工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)若干問題的探討

張世東

摘要：水文地質(zhì)中的若干問題直接關(guān)系到巖石所具有的工程特性變化，同時也向整個工程的耐久度和穩(wěn)定性提出考驗。本文通過對工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)這兩個重要的關(guān)鍵詞進(jìn)行概念梳理，針對其評價體系進(jìn)行整理。進(jìn)而梳理出水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中出現(xiàn)的若干問題，并提出淺薄的解決建議。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；水文地質(zhì)；工程地質(zhì)

地下水作為巖石體的組成部分，卻常常被忽視。同樣，水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中也常常扮演被忽視的角色。實質(zhì)上，水文地質(zhì)中的若干問題直接關(guān)系到巖石所具有的工程特性變化，同時也向整個工程的耐久度和穩(wěn)定性提出了考驗。

一、工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)

1、工程地質(zhì)。工程地質(zhì)一門通過調(diào)查、研究來解決人類活動及各類工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。工程地質(zhì)本質(zhì)上是一種擇優(yōu)的方案選擇，在進(jìn)行人類活動及工程建筑前，通過探明現(xiàn)有地質(zhì)條件，以此為依據(jù)來預(yù)測接下來可能出現(xiàn)的地質(zhì)變化，進(jìn)而選擇最優(yōu)的活動和施工場地，并為工程的設(shè)計、施工和使用提供地質(zhì)學(xué)層面上的科學(xué)依據(jù)。其主要研究的內(nèi)容包括了對巖土成分、組織結(jié)構(gòu)等層面的探究。

2、水文地質(zhì)。簡單來說，水文地質(zhì)代表著地下水的各種變化與運(yùn)動。其主要研究內(nèi)容包括地下水的成分、形成、分布及變化運(yùn)動。此外，還包括將地下水視作資源加以利用，并包括地下水變化對工程建設(shè)帶來的影響及防治等層面。

3、工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)評價

在以往的實踐中，許多工程在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計與施工時，因為忽視地下水對巖層的作用而導(dǎo)致工程出現(xiàn)諸如基地下沉和家建筑物開裂等嚴(yán)重質(zhì)量問題。因而，目前業(yè)界開始對工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)評價重視起來，并建立起了相對應(yīng)的評價內(nèi)容，水文地質(zhì)評價的內(nèi)容主要有：（1）對地下水的評價。主要包括對地下水目前所處在的自然狀態(tài)、接下來的變化進(jìn)行預(yù)測與分析，結(jié)合建筑物的基地條件進(jìn)行危害評價，并設(shè)置預(yù)防措施。（2）對巖土層的評價。勘察的對象在于巖土層以及含水層上，主要需要觀察其在地下水作用下的變化。再結(jié)合建筑物的修建要求及基地現(xiàn)狀等條件，對可能會出現(xiàn)的危害及危害程度進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測。此外，埋在地下的鋼筋也很容易因地下水的浸泡而被腐蝕，也要提出相對應(yīng)的防治措施。（3）對地質(zhì)富水性與滲透性的評價。對地質(zhì)的評價指標(biāo)包括富水性和滲透性兩個重要指標(biāo)。富含地下水和滲透性較高的巖層，如風(fēng)化巖或軟質(zhì)巖石等會因為地下水的升降而出現(xiàn)變化，當(dāng)建筑物的基地置于這樣的軟質(zhì)巖石上時，往往會出現(xiàn)流砂，甚至管涌和潛蝕等危險。

二、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的若干問題

地下水的變化主要是其水位上的上升與下降，因而這兩種狀態(tài)可能會對工程建筑造成不同的影響。此外，地下水頻發(fā)的反復(fù)升降也可能會帶來問題。具體來看，水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的若干問題主要有：

1、地下水升降帶來的問題。人為與自然因素都可能引起地下水位的升降，而水位的變化將造成對建筑物的連鎖反應(yīng)。

（1）地下水上升帶來的問題。暴雨、高溫等自然天氣，灌溉、排污、施工等人為因素以及含水層自身的地質(zhì)變化都可能引起地下水上升的現(xiàn)象。地下水水位上升，首當(dāng)其沖的就是土壤。土壤因為浸泡在成分復(fù)雜的地下水中，往往會出現(xiàn)沼澤化和鹽漬化的情況。除了土壤外，建筑物也可能會因水位上升而受到腐蝕。水位的上升還可能帶來地質(zhì)運(yùn)動上的變化。在一些特殊的土地結(jié)構(gòu)上，如斜坡和河岸等結(jié)構(gòu)中，水位上升可能會出現(xiàn)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。此外，還可能出現(xiàn)諸如巖體受損，強(qiáng)度等指標(biāo)急速下降等情況。嚴(yán)重的情況下，地下水水位較高，長期浸泡建筑物地下室，可能會影響根基穩(wěn)定性，造成建筑物基礎(chǔ)上浮等情況。此外，還可能會引發(fā)如流砂、管涌等現(xiàn)象。（2）地下水下降帶來的問題。人為因素是引發(fā)地下水水位下降的主要原因，大量的抽取地下水使用、進(jìn)行采礦活動后造成礦床過度干燥以及水利工程等都可能會出現(xiàn)地下水補(bǔ)給不足，水位下降的情況。當(dāng)?shù)叵滤幌陆祰?yán)重時，地裂、地面沉降、塌陷等情況往往會出現(xiàn)。地面的變化自然會帶來對建筑物的變化，建筑物失去穩(wěn)定性，可能會出現(xiàn)坍塌等情形。（3）地下水頻繁升降帶來的問題。將巖土置于頻繁升降的地下水中時，巖土?xí)驗楹康募彼僮兓癁楫a(chǎn)生不均勻的膨脹。巖土的膨脹與收縮會帶來對建筑物的擠壓與放空，進(jìn)而引起建筑物受損，這一點在輕質(zhì)建筑物中尤為明顯。此外，地下水在巖土層中的來回滲透，將土層中的鐵、鋁等成分帶走，令土層降低甚至失去膠合能力。異變的土層為接下來的工程選擇與處理帶來難度。

2、地下水動壓力帶來的問題。流砂、管涌和基坑突涌等問題在本文中已出現(xiàn)過，除了地下水上升等因素帶來這樣的問題外。地下水的動壓力作用下也會形成這樣的問題。自然環(huán)境下，動壓力變化微弱。只有在人為工程的作用下，才會改變這樣的平衡。造成動壓力變化，進(jìn)而引發(fā)上述問題。

三、對于水文地質(zhì)問題的解決措施探討

（1）重視水文地質(zhì)勘察的影響。在地質(zhì)勘查工作總結(jié)報告中，應(yīng)當(dāng)對地下水對工程施工可能的影響做出說明與評價，并預(yù)先制定出防范措施。此外，還需要在考慮地下水影響的情況下制定出項目的可行性報告等文件。（2）加強(qiáng)水文地質(zhì)的相關(guān)研究。最主要的是關(guān)于水理性質(zhì)的研究，水理性質(zhì)是水與巖石相互作用所展現(xiàn)出來的綜合特性。在研究時，可以通過采樣、測試等方法進(jìn)行。（3）重視地下水的影響。首先，從觀念上重視地下水自有屬性對工程的影響。具體行動上則需要對地下水的PH值等指標(biāo)進(jìn)行采樣、檢測，計算出地下水對工程的影響。接下來就是進(jìn)行影響預(yù)估與風(fēng)險預(yù)防等工作了。（4）完善水文地質(zhì)勘察評價體系。在提高勘察工作人員的安全意識的同時，對評價機(jī)制做出不斷的更新評價。建立起適于工程地質(zhì)勘查的水文地質(zhì)資料庫，為以后的工作開展提供數(shù)據(jù)支持。

總結(jié)：重視一件事是完善一件事的開始，在對水文地質(zhì)的若干問題進(jìn)行解決之前，增加觀念轉(zhuǎn)變是邁出的第一步，也是最為重要的一步。值得一提的是，在進(jìn)行具體工作時，應(yīng)當(dāng)注意進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)報告，為建筑全周期評估提供更多地數(shù)據(jù)支撐與服務(wù)。