水利工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究

□鄧漢林（畢節(jié)市機(jī)械化施工隊(duì)）

對于工程建設(shè)來說，幾乎所有項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，都必須通過相應(yīng)的勘探、觀測以及試驗(yàn)，將調(diào)查區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)條件全面查清，同時(shí)全面掌握調(diào)查區(qū)地下水的形成、賦存、水質(zhì)水量變化規(guī)律以及基本的運(yùn)動(dòng)特征，提供在制定運(yùn)用或者是排除地下水措施時(shí)必要的水文地質(zhì)參考。

然而從當(dāng)前情況來看，在工程地質(zhì)勘察的實(shí)際工作過程中，更多人往往更側(cè)重于對勘探揭露出來的巖土類型、工程地質(zhì)性質(zhì)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，幾乎甚少直接利用水文地質(zhì)的參數(shù)；水文地質(zhì)問題通常僅僅被大家定性為形式工作或者是象征性工作，很常見的是在勘察報(bào)告中，往往僅僅是針對在天然條件下的一些水文地質(zhì)條件實(shí)現(xiàn)一般性的評價(jià)。然而這對于那些水文地質(zhì)情況更為復(fù)雜的地區(qū)則并不奏效，因?yàn)閲?yán)重缺乏對于水文地質(zhì)問題的研究，而時(shí)常出現(xiàn)由地下水引起的不同的巖土工程危害問題，一度使得水利工程的勘察與設(shè)計(jì)陷入難堪的窘境。可以說，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)是不可分割的，二者相互聯(lián)系又作用于彼此，關(guān)系十分緊密。水文地質(zhì)勘察通過對水文地質(zhì)條件的詳細(xì)研究，能夠科學(xué)、全面、客觀地對地下水資源作出水質(zhì)與水量的正確評價(jià)，從而為防治地下水以及科學(xué)利用地下水提供重要的水文地質(zhì)依據(jù)，更好地服務(wù)于水利工程的建設(shè)，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。

1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價(jià)的基本內(nèi)容

1.1 工程勘察中不單單要查明地下水在天然狀態(tài)下呈現(xiàn)出的類型、賦存狀態(tài)以及典型含水層的分布規(guī)律等各種各樣的水文問題，還必須重視在人為工程活動(dòng)中，實(shí)時(shí)地分析和預(yù)測地下水的變化情況。

1.2 工程勘察中務(wù)必要充分地考慮到怎樣滿足建筑物地基基礎(chǔ)類型的需求，綜合多方面信息調(diào)查相應(yīng)的水文地質(zhì)問題，準(zhǔn)備充足的材料為選型做準(zhǔn)備。如平原區(qū)：沖積土層巨厚——砂土、粘性土層頻繁交互——物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育——孔隙水為主——土料豐富石料缺乏模式；如山區(qū)：基巖為主——斷裂發(fā)育——基巖裂隙水為主——物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育——石料豐富模式；如深雪峽谷區(qū)：碳酸鹽巖發(fā)育巨厚——地質(zhì)結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度——巖溶水為主——巖溶強(qiáng)烈——石料豐富土料缺乏模式等等。從建筑的適宜性來說，不同的模式之間也有著一定的差異性，因此出現(xiàn)的相應(yīng)工程地質(zhì)問題也會(huì)存在很大的不同。

1.3 工程勘察中要通過地下水對巖土體和建筑物的影響與作用的重點(diǎn)評價(jià)研究，對于可能產(chǎn)生的危害做出必要的預(yù)測，并在論據(jù)充足的情況下拿出有效的防治方案。

1.4 工程勘察中的水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容務(wù)必要站在工程建設(shè)的角度，根據(jù)地下水對工程的影響與作用，提出各種條件下應(yīng)該重點(diǎn)評價(jià)的地質(zhì)問題。

2.高度重視巖土水理性質(zhì)的研究與測試

土的水理性質(zhì)指的是巖土在同地下水產(chǎn)生互為作用過程中，巖土所體現(xiàn)出來的不同的性質(zhì)，包括持水性、容水性、給水性、透水性以及毛細(xì)管性等等，以上這些特性與構(gòu)成巖土的液態(tài)、固態(tài)與氣態(tài)存在著密切的聯(lián)系。在巖土體中地下水有著多種賦存方式，首先按埋藏條件可以分為：上層滯水、潛水以及承壓水；按照含水層空隙性質(zhì)可以劃分為：孔隙水、裂隙水與巖溶水。而形式不同的地下水同時(shí)也會(huì)對巖土水理性質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響。并且?guī)r土的類型也對影響程度產(chǎn)生一定的作用。通過對于巖土的水理性質(zhì)指標(biāo)的測試，能夠更好地為以后地下水位水量發(fā)生變化時(shí)所采取的工程措施提供必要的設(shè)計(jì)參考。相關(guān)專業(yè)研究結(jié)果顯示，巖土的水理性質(zhì)不但會(huì)對巖土的變形與強(qiáng)度產(chǎn)生一定影響，而且其中的一些性質(zhì)還能夠?qū)λそㄖ锏姆€(wěn)定性產(chǎn)生影響。以往大家通常忽視了工程地質(zhì)勘察過程中對于巖土水理性質(zhì)的測試，而在這樣的背景下對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價(jià)是不科學(xué)、不全面的。

3.分析由于地下水而引起的巖土工程危害

3.1 由于地下水動(dòng)水壓力所引起的巖土工程危害

人為活動(dòng)是地下水引起巖土工程危害的一大誘因，在人為進(jìn)行的工程活動(dòng)中，由于地下水的天然動(dòng)力平衡條件被改變，那么地下水由于受到移動(dòng)的動(dòng)水壓力的影響，往往會(huì)引發(fā)非常嚴(yán)重的巖土工程危害，比如說基坑突涌等。尤其是進(jìn)行高層建筑深基坑的開挖過程中，因?yàn)槌袎核^壓力作用所引起基坑突涌的問題，在基坑的下部存在承壓含水層的狀態(tài)下，開挖基坑減小了承壓含水層上覆隔水層的厚度。而在隔水層逐步地減小到某種程度時(shí)，承壓水的水頭壓力則能夠沖毀或者是頂裂基坑底板，自然而然地就出現(xiàn)了突涌現(xiàn)象。

3.2 地下水升降變化引起的巖土工程危害

人為因素與天然因素是地下水位變化的兩個(gè)重要成因。在水利工程的勘察中，要特別重視全面考察地下水位的升降情況與埋藏條件。通常在天然條件下，季節(jié)的變化通常會(huì)引發(fā)地下水位的不斷變化，在旱季時(shí)，水位下降，而雨季時(shí)水位則上升，這里會(huì)涉及到“水位變動(dòng)帶”一詞，表示的是最高和最低水位的中間部分。地下水位的變化是循序漸進(jìn)的，而且變化的幅度也比較小。然而人為因素是不可忽視的，其所引發(fā)的局部性地下水位升降變化的速度與幅度通常比自然條件帶來的變化還要明顯和嚴(yán)重，可以說人的一些活動(dòng)所引發(fā)的巖土工程危害有時(shí)是不可估量的。主要體現(xiàn)為由于水位上升而引起的巖土工程危害。導(dǎo)致潛水位上升的原因主要包括：含水層顆粒細(xì)小，自身的滲透性較弱，地下徑流差，特別是上有粗粒松散地層覆蓋時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)地表水下滲的問題；在包氣帶薄時(shí)，毛細(xì)帶接近地表，土飽和差?。坏叵滤鬏^為平緩或者是梯度較小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一定的排泄不順情況；當(dāng)含水層沿水流方向巖性忽然間滲透性降低、變細(xì)或者是遇到了隔水層的情況下，會(huì)使得潛水排泄更加困難。個(gè)別時(shí)候還有可能是多種原因共同作用的結(jié)果。地下水位下降引起的巖土工程危害，地下水位大幅度下降的原因更主要的是人為因素，人的活動(dòng)諸如采礦，礦床疏干以及上游筑壩、人為地高度集中并且大量地抽取地下水以及修建水庫截奪下游的地下水補(bǔ)給等等。地下水出現(xiàn)幅度較大的下降，一般情況下會(huì)造成一定的地面下沉或者塌陷等多種嚴(yán)重的地質(zhì)問題，特別是由此而引發(fā)的水體質(zhì)量現(xiàn)象以及地下水瀕臨源枯竭等環(huán)境問題，其后果更是不可估量的，對我們?nèi)祟惖恼w居住環(huán)境都將會(huì)造成非常惡劣的威脅和影響。

4.結(jié)論

綜上所述，在新時(shí)期新形勢下，加強(qiáng)對水利工程勘察中水文地質(zhì)問題的研究是非常必要的，水文地質(zhì)工作在預(yù)防工程地質(zhì)災(zāi)害、建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及建筑物基礎(chǔ)持力層選擇等方方面面所發(fā)揮的作用是不可替代的。因此，我們必須予以水文地質(zhì)研究工作高度的重視，轉(zhuǎn)變觀念，從實(shí)際出發(fā)，加強(qiáng)對于水文地質(zhì)問題的研究與分析，讓水利工程地質(zhì)勘察的成果更具有說服性、實(shí)用性以及預(yù)見性，最終有效地服務(wù)于工程的建設(shè)，促進(jìn)我國全面構(gòu)建社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)偉大戰(zhàn)略目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。