水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性

閔泰善　張利嘉

摘要：為了提升勘察活動(dòng)的品質(zhì)，在開展勘察活動(dòng)的時(shí)候，不但要分清和巖土項(xiàng)目有聯(lián)系的水文要素，測評(píng)地下水對建筑等產(chǎn)生的作用，而且還應(yīng)該分析應(yīng)對方法，為后續(xù)的設(shè)計(jì)以及建設(shè)活動(dòng)等提供幫助，以此來降低水對巖土項(xiàng)目的負(fù)面影響。文章從多個(gè)層次分析了水文地質(zhì)要素在勘察中的關(guān)鍵意義。

關(guān)鍵詞：工程勘察；水文地質(zhì)；地質(zhì)勘察；影響

1 關(guān)于水文地質(zhì)測評(píng)相關(guān)活動(dòng)

（1）要關(guān)鍵的分析其對巖土和建筑等帶來的不利現(xiàn)象，分析其潛在的影響，指出應(yīng)對方法。（2）項(xiàng)目勘察工作要深入的融合建筑地基類型的規(guī)定，分析相關(guān)的水文地質(zhì)要素，得到合理的信息內(nèi)容。（3）要站在項(xiàng)目的層次上分析，結(jié)合水對項(xiàng)目產(chǎn)生的影響內(nèi)容，論述多種要素下要重點(diǎn)測評(píng)的地質(zhì)內(nèi)容，如：對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地，應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用；在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性；當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)；在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進(jìn)行滲透和富水性試驗(yàn)。而且分析因?yàn)榉亲匀唤邓畬?dǎo)致的土層下沉現(xiàn)象，邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響物穩(wěn)定性的可能。

2 關(guān)于巖土水理性質(zhì)

具體的說，它是指巖土和水互相影響的時(shí)候，反映出的多項(xiàng)性質(zhì)內(nèi)容。它和物理特性一樣，均是非常關(guān)鍵的項(xiàng)目地質(zhì)特性。它不但對巖土自身的強(qiáng)度有一定的干擾，同時(shí)還會(huì)使得其出現(xiàn)變形等現(xiàn)象，甚至?xí)沟媒ㄖ环€(wěn)。在過去的勘查中，非常的關(guān)注其物理特征的分析，然而對于水理層次的內(nèi)容并不是非常的關(guān)注，所以，對地質(zhì)情況開展的測評(píng)工作有一定的欠缺性存在。

由于水理特征是指巖土和水互相影響的時(shí)候，反映出的多項(xiàng)性質(zhì)內(nèi)容。第一先分析水的存在特征和它對水理特征的意義，進(jìn)而對其關(guān)鍵的水理特征和探索措施開展全方位的分析探索。

其存在狀態(tài)。結(jié)合它在巖土中的存在狀態(tài)，可以分成如下的幾種狀態(tài)，分別是結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，而第一種要素又能夠劃分為兩類，強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。

巖土的主要的水理性質(zhì)及其測試辦法有五種：軟化性；透水性；崩解性；給水性；脹縮性。所謂的軟化特征是說當(dāng)巖土受到水的影響之后，它的力就會(huì)變小，通常使用軟化指標(biāo)來體現(xiàn)，其是辨別抗風(fēng)性等的關(guān)鍵要素。如果巖層中有軟化層存在的話，當(dāng)受到地下水的影響就容易出現(xiàn)軟弱層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性；所謂的透水，具體的講是說水在重力的影響時(shí)，巖土容許水透過自身的性能。如果巖土的尺寸非常小，而且不均衡的話，此時(shí)它的透水能力就相應(yīng)的要低一些。對于那些質(zhì)地比較硬的巖石來講，它的該相指標(biāo)就相應(yīng)的要高很多。該項(xiàng)指標(biāo)通?？梢杂脻B透要素來體現(xiàn)，巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)求取；崩解性是指巖土浸水濕化后，因?yàn)橥亮５年P(guān)聯(lián)被降低了，導(dǎo)致其無法連接到一起。這項(xiàng)指標(biāo)和土的大小以及礦物質(zhì)的多少等有著非常緊密的關(guān)聯(lián)，以廣東地區(qū)的殘積土為例，一般崩解時(shí)間5～24h，崩解量1.79～34，以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解，而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。給水性是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以給水度表示。該項(xiàng)指標(biāo)是含水層非常關(guān)鍵的一個(gè)要素，同時(shí)還關(guān)乎到場地的疏干用時(shí)。通常是按照測試的措施來明確。脹縮性是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性，溶水性，毛細(xì)管性，可塑性等。

3 由于地下水而產(chǎn)生的不利現(xiàn)象

3.1 水位改變而導(dǎo)致的不利現(xiàn)象

3.1.1 由于水位變高而導(dǎo)致的不利現(xiàn)象。導(dǎo)致水位變高的要素非常多，關(guān)鍵是含水層的構(gòu)造、總體巖性產(chǎn)狀；水文氣象因素如降雨量、溫度和建設(shè)活動(dòng)等等的一些要素，一些時(shí)候是很多要素共同作用而導(dǎo)致的。因?yàn)樗辉龈?，?dǎo)致項(xiàng)目面對很多的不利現(xiàn)象，比如土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)；斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化；引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象；地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。

3.1.2 當(dāng)水位變低的時(shí)候，也容易引發(fā)一些不利現(xiàn)象。下降關(guān)鍵是因?yàn)橐恍┤藶榈幕顒?dòng)而導(dǎo)致的，比如大規(guī)模的抽水，或者是建設(shè)水利項(xiàng)目等等。如果下降的非常嚴(yán)重的話，就會(huì)帶來很多的不利現(xiàn)象，像是塌陷和水質(zhì)變差等等的，還會(huì)使得建筑失去安穩(wěn)性，危及到群眾的生活以及生命安全。

3.2 關(guān)于水位對力學(xué)特征的作用

水位的變化會(huì)導(dǎo)致很多的不利現(xiàn)象，像是巖性變化，有時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致地裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致建筑體面對很多的不利現(xiàn)象。如果地下水的變化率比較高的話，不但會(huì)導(dǎo)致巖土出現(xiàn)形變現(xiàn)象，還容易使得它的收縮性變嚴(yán)重。所以，在膨脹性的區(qū)域開展勘察活動(dòng)的時(shí)候，要做好對地質(zhì)要素的分析，特別地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律這對地基基礎(chǔ)深度的選擇（最適合開展在水位之上或者是之下，不應(yīng)該在變化區(qū)域之中）有主要的參考價(jià)值。

在項(xiàng)目的地基之中，如果其在地基之下的壓縮區(qū)域之中出現(xiàn)變動(dòng)的話，就會(huì)干擾到建筑的安穩(wěn)性。假如在壓縮層之中增高的話，軟化地基土，導(dǎo)致它的強(qiáng)度變小、壓縮性增大，此時(shí)建筑就會(huì)發(fā)生非常大的變動(dòng)，假如水位在區(qū)域之中變低的話，巖土的自重應(yīng)力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降，假如地質(zhì)不均衡或者是水位驟然的變低的話，也容易使得建筑出現(xiàn)不利現(xiàn)象。

通常在水位之上的區(qū)域，以及變化范圍之中和之下的區(qū)域，有著非常顯著地變動(dòng)性。土體從上到下，有天然含水量、孔隙比由小大一小，壓縮模盆、承載力由大-小-大的變化規(guī)律。主要是因?yàn)樗恢系膮^(qū)域中，由于受到長久的淋濾活動(dòng)的影響，有非常多的鐵鋁等物質(zhì)，而且對土有著膠凝等的反應(yīng)，增大了土拉間連接力，往往形成“硬殼層”，因而含水、孔隙比小而壓縮模和承載力增高而位于地下水位變動(dòng)帶的土層，由于地下水積極文替，土中的鐵鋁成分淋失，此時(shí)土質(zhì)就會(huì)變差，所以它的含水性等就會(huì)增高，孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低位于地下水位以下的土層，由于地下水交替緩慢， 氧化、水解作用減弱，加之上扭土層的自重壓力作用，土質(zhì)比較密實(shí)，因而含水貧、孔隙比減小，壓縮模、承載力增高。

4 結(jié)束語

在巖土項(xiàng)目中，地下水是非常關(guān)鍵的一個(gè)要素。精準(zhǔn)的獲取水位，不但能夠提升信息的精準(zhǔn)性，而且可更好地用巖土體的潛在能力。所以，為了提升勘察的品質(zhì)，在活動(dòng)的時(shí)候，不但要分析和巖土項(xiàng)目有關(guān)聯(lián)的水位要素，以此來降低其對項(xiàng)目的不利反映。由于勘察活動(dòng)不斷的發(fā)展，它肯定會(huì)不斷的受到關(guān)注。認(rèn)真的開展好水文活動(dòng)，會(huì)對勘察工作有很大的積極影響。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國建設(shè)部，巖土工程勘察規(guī)范[M].中國建筑工業(yè)出版社，2002年2月.

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