巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察問題分析

梁祥　劉友勤　何彪

【摘 要】隨著工程勘察在各個(gè)領(lǐng)域中展現(xiàn)出的重要性，其必將受到人們?cè)絹碓綇V泛的重視，切實(shí)的做好水文地質(zhì)工作對(duì)勘察水平的提高起到了極大的推動(dòng)作用。文章分析了巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的重要性，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)；勘察；危害

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，很多的建筑工程施工都轉(zhuǎn)入到地下，而地下水作為巖土的一部分，直接影響著巖土體的化學(xué)及物理力學(xué)性質(zhì)。地下工程所在的外部環(huán)境，會(huì)直接的影響地下工程，使建筑的持久性和穩(wěn)定性降低，另一方面，沒有水文地質(zhì)勘察的實(shí)施，將會(huì)增加地下工程施工的困難，并直接影響著工程質(zhì)量，故切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察工作，掌握地下水的水文參數(shù)，對(duì)消除地下水對(duì)建筑工程質(zhì)量的影響及巖土工程的危害是非常有必要的。

1.水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容

在工程建設(shè)中，水文地質(zhì)和工程地質(zhì)具有密切聯(lián)系，兩者相互聯(lián)系、相互作用。但在過去的工程勘察報(bào)告中，嚴(yán)重缺少了同工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之間的溝通，也缺乏地下水對(duì)巖土工程影響的評(píng)價(jià)，在多數(shù)地區(qū)都出現(xiàn)了由于地下水問題引起的房屋開裂、基礎(chǔ)設(shè)備下沉等事件，我們要做的就是總結(jié)過去的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在工程勘察中的水文地質(zhì)勘察應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

①自然地理?xiàng)l件，應(yīng)包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容。

②地質(zhì)環(huán)境，工程所屬區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系地層厚度的控制。范圍內(nèi)的地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。

③地下水位情況。地下水位應(yīng)包括近幾年來最高地下水位及水位變化趨勢(shì)、地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。

④含、隔水層情況。包括含、隔水層的埋藏條件、分布情況，地下水類型、流向、水位及其變化幅度，主要含水層的分布情況、厚度及其埋深，并通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)開測(cè)定地層的滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，該地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響，判定地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等。

2.重視巖土水理性質(zhì)的測(cè)試和研究

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來的各種性質(zhì)。主要有容水性、含水量、持水性、給水性、毛細(xì)管性、透水性等，這些特性與構(gòu)成巖土的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相緊密相關(guān)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。地下水在巖土中有不同的賦存方式，不同形式的地下水對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同，而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視，對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。

3.了解地下水引起的巖土工程危害

由于地下水引起的巖土工程危害，主要是因?yàn)榈叵滤畡?dòng)水壓力及地下水水位升降的變化兩方面原因造成的。人為因素或天然因素可引起地下水水位的變化，但無論什么原因，地下水位的變化達(dá)到一定程度的時(shí)候，都會(huì)對(duì)巖土工程造成一定的危害，地下水位的變化引起的危害可以分為四種方式：

3.1地下水位上升引起的巖土工程危害

潛水位上升的原因有很多種，其中主要受到地質(zhì)因素的影響如總體巖性、含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象因素如降雨量、氣溫及人為因素施工、灌溉等的影響，有些時(shí)候很可能是幾種因素的綜合結(jié)果。潛水位上升對(duì)巖士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及巖土對(duì)建筑物腐蝕性的增強(qiáng)；巖土體巖產(chǎn)生崩塌等不良的現(xiàn)象；特殊性巖土體強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)破壞；引起粉細(xì)砂液化出現(xiàn)管涌等現(xiàn)象；地下洞室基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)；由于地下水位下降引起的巖土工程危害。

3.2地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位之所以降低多是因?yàn)槿藶榈囊蛩厮斐傻?。例如大量集中的抽取地下水、在采礦過程中上游筑壩、礦床疏干、修建水庫(kù)截奪下游的地下水的補(bǔ)給等等。由于地下水的過度下降，常常誘發(fā)地面塌陷、沉降、地裂等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水質(zhì)惡化、水源枯竭等環(huán)境問題，對(duì)建筑物、巖土體的穩(wěn)定性及人類自身所居住的環(huán)境造成了很大的威脅。

3.3地下水的頻繁升降對(duì)巖土工程造成危害

由于地下水的升將變化會(huì)引起膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時(shí)，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且導(dǎo)致巖土的膨脹收縮的幅度不斷的加大，進(jìn)而形成由地裂引起的建筑物特別是對(duì)輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交換，會(huì)使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結(jié)物會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)變松、含水量的孔隙增大，承載力降低、壓縮模量，為巖土工程的處理、選擇帶來了很大的麻煩。

3.4地下水動(dòng)壓力作用引起的巖土工程危害

地下水在天然的狀態(tài)下動(dòng)水的壓力作用是比較微弱的，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為的工程活動(dòng)中改變了地下水天然動(dòng)力平衡的條件，在移動(dòng)著的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)產(chǎn)生一些嚴(yán)重的巖土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。

4.工程勘察過程中水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定

在水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定方面，主要有地下水位的測(cè)定、地下水滲入系數(shù)和倒水系數(shù)的測(cè)定、給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)、越流因數(shù)、吸水率、毛細(xì)水上升高度等詳細(xì)參數(shù)的測(cè)定。對(duì)于以上這些不同的參數(shù)，應(yīng)采取不一樣的方式進(jìn)行測(cè)定，現(xiàn)狀普遍采用對(duì)地基鉆孔或借助測(cè)壓管觀測(cè)兩種方式進(jìn)行地下水位的測(cè)定；采用抽水、注水、壓水試驗(yàn)和采樣進(jìn)行室內(nèi)滲入實(shí)驗(yàn)的方式測(cè)定地下水的滲入系數(shù)、單位吸水率和導(dǎo)水系數(shù)；采用單孔地層抽水試驗(yàn)、地層非穩(wěn)定流的抽水試驗(yàn)、實(shí)地水文觀測(cè)等方式測(cè)定地下水的給水度和地下水的釋水系數(shù)；采用對(duì)地層進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn)達(dá)到測(cè)定越流系數(shù)和因數(shù)的目的；對(duì)于毛細(xì)水位上升高度的測(cè)定，一般通過試坑直接觀測(cè)及室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著工程勘查的發(fā)展，水文地質(zhì)勘察必將受到人們?cè)絹碓綇V泛的重視，切實(shí)的做好水文地質(zhì)工作對(duì)勘察水平的提高起到了極大的推動(dòng)作用。水文地質(zhì)與地質(zhì)工程兩者的關(guān)系是非常密切的，地下水是巖土體的組成部分，將直接影響著巖土體的工程特性，又是基礎(chǔ)的工程環(huán)境，會(huì)影響著建筑物的持久性及穩(wěn)定性。在工程勘查的工作中要認(rèn)真的查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，為以后設(shè)計(jì)提供科學(xué)的水文地質(zhì)資料，為了消除及減少地下水對(duì)巖土工程的危害。水文地質(zhì)工作在建筑物的持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程的地質(zhì)災(zāi)害防止等方面都起著重要的作用。

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