工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題分析

黃光瓊

摘 要：工程勘察是現(xiàn)代化大工程項(xiàng)目的前期工程部分，起到基礎(chǔ)性的重大作用。在工程勘察過(guò)程中，人們往往以巖土體作為勘察重點(diǎn)對(duì)象，忽視了水文地質(zhì)問(wèn)題，由此帶來(lái)了一系列地基腐蝕、巖土體垮塌、路面塌陷等重大工程問(wèn)題。研究人員經(jīng)過(guò)詳細(xì)認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)地下水是造成這些工程問(wèn)題的重要原因。文章通過(guò)詳細(xì)分析工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題來(lái)促使相關(guān)人員關(guān)注此類(lèi)問(wèn)題。在一些水文地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域，切實(shí)做好水文地質(zhì)勘探工作，有效地降低事故發(fā)生概率。

關(guān)鍵詞：工程勘察；水文地質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：P345 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）2-0146-01

近年來(lái)天坑、路陷以及道路垮塌等事故頻繁出現(xiàn)，很重要的原因是工程勘察隊(duì)伍在工程勘探過(guò)程中往往只看重巖土體勘察忽視了水文地質(zhì)問(wèn)題。然而實(shí)際上水文地質(zhì)和巖土體緊密相關(guān)。水文地質(zhì)狀況會(huì)直接影響到工程的地基牢固性、穩(wěn)定性和耐久性。地下水以不同形式存在于巖土體中，它的性質(zhì)和流動(dòng)變化會(huì)影響著巖土體的工程特性，進(jìn)一步危害整個(gè)工程的安全可靠性能。在實(shí)際工程勘察過(guò)程中，巖土特性被極其重視，而水文地質(zhì)狀況往往被忽略，以至于現(xiàn)在出現(xiàn)了很多無(wú)法預(yù)防的路面塌陷、山體滑坡、建筑物沉降等嚴(yán)重的災(zāi)害問(wèn)題。因此，本文著重強(qiáng)調(diào)水文地質(zhì)在巖土勘察和地質(zhì)勘察工程中的重要性，分析忽略水文地質(zhì)勘察可能帶來(lái)的嚴(yán)重危害，以此為實(shí)際工程勘察提供重要的參考依據(jù)，為設(shè)計(jì)水文地質(zhì)勘察提供必要的資料，從而加強(qiáng)我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量，減少由于水文地質(zhì)而引起的無(wú)法預(yù)知的重大危害，切實(shí)保護(hù)人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。

1 工程勘察中的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)

在工程勘探初期，由于一般工程往往不需要進(jìn)行水文地質(zhì)勘探，因此水文勘探自然而然地變得可有可無(wú)。隨后一些工程的安全事故頻發(fā)，經(jīng)過(guò)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)很大程度是由地下水問(wèn)題導(dǎo)致的。鑒于以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，水文地質(zhì)勘探顯得尤為重要。以下四方面為工程勘察過(guò)程中水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容：

①結(jié)合工程特點(diǎn)，重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)地基巖土的腐蝕作用，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的危害，提出相應(yīng)的防護(hù)措施。

②明確建筑物周?chē)乃牡刭|(zhì)條件，評(píng)價(jià)一些突發(fā)性的情況變化，做好預(yù)處理準(zhǔn)備。

③注意觀察建筑物周?chē)暮恿?、水?kù)、溝渠等自然因素影響，分析預(yù)測(cè)人為活動(dòng)對(duì)地下水位的影響，以便做好地下水位變化的應(yīng)對(duì)工作。

④對(duì)于工程設(shè)計(jì)應(yīng)該加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，防治建筑地基水淹。

在實(shí)際工程勘察中，巖土勘察和水文地質(zhì)勘察要緊密結(jié)合起來(lái)，這樣才能真正了解工程地基中的水文地質(zhì)狀況，給出合理的建議和防治措施。巖土勘察主要是指巖土種類(lèi)，各種物質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)形態(tài)和巖土強(qiáng)度、穩(wěn)定性等方面的勘察認(rèn)定。與此同時(shí)，巖土體中的廣泛分布的地下水應(yīng)該作為勘察的重點(diǎn)對(duì)象，不能被忽略或者輕視。地下水和巖土的相互作用往往會(huì)影響到巖土的強(qiáng)度和變形及其穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步作用于上面物體的穩(wěn)定性。首先，我們必須了解地下水在巖石中的存在形態(tài)。不同分布形態(tài)的地下水和巖土的作用強(qiáng)度和方式不同，造成的危害嚴(yán)重程度不同，預(yù)防的手段和方法也各不相同。地下水以結(jié)合水、毛細(xì)管水、重力水形式存在于巖土體中。結(jié)合水含量少，緊緊地依附在巖土表面，對(duì)巖土的水理性質(zhì)影響較小。毛細(xì)管水受重力和毛細(xì)管力的影響，在巖土中可以上下移動(dòng)，從而軟化上部巖土，降低巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。重力水即通常所謂的地下水，受人為和自然因素影響比較大，可以進(jìn)行平面和上下移動(dòng)。地下水位變化通常會(huì)導(dǎo)致重力水劇烈移動(dòng)，能夠影響到整個(gè)巖土體的穩(wěn)定，危害極大。因此，在工程勘察中，要重點(diǎn)研究地下水類(lèi)型和礦物質(zhì)含量，評(píng)估毛管力水的影響，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)重力水，做好水位變化的預(yù)防措施。地下水位變化會(huì)引起巖土體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形和破壞，損害穩(wěn)定性，使上面建筑物失穩(wěn)倒塌。

2 地下水位變化引起的危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害又可分為三種方式。

2.1 地下水水位上升引起的巖土工程危害

影響地下水位的因素有很多，主要包括以下幾個(gè)方面：地質(zhì)因素、水文氣象、認(rèn)為因素等。在近幾年來(lái)的事故調(diào)查中，大部分引起地下水位上升的原因主要為自然降雨量過(guò)多，同時(shí)也包括枯水期水庫(kù)大量泄水灌溉。對(duì)于暴雨突發(fā)的夏季一定要事先做好排水工作，以防水位迅速上升導(dǎo)致巖土變得松散從而影響到地基穩(wěn)定性。在干旱季節(jié)，水庫(kù)給水灌溉等會(huì)造成干燥的巖土變得潮濕松散，很容易發(fā)生坍塌風(fēng)險(xiǎn)。下面將要分類(lèi)說(shuō)明水位上升對(duì)巖土工程可能造成：地下水位上升，往往使得毛細(xì)管水向上移動(dòng)，使得巖土體沼澤化、鹽漬化，進(jìn)一步加劇巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性；強(qiáng)降水或者久旱后的暴雨等容易造成斜坡、河岸等巖土體產(chǎn)生滑移、崩塌，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生泥石流等重大災(zāi)害；巖土勘察中沒(méi)有注意到一些特殊的巖土，使得這部分巖土遇到較小規(guī)模的水位上升就會(huì)發(fā)生變形，失去穩(wěn)定性，發(fā)生泥石流和山體滑坡；地下水位上升引起水壓作用，導(dǎo)致出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象；地下水位上升導(dǎo)致地下洞室充水淹沒(méi)，地基因受到浸泡而失去強(qiáng)度發(fā)生嚴(yán)重變形；地下水位上升引起堅(jiān)硬巖土軟化，粘土含量較多的巖土水解、膨脹。

2.2 地下水位下降引起的巖土工程危害。

現(xiàn)在大部分城市工業(yè)消耗的、居民生活用的和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的水都來(lái)自地下水，其中尤其以華北平原和大城市特別嚴(yán)重。大量研究者調(diào)查研究表明：過(guò)量抽取地下水是導(dǎo)致水位降低的主要原因。除此以外，人類(lèi)不合時(shí)宜地修建大型水庫(kù)，造成江河下游區(qū)域河段和部分相關(guān)湖泊水位下降。人類(lèi)的采礦活動(dòng)也是導(dǎo)致地下水位下降的原因之一。地下水位下降給巖土工程帶來(lái)的危害主要包括以下幾方面：①地面塌陷、建筑物下沉、地裂等重大災(zāi)害。②施工降水等活動(dòng)中產(chǎn)生水頭差導(dǎo)致動(dòng)水壓力的產(chǎn)生，使粉細(xì)砂、粉土層中的土顆粒受到?jīng)_刷，將細(xì)顆粒沖走，使巖土的結(jié)構(gòu)遭到破壞。近年來(lái)，我國(guó)各地都出現(xiàn)了天坑、地陷等事件，這些都是由于地下水位降低，引起巖土結(jié)構(gòu)變化造成的。因此工程勘察必須明確地下水位下降造成的影響，提出合理的預(yù)防措施。

2.3 地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害

對(duì)于蒙脫石、伊犁石含量高巖土，地下水反復(fù)升降變化會(huì)引起不均勻脹縮變形，進(jìn)一步引起巖土體強(qiáng)度發(fā)生重大變化。對(duì)于細(xì)小結(jié)晶物含量高的巖土，地下水位反復(fù)升降會(huì)將這些顆粒沖刷掉，使巖土疏松多孔，抗壓強(qiáng)度大大降低。因此在水文地質(zhì)勘察中，地下水位反復(fù)升降問(wèn)題要得到重視，防止其對(duì)建筑物地基造成嚴(yán)重破壞。

3 地下水動(dòng)力作用引起的危害

地下水以結(jié)合水、毛細(xì)管水、重力水形式存在于巖土體中。在一般情況下，這些水流動(dòng)性比較差。地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的水壓力作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。

通過(guò)以上分析，我們可以清楚地認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)的重要性以及忽略考慮會(huì)帶來(lái)的嚴(yán)重后果?？傊こ炭辈毂仨毤訌?qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的勘察力度。工程勘察人員不但要注意巖土性質(zhì)，還要認(rèn)清地下水的類(lèi)型和礦物成份，分析地下水在巖土中的存在形式，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)分析毛細(xì)管水和重力水。其次，工程勘察人員必須考察周?chē)沫h(huán)境影響如：河流、水庫(kù)等能夠引起地下水水位劇烈變化的因素，做好預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施。此外，水文地質(zhì)勘探人員還應(yīng)該考慮到季節(jié)性降水的影響，做好建筑的排水工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 樂(lè)安祺.工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題不容忽視[J].科技資訊導(dǎo)報(bào)，2007，（6）.

[2] 李君源.工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題[J].西部探礦工程，2005，（7）.

[3] 鄧曉翔.對(duì)工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的探討[J].四川建材，2009，（2）.