工程勘察水文地質(zhì)問(wèn)題研究

徐 黎

河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì) 河北 張家口 075000

1.工程勘察水文地質(zhì)的作用分析

在以往的水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，對(duì)于地下水對(duì)工程所造成的影響所進(jìn)行的分析與實(shí)際的施工過(guò)程結(jié)合度不夠，使得建筑工程常常出現(xiàn)下沉或開(kāi)裂的情況。因此，在工程勘察過(guò)程中，需要對(duì)于水文地質(zhì)的勘察進(jìn)行重視。

1.1 對(duì)建筑的作用

因?yàn)闅夂颦h(huán)境或者人類(lèi)活動(dòng)的影響，常常會(huì)使得地下水的狀況發(fā)生變化，而這種變化非常容易對(duì)建筑物造成不利影響，尤其是地下水的水位發(fā)生變化時(shí)，所造成的負(fù)面影響將會(huì)更加嚴(yán)重。當(dāng)?shù)叵滤乃辉趬嚎s層當(dāng)中得到上升時(shí)，便能夠?qū)τ趲r土進(jìn)行浸濕和軟化，從而降低建筑地基的硬度，進(jìn)而造成建筑沉降的現(xiàn)象。當(dāng)?shù)叵滤乃辉趬嚎s層當(dāng)中得到下降時(shí)，則水的流動(dòng)方向這回趨同于土層的重力方向，從而增加地基的有效應(yīng)力，最終造成沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 對(duì)樁基工程的作用

地基的地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以通常會(huì)使用樁基礎(chǔ)工程來(lái)提升地基的承載能力。為了避免樁周出現(xiàn)松動(dòng)的情況，應(yīng)盡可能的提升樁的質(zhì)量，并在選擇成樁方法時(shí)充分考慮地下水的活動(dòng)狀況。另外，因?yàn)榈叵滤挠绊懯沟脴渡沓霈F(xiàn)下沉?xí)r，會(huì)使得樁身與土層之間出現(xiàn)負(fù)摩擦，從而對(duì)于樁的承載能力造成不利影響。

1.3 對(duì)基坑開(kāi)挖支護(hù)的作用

隨著高層建筑在城市中的大規(guī)模建立，由于會(huì)受到施工的技術(shù)和場(chǎng)地影響，常常會(huì)采用垂直開(kāi)挖的方式來(lái)進(jìn)行基坑開(kāi)挖。在進(jìn)行基坑開(kāi)挖時(shí)往往會(huì)利用抽水的方式來(lái)降低地下水的水位，從而降低土側(cè)壓力對(duì)其造成的影響。如果利用局部排水的方式，那么可能會(huì)造成地下水的突然下降，從而導(dǎo)致附近的建筑物發(fā)生變形，甚至造成地表塌陷情況的出現(xiàn)。

2.水理性質(zhì)及測(cè)試方法

所謂水理性質(zhì)就是地下水作用過(guò)程中所展示出的性質(zhì)。無(wú)論是巖土本身的性質(zhì)還是地下水的水理性質(zhì)對(duì)于工程來(lái)說(shuō)都是非常重要的。水理性質(zhì)不但會(huì)對(duì)巖土強(qiáng)度和變形情況早晨給影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定程度造成影響。通常來(lái)看，在進(jìn)行巖土勘察過(guò)程中會(huì)更加重視巖土力學(xué)的測(cè)試，而對(duì)于水理性質(zhì)的勘察卻常常受到忽視，從而導(dǎo)致勘察結(jié)果不夠全面。水理性質(zhì)由巖土和地下水之間的相互作用而產(chǎn)生，不同類(lèi)型的地下水所展示出的水理性質(zhì)也各不相同，同時(shí)也與巖土類(lèi)型有著密切的關(guān)系。在粘性土壤當(dāng)中，結(jié)合水是地下水的存在形式之一，通過(guò)與巖土的結(jié)合而呈現(xiàn)出更好的可塑性和收縮性，但是活動(dòng)范圍十分有限，所以對(duì)于水理性質(zhì)所造成的影響相對(duì)較小，下面將對(duì)水理性質(zhì)的測(cè)試方法進(jìn)行分析。

2.1 透水性能測(cè)試

所謂透水性能，就是在重力的影響下水透過(guò)巖土的能力，這取決于巖土的縫隙大小以及其中所具有的連通性。巖土的顆粒粗細(xì)、空隙程度以及均勻性都與透水性能有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)可以用滲透系數(shù)來(lái)表達(dá)透水性能，具體可利用抽水實(shí)驗(yàn)和壓水實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)透水性能進(jìn)行測(cè)定。

（1）抽水試驗(yàn)

在某水層中抽水，對(duì)于抽水井中的水位變化進(jìn)行觀測(cè)，從而對(duì)于地下水的活動(dòng)情況進(jìn)行判斷，進(jìn)而計(jì)算出透水性能。

（2）注水試驗(yàn)

注水實(shí)驗(yàn)是對(duì)透水性能進(jìn)行測(cè)試的最為簡(jiǎn)單的方式，與抽水實(shí)驗(yàn)的原理相似，僅僅是利用注水的過(guò)程來(lái)替代抽水的過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)這種方法更加適用于無(wú)法進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)的巖層中。

（3）壓水試驗(yàn)

壓水試驗(yàn)是通過(guò)壓力來(lái)完成鉆孔注水過(guò)程，通過(guò)對(duì)于注水水量的變化和時(shí)間變化進(jìn)行觀察來(lái)計(jì)算出單位的吸水量，從而以此來(lái)判斷透水性能。壓水試驗(yàn)過(guò)程主要采用的是分段壓水的方法，壓水試驗(yàn)成果用單位吸水率(ω)表示，ω=Q/(l×s)，其中Q為穩(wěn)定壓水流量l/min；l為試段長(zhǎng)度；S為試段壓水時(shí)所施加的總壓力值。

2.2 軟化性能測(cè)試

所謂軟化性能就是指地下水浸入巖土層中時(shí)，其所具備的力學(xué)性能下降。一般情況會(huì)用軟化系數(shù)來(lái)顯示軟化性能。軟化系數(shù)一般是由巖土的風(fēng)干和飽和狀態(tài)之間的抗壓強(qiáng)度比值而計(jì)算出的。軟化性能通常開(kāi)作為對(duì)巖土耐水能力和抗風(fēng)化能力的判斷指標(biāo)。在巖土層中的軟化土層，往往是由地下水的活動(dòng)造成的。另外，粘性土和泥巖等巖層也歐存在著一定程度的軟化性能。

2.3 給水性能測(cè)試

所謂給水性能，就是在巖土在重力的影響下而流出的水量，通常利用給水度來(lái)顯示給水性能。在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，給水性能是勘察過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)參數(shù)。給水性能不但會(huì)對(duì)基坑造成影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)施工場(chǎng)地的疏干造成影響，通常會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定沿途成的給水性能。

2.4 脹縮性能測(cè)試

所謂脹縮性能是指巖土失水和吸水后的體積變化能力。巖土之所以會(huì)出現(xiàn)脹縮現(xiàn)象是因?yàn)閹r土顆粒吸水后變厚，而在失水后又會(huì)變薄。巖土的脹縮性能對(duì)于裂縫現(xiàn)象有著重要的影響。同時(shí)也決定了地基的穩(wěn)定性和變形情況。脹縮性能通常會(huì)利用脹縮率以及體縮率來(lái)表示。

3.地下水水位變化的危害

地下水的水位上升會(huì)對(duì)巖土工程造成損害，而造成水位上升的原因有很多中，例如氣象因素和地質(zhì)因素等等，有時(shí)也會(huì)因?yàn)閹追N因素的綜合影響而造成地下水的水位上升。如果地下水發(fā)生下降現(xiàn)象，則會(huì)導(dǎo)致底面發(fā)生開(kāi)裂或者塌陷的情況，同時(shí)也會(huì)造成一定程度的環(huán)境問(wèn)題，對(duì)于人們的日常生活有著嚴(yán)重的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)有效的方式來(lái)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，從而獲得準(zhǔn)確的水文地質(zhì)參數(shù)，對(duì)于避免地下水對(duì)工程的傷害有著重要的作用。所以，在進(jìn)行工程勘察的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)于水文地質(zhì)的勘察過(guò)程進(jìn)行重視，并提升勘察結(jié)果的實(shí)用性，為工程建筑的施工打下良好的基礎(chǔ)。