淺談水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察存在的影響

福建省建筑科學(xué)研究院 350000

摘要：為了使工程勘察的質(zhì)量得到一定的提升，在工程勘察的過程中不但要求查明和巖土工程相關(guān)的各種水文及地質(zhì)問題，對地下水給建筑物以及巖土體的影響和作用進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)還要提出治理及預(yù)防的相關(guān)對策，這樣才能夠?yàn)槭┕ひ约霸O(shè)計(jì)工作提供需要的各種水文及地質(zhì)資料，有效減少或者消除地下水對巖土工程帶來的危害。水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察之間有密切的關(guān)系，相互作用、相互聯(lián)系，地下水對建筑物的耐久性及穩(wěn)定性有直接影響。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；巖土工程；勘察；影響

水文地質(zhì)問題作為巖土工程中的一個(gè)重要問題，如果沒有引起足夠的重視，將可能使地下水給工程建設(shè)帶來極大的危害。因此，在工程地質(zhì)勘察過程中必須對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行細(xì)致、全面的分析，做好水文地質(zhì)的評價(jià)工作。勘察人員在工程施工前必須要為施工及設(shè)計(jì)單位提供相關(guān)的水文地質(zhì)資料，這樣才能夠就當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)問題進(jìn)行針對性的預(yù)防與治理，提高工程建設(shè)的可靠性及安全性。

一、地下水給巖土工程帶來的危害

地下水給巖土工程帶來的危害，通常是由地下水的水位升降變化以及地下水的動水壓力所造成。

（一）地下水的水位升降變化

通常來講，某些天然因素或人為因素都可能引起地下水位發(fā)生變化，但不管其原因是什么，在地下水位發(fā)生變化并且達(dá)到一定的程度時(shí)均會給巖土工程造成一定的影響。通常地下水位的變化給巖土工程帶來的危害有以下幾種方式：

1、水位上升

引發(fā)地下水位上升的因素主要有氣溫、降水等自然因素，以及施工、灌溉等人為因素，在某些情況下也可能是這幾種因素綜合作用的結(jié)果。地下水位上升對巖土工程會造成以下幾種影響：第一，土壤鹽漬化以及沼澤化，使得地下水及巖土對建筑物的腐蝕性大大增強(qiáng)；第二，河岸及斜坡等出現(xiàn)崩塌及滑移等不良地質(zhì)現(xiàn)象；第三，部分比較特殊的巖土體結(jié)構(gòu)受到破壞，出現(xiàn)軟化、強(qiáng)度降低現(xiàn)象；第四，引發(fā)粉土及砂土產(chǎn)生飽和液化、管涌及流沙等現(xiàn)象；第五，地下洞室被充水淹沒，致使基礎(chǔ)上浮，引發(fā)建筑物失穩(wěn)現(xiàn)象。

2、水位下降

地下水位下降通常是由人為因素引起的，例如修建水庫截奪了下游的地下水補(bǔ)給、大量集中抽取地下水、采礦活動中上游筑壩及礦床疏干等。如果地下水位下降過于嚴(yán)重，經(jīng)常會造成地面塌陷、地裂、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，還容易引發(fā)水質(zhì)惡化、地下水資源枯竭等環(huán)境問題，給工程建設(shè)、場地穩(wěn)定性及周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重的威脅。

3、地下水位升降頻繁

地下水位升降變化可以引起膨脹性巖土出現(xiàn)不均勻脹縮變形，若其升降過于頻繁，不但會使巖土膨脹收縮變形出現(xiàn)往復(fù)，還會導(dǎo)致其變形的幅度持續(xù)增大，從而引發(fā)地裂現(xiàn)象，使建筑物尤其是某些輕型的建筑物受到較大的損害。地下水位升降頻繁還會使水位升降范圍內(nèi)土體中的鋁、鐵等膠結(jié)物大量流失，導(dǎo)致土體含水率、孔隙比不斷增大，承載力及壓縮模量不斷降低，進(jìn)而引發(fā)土體松動現(xiàn)象，給巖土工程中的基礎(chǔ)選擇及地基處理等工作帶來不利影響。

（二）地下水的動水壓力

天然狀態(tài)下地下水動水壓力的作用通常比較微弱，不會對工程建設(shè)造成嚴(yán)重影響。但在某些人為活動（如土方開挖，地下水抽取及回灌）中，地下水的天然動水壓力所處的平衡條件發(fā)生了變化，經(jīng)常會給巖土工程帶來某些比較嚴(yán)重的危害，如基坑突涌、流砂及管涌等。大量工程經(jīng)驗(yàn)表明，對基坑突涌、流砂及管涌的防治主要應(yīng)從預(yù)防做起，針對其形成條件，采取措施減小或平衡動水壓力，避免此類危害的發(fā)生。

二、水文地質(zhì)評價(jià)的主要內(nèi)容

在以往的工程地質(zhì)勘察報(bào)告中，因缺乏與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工需求的聯(lián)系，評價(jià)地下水對巖土工程的影響時(shí)存在內(nèi)容較粗略、針對性不強(qiáng)等問題，未能引起設(shè)計(jì)及施工單位對水文地質(zhì)問題的足夠重視，導(dǎo)致出現(xiàn)了很多由地下水引發(fā)的建筑物開裂、基礎(chǔ)不均勻沉降等工程事故。

通過對這些事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，勘察人員在對水文地質(zhì)條件進(jìn)行評價(jià)時(shí)必須考慮以下幾點(diǎn)：

第一，應(yīng)對地下水給建筑物及巖土體帶來的影響進(jìn)行重點(diǎn)評價(jià)，對可能出現(xiàn)的各種類型的巖土工程危害進(jìn)行預(yù)測，并提出相應(yīng)的防治對策。

第二，在工程勘察過程中應(yīng)密切聯(lián)系建筑物的基礎(chǔ)類型，有針對性地查明與之相關(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)象，為基礎(chǔ)選型提供所需要的各種水文地質(zhì)資料。

第三，要依據(jù)地下水可能給工程帶來的影響，提出在不同水位地質(zhì)條件之下需要著重進(jìn)行評價(jià)的各種地質(zhì)問題。例如，對于埋藏于地下水位之下的某些建筑物的基礎(chǔ)中水對砼以及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕；對選用膨脹土、殘積土、軟質(zhì)巖石以及強(qiáng)風(fēng)化巖等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的某些建筑場地，要對地下水的活動可能給這些巖土體帶來的膨縮、崩解以及軟化等作用進(jìn)行重點(diǎn)評價(jià)；地基基礎(chǔ)的壓縮層范圍之內(nèi)如果存在飽和、松散的粉土或粉細(xì)砂，要對可能出現(xiàn)的管涌、潛蝕以及流砂等現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測；基礎(chǔ)的下部如果存在承壓含水層，要對基坑開挖之后承壓水可能會沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行必要的驗(yàn)算以及評價(jià)；如果在地下水位之下實(shí)施基坑的開挖，必須要進(jìn)行地層的富水性以及滲透性試驗(yàn)，還要評價(jià)因人工降水而引發(fā)的邊坡失穩(wěn)以及地面沉降現(xiàn)象給周圍建筑物穩(wěn)定性帶來的影響。

結(jié)語：

對于很多工程項(xiàng)目建設(shè)而言，其現(xiàn)場施工作業(yè)并不是一蹴而就的，而是一項(xiàng)復(fù)雜并且長期的系統(tǒng)化工程。因此，在前期工程地質(zhì)勘察的過程中必須要對施工區(qū)域的巖土體以及地下水的實(shí)際情況進(jìn)行針對性的分析，為后續(xù)工程的設(shè)計(jì)、施工提供相應(yīng)的水文地質(zhì)方面的資料，這樣就可以把施工區(qū)域的各種水文地質(zhì)問題可能給施工作業(yè)造成的不利影響控制在可以承受的范圍之內(nèi)，從而提高現(xiàn)場施工的安全性，保障工程建設(shè)順利、有序地進(jìn)行。

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