工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)測試解析

張國亮

【摘要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，為了適應人類的生產(chǎn)、生活的需求，越來越多的大型工程項目建設(shè)實施，由于農(nóng)業(yè)用地和生產(chǎn)用地的矛盾加劇和環(huán)境保護等的要求，大型的工程項目往往建設(shè)在地質(zhì)、地形條件復雜的地區(qū)，而這些區(qū)域的地質(zhì)、地形條件的復雜性使得地下水條件也變得復雜。針對以往在巖土工程中水文地質(zhì)問題易被忽視的情況，就水文地質(zhì)的勘察要求和巖土水理性質(zhì)的測試和研究做出了探討。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；水文地質(zhì)測試；地質(zhì)勘查

在一些重大工程建設(shè)項目及重要基地建設(shè)中，沒有進行前期工程地質(zhì)論證，在工程選址、施工及運營中不同程度地出現(xiàn)了一些工程水文地質(zhì)問題。特別是有的重大工程建設(shè)項目前期工程水文地質(zhì)論證不完善，出現(xiàn)一些嚴重的地質(zhì)災害，給工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境帶來危害。隨著重大工程建設(shè)項目發(fā)展的需要和對工程水文地質(zhì)問題認識的深入，對于重大工程建設(shè)項目的前期地質(zhì)論證需要在廣度和深度上進行改變。要依據(jù)當?shù)刈匀缓蜕鐣?jīng)濟條件，進行評價和預測，全面論證地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀、地下水保護及區(qū)域穩(wěn)定性，特別是水文地質(zhì)條件中地下水的改變與建設(shè)項目的關(guān)系和相互影響。地下水對于人類既是一種寶貴的自然資源，但對于工程建設(shè)而言，地下水則經(jīng)常是一種災害。幾乎所有的工程建設(shè)只要揭露到含水巖層后，都會有地下水涌出，對工程建設(shè)的施工工期、施工安全及資金投入都會產(chǎn)生很大的影響，因此，查明擬建的工程場區(qū)，特別對于大型的工程建設(shè)場區(qū)的水文地質(zhì)條件，預測工程建設(shè)中地下水的滲流場變化規(guī)律及場區(qū)內(nèi)的地下水的涌水量，對于排水疏干工程設(shè)計，以及解決工程建設(shè)中開挖回填引起的各種環(huán)境地質(zhì)問題具有相當重要的意義。

1水文地質(zhì)與巖土工程的關(guān)系

巖土工程與水文地質(zhì)學聯(lián)系密切。地下水是賦存于地面以下巖土空隙中的水。在巖土工程中地下水常常起著重要的作用，引起很多工程地質(zhì)問題，并可能造成很多地質(zhì)災害。例如，地面沉降、滑坡等都和地下水有關(guān)。人類工程活動是在一定的地質(zhì)環(huán)境中進行的，一方面人類工程活動受制于地質(zhì)環(huán)境，同時又影響和改造著地質(zhì)環(huán)境。兩者之間的這種相互關(guān)聯(lián)，相互制約機理，正是工程地質(zhì)學研究的基本任務。

人類工程活動對巖土體和水體的作用又是相互關(guān)聯(lián)的，一方面由于工程開挖、工程荷載的施加，改變了巖土體內(nèi)部應力場分布，從而影響巖體的結(jié)構(gòu)，引起賦存于巖土體中地下水性態(tài)和地下水動力學特征的改變；另一方面由于工程體的出現(xiàn)，改變了工程場區(qū)地下水系統(tǒng)的補給、徑流和排泄條件，形成工程體干擾下的地下水滲流場，進而通過水巖作用對巖土體產(chǎn)生影響。而這些在人類工程活動作用下改變的地質(zhì)環(huán)境因素反過來又將作用于工程體之上，影響工程體的安全和使用效益。例如在工程施工中常需開挖基坑，在低于地下水位的部分需要排水，這就要了解地下水位、含水層的類型及其富水性，以便設(shè)計排水方式，計算排水量。如果有的含水層為砂層或砂礫層，還需要考慮發(fā)生潛蝕流砂的可能性，必要時需大范圍降低地下水位后才能進行施工。因而研究工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)測試的相關(guān)內(nèi)容，不僅可以解決人類工程活動中的實際問題，而且還能豐富和完善水文地質(zhì)與工程地質(zhì)學的基本理論，具有重要的理論及實際意義。

2工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

傳統(tǒng)水文地質(zhì)學以地下水作為研究對象，從探討地下水的形成、類型，賦存條件，含水層與隔水層，含水介質(zhì)的滲透性能，動態(tài)特征與運動規(guī)律，物理性質(zhì)與化學成分，到研究和解決供水水文地質(zhì)、礦床水文地質(zhì)等專門問題，理論體系比較完整。工程水文地質(zhì)學的方向可以歸納為：從工程地質(zhì)觀點出發(fā)，同時考慮巖土工程中的水和巖土體，全面系統(tǒng)地研究它們的相互作用及其對工程和環(huán)境的影響。工程水文地質(zhì)學的研究對象是人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境中巖土體和地下水之間的相互制約，相互作用關(guān)系，研究它們產(chǎn)生的地質(zhì)條件、形成機制以及發(fā)展演化趨勢，以便正確的認識和評價并提出合理的防治對策。工程地質(zhì)問題是指人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互作用、相互矛盾而引起的對工程建筑的順利施工和正常運行或?qū)χ車h(huán)境帶來影響的地質(zhì)問題。工程水文地質(zhì)問題則是工程地質(zhì)問題中與水有關(guān)的地質(zhì)問題，產(chǎn)生于人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境中巖土體和地下水之間的相互制約、相互作用關(guān)系。工程水文地質(zhì)問題實際上是隨著社會進步，人類工程活動規(guī)模、范圍的擴大而逐步引起學術(shù)界和工程界的重視的。

3 工程地質(zhì)勘查水文地質(zhì)測試存在的主要問題

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往的勘察對巖土的物理力學性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的。以對巖土的水進行檢測得到的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，可以確定出不同的特性。而這些都是會影響到我們對于巖土的強度和畸形等的確定的。通常的情況下這樣的檢測是會對一系列的試驗產(chǎn)生其他的影響的，所以一定要確保水質(zhì)的真實性能不被破壞掉。地下水的存在形式更是我們針對于巖土的了解重點，地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。在工程勘察中，我們要注意調(diào)查了解地下水位條件及其升降變化。在受到了大自然的影響之后地下水也是會有一定的改變的，他按照四季的轉(zhuǎn)換發(fā)生固定性的改變，若是碰到了多雨的季節(jié)，水位線大大的提升了，如果是到了干旱的季節(jié)，那么就會隨之降低，這一上一下的中問的差別距離，就是水位變動的地帶。除此之外，我們還應該要了解到，這水位是與一定的因素有關(guān)聯(lián)的，比如說地區(qū)的不同，環(huán)境的影響等等。當然為了保證我們針對水位對巖土的影響所做出的判斷的準確性，在項目的監(jiān)測中一定要得出正確的定靜水位。結(jié)合水是地下水在粘性土中的主要賦存形式，在砂土中含量甚微。結(jié)合水尤其是弱結(jié)合水與粘性土相互作用時顯示出來的性質(zhì)如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學性質(zhì)，因其受強力束縛，活動范圍極為有限，對巖土的動態(tài)水理性質(zhì)影響較小。毛細管水，是指由毛細管作用保持在巖土毛細管空隙中的地下水，可細分為孤立毛細管水、懸掛毛細管水、真正毛細管水。它是在同一時間受到了兩方面共同的打擊，由于力度過大，帶來了一定程度上的損害，然而也不是一無是處的，針對于這樣的結(jié)果也是對于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的一種保存方式。毛細管水能傳遞靜水壓力，并能在空隙中垂直上下運動，對巖土體能起到軟化的作用，有時會引起土壤的沼澤化或鹽漬化增強巖土體及地下水對建筑材料的腐蝕性。毛細管水在砂土和粉土中含量較高，在砂礫層含量較少，在粘土中含量很少。它不受分子力的影響，不能抗剪切，可以傳遞靜水壓力。由于重力水在天然和人為因素的影響下，在巖土中的滲流活動非?；钴S，對巖土的水理性質(zhì)有顯著的影響。重力水是我們研究巖土水理性質(zhì)的重點關(guān)注對象。

結(jié)束語

總之，水文地質(zhì)在工程勘查中發(fā)揮著重要的作用，直接影響到建筑物的設(shè)計施工、災害防治等方方面面，在今后的工作中，我們還需要重視和加強水文地質(zhì)工作，在工程勘察中做好水文地質(zhì)工作的調(diào)查與分析，根據(jù)勘察到的情況制定相應的防護措施和施工計劃，為設(shè)計和施工提供必要的水文參數(shù)，使巖土工程勘察成果更具實用性和預見性，真正保證工程的質(zhì)量。

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