度较大,为了解决上述问题,可从三个方面入手。建立三维数值模型来精确含水层模型;围护施工会对地层产生较大的干扰,并且会对边界条件产生干扰,因此在运行降水前需要配合抽水试验,从而保证地下水可控性。

3 基坑工程环境水文地质分析与评价

3.1基坑环境变形的分析与评价

由于降水会给原有基坑周围造成水土应力失衡的状况,例如出现土体变形,则会给地下管道以及地面建筑物带来一定危害,严重这则会带来巨大的损失。因此,为旅游鞋的提升其精准性,必需在群井抽水试验期间布设地表沉降点以及分层沉降点,对环节变形进行测量,从而探讨基坑开挖期间由于降水所导致的环境变形的状况。通过具体分析包含了以下几个方面:①通过分析距离抽水中心不同距离的沉降量,了解降水造成的沉降漏斗大小;②根据沉降时间的变化,推出相应的关系,为后期沉降做预测服务;③沉降后地表恢复的速度可以判断出其回弹性。根据研究报道,地面沉降理论一般分为经典弹性地面以及准弹性地面以及地面沉静的里边学理论。而对于流变学理论可以更为全面的、更能准确的预测地面沉降。但是往往利用流变学理论进行测评时需要用的参数较多,制约了其具体使用率。为了做出环境变形预测,就需要从环境控制的抽水试验中,对于地表检测较多,封层沉降检测数据较少,以及降水过程中各个土层间的协调变形机制研究较少进行改变,通过布设高精度的分层沉降标准分析降水沉降带来的变形。

3.2水环境的分析与评价

在基坑工程当中,受到降水的影响,导致地下水外排量增大,通过在比较繁华的区域,必需实时抽水。而在此过程中,由于水质相对复杂,并不能合理的利用,而对外排出则会倒是环境污染,所以,必需根据地下水水质的具体特征,采取相符合的措施加以利用。在技术以及环境符合的状况下,实现水资源的循环利用,实现节约以及环境保护的目的。

3.3地下水控制在基坑工程中的研究

针对基坑进行的环境水文地质分析最终是为了提出各种相对应建议措施,具体工程实施过程中既能保证基坑的安全又能满足环境要求。此类分析评价将来可以为后期设计与具体施工作参考。以上海某车站工程为例,位置在上海市中心,北临淮海中路,与地铁线路呈“L”型较差,北侧为运营的地铁线路,管线道路多且复杂,基坑内环境十分复杂,通过对不同围护深度下坑内降水对周边环境的影响进行分析后,充分的结合技术、经济和环境要求后,最终选择工况二为最终围护型式。受到水文地质条件、基坑工程性质与特点和基坑周边环境等的影响,地下水的探测与控制措施也有所不同。

4 结束语

总而言之,伴随着我国城镇化进程的加快,房地产、地铁等大规模建筑增多,大、深基坑明显增多并且对周围环境的条件要求更加严格,然而由于在基坑建设时忽视了地下水环境的影响,导致地下水引起的基坑安全事故频有发生,因此对基坑工程环境水文地质进行分析与评价,为基坑设计与参考提供依据,实现基坑建设的安全性与环境风险控制是十分必要。

参考文献

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论文作者:白延波

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期

论文发表时间:2017/9/29

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