工程勘察過程中水文地質(zhì)問題的探討

■陳鵬飛

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì) 新疆庫爾勒 841000）

工程勘察過程中水文地質(zhì)問題的探討

■陳鵬飛

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì) 新疆庫爾勒 841000）

實(shí)踐證明，在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問題。本文首先闡述了水文地質(zhì)問題的重要性和工程勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容，然后分析了重視工程巖土的水理性質(zhì)以及測試方法，最后探討了水文地質(zhì)條件對工程造成危害的主要因素和工程勘察中水文地質(zhì)問題的應(yīng)對措施。

工程勘察水文地質(zhì)重要性危害因素應(yīng)對措施

1 工程勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容

以往的工程勘察報(bào)告中，由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評價(jià)地下水對巖土工程的作用和危害，在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我們認(rèn)為今后在工程勘察中，對水文地質(zhì)問題的評價(jià)，主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:

（1）重點(diǎn)評價(jià)地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

（2）還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

（3）分析預(yù)測在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。

（4）應(yīng)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價(jià)的地質(zhì)問題，如:①對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。②對選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的的建筑場地，應(yīng)著重評價(jià)地下水活動(dòng)對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。③在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。④當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評價(jià)。⑤在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進(jìn)行滲透性和富水性試驗(yàn)，并評價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。

2 重視工程巖土的水理性質(zhì)以及測試方法

重視工程巖土的水理性質(zhì)研究，具體了解巖土與地下水之間的關(guān)系。地下水的類型不盡相同，對巖土的影響也是不完全一樣的。地下水是如何影響巖土的水理性質(zhì)以及經(jīng)過影響后巖土所表現(xiàn)出來的形態(tài)是怎樣的，這些問題的解決方案都是必須在勘察前做好準(zhǔn)備的。了解地下水的形態(tài)、巖土的水理性質(zhì)以及詳細(xì)的測試辦法。①一般來講，地下水的賦存形式有結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種；②巖土的水理性質(zhì)則包含五個(gè)特性：軟化性、透水性、崩解性、給水性以及膨脹性。每一種特性在受到了地下水的沖擊后都會(huì)產(chǎn)生不同的形態(tài)；③巖土測試一種是土層的取樣和測試。在進(jìn)行取樣之前，要先對土層進(jìn)行基本的鑒別，要進(jìn)行一系列不同程度的擾動(dòng)。根據(jù)所取到的土層樣本進(jìn)行載荷、靜力、動(dòng)力、旁壓、剪切、滲透等性能的檢測，每一道工序都要保證它的嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性。另一種則是巖體本身的取樣和檢測。在采取巖心時(shí)，要最大程度地保證它的完整性，并且不能受到外界的污染等。相同地，它和土層的檢測方法有著異曲同工之處，都要經(jīng)過載荷、靜力、動(dòng)力、旁壓、剪切、滲透等性能的檢測。

3 水文地質(zhì)條件對工程造成危害的主要因素

水文地質(zhì)條件對工程的危害主要是地下水動(dòng)水壓力作用和地下水位升降變化兩方面因素。自然或人為原因都會(huì)帶來地下水位的變化，一旦地下水位變化突破臨界值，就會(huì)給工程帶來地質(zhì)危害。研究表明，引起危害的地下水位變化主要有3種情況：

（1）地下水位下降。當(dāng)前，人為因素成為地下水位下降的主要原因，例如過度利用地下水、礦床疏干、修建水庫截流下游地下水水源、流域上游筑壩等，這些因素常會(huì)引起地下水位的下降過大過快，從而誘發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降、地面塌陷和地裂等，也會(huì)造成一些環(huán)境問題，如水質(zhì)惡化、地下水源枯竭等。在年降水量較小的地區(qū)會(huì)引起土地的沙漠化，在海邊有可能會(huì)造成海水倒灌。這些地質(zhì)災(zāi)害或環(huán)境問題會(huì)給工程和人類的居住環(huán)境帶來巨大的威脅；

（2）潛水位上升。水利工程建設(shè)及區(qū)域水文條件的變化常會(huì)造成潛水位上升，如修建水庫、地下水來源地的河流、湖泊、水庫等水位的上升。建筑物的安全性和穩(wěn)定性易受潛水位上升的影響，其影響主要有以下幾個(gè)方面：

一是通過軟化地基影響建筑物的安全。潛水位上升，促使粘性土壓縮性增高、強(qiáng)度降低和含水率增高，誘發(fā)建筑物的沉降變形；

二是潛水位上升會(huì)誘發(fā)地基隆起或側(cè)移，前者會(huì)導(dǎo)致建筑物的基礎(chǔ)上浮，后者導(dǎo)致建筑物傾斜或墻體破裂；

三是潛水位上升會(huì)促使砂土或粉土達(dá)到飽和狀態(tài)，通常會(huì)引發(fā)流砂、管涌現(xiàn)象，也會(huì)帶來砂土液化等問題；四是造成潛水位以下的地下室浸水，使其喪失使用價(jià)值；五是改變土壤的化學(xué)性狀，如沼澤化、鹽漬化等，給建筑物帶來腐蝕；

（3）地下水位升降。其影響主要有這幾方面：導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)土的壓密；水位變化導(dǎo)致的干濕交替使建筑基礎(chǔ)土層中一些鹽類發(fā)生溶解作用導(dǎo)致建筑物位移；引起膨脹性巖土的均勻的脹縮變形，造成地裂并給建筑物造成結(jié)構(gòu)破壞。

研究表明，自然狀態(tài)下地下水的動(dòng)水壓力作用較弱，難于給地面工程造成不利影響，但隨著人類工程建設(shè)活動(dòng)的不斷增加，特別是大型水利工程的建設(shè)，會(huì)改變較大區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)狀況，帶來一系列的工程地質(zhì)問題。

4 工程勘察中水文地質(zhì)問題的應(yīng)對措施

4.1 加強(qiáng)對工程地質(zhì)勘察規(guī)范或規(guī)程學(xué)習(xí)

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，當(dāng)前我國工程地質(zhì)勘察工作已經(jīng)擁有了完備的規(guī)范、規(guī)程體系，這些規(guī)范性文件對勘察工作的目的、任務(wù)、評價(jià)都做了具體的、切實(shí)可行的規(guī)定，是工程地質(zhì)技術(shù)人員開展工作的主要依據(jù)。

4.2 重視地下水埋藏狀況的調(diào)查

在調(diào)查時(shí)，要明確調(diào)查的重點(diǎn)，弄清地下水的類型、補(bǔ)給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，對地下水對建筑材料的腐蝕性進(jìn)行評價(jià)，涉及到基坑工程的還應(yīng)做抽、壓水試驗(yàn)，調(diào)查土層的滲透性質(zhì)等。評估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，提出可行的防治措施建議。

5 結(jié)語

水文地質(zhì)問題直接關(guān)系著建筑物持力層的選擇、工程地質(zhì)災(zāi)害的防治工作，在以后的工程勘察中的影響將會(huì)越來越大，因此重視水文地質(zhì)問題將對工程勘察工作的結(jié)果起到很大的促進(jìn)作用。

[1]工程地質(zhì)手冊 (第四版)[S].中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2]鞏建敏.工程勘察中的水文地質(zhì)問題不容忽視 [J].科技促進(jìn)發(fā)展 (應(yīng)用版)，2011，(04).

[3]朱志新.淺議工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的必要性 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，(12).

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-128-1