淺析水文地質(zhì)在工程勘察中的意義

李健

【摘 要】在工程勘察中，水文地質(zhì)勘查的重要性越來越突出，成為工程施工中的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系著工程的安全性與穩(wěn)定性。而水文地質(zhì)問題是困擾工程勘察的重要障礙。本文通過闡述工程勘察中的水文評價的內(nèi)容、巖土水理性質(zhì)等當(dāng)前工程勘察中常見的水文地質(zhì)問題，強(qiáng)調(diào)了水文地質(zhì)在工程勘察中的重要意義，并提出有效的防治措施，旨在為工程勘察中做好水文地質(zhì)勘查工作提供參考。

【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)；工程勘察；意義；

引言：

在工程勘察、工程設(shè)計(jì)和施工的過程中，水文地質(zhì)問題一直非常重要但卻總是很容易被忽視。水文地質(zhì)在工程勘察中之所以重要是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)二者之間有著極為密切的關(guān)系，地下水既是組成巖土體的重要部分，對巖土體工程特性有著直接影響，又是基礎(chǔ)工程的外部環(huán)境，對建筑物的穩(wěn)定耐久性有影響。

但是在實(shí)際的工程勘察工作中，在工程勘探的成果內(nèi)因?yàn)楹苌僦苯由婕暗剿牡刭|(zhì)參數(shù)的利用，水文地質(zhì)問題通常只被認(rèn)為是象征性的工作，在工程勘察中一般只是簡單的評價天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件，在工程勘察報(bào)告中往往也只是用幾句話一帶而過。在很多水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中研究水文地質(zhì)問題不深入，工程設(shè)計(jì)中又對水文地質(zhì)問題不予重視，經(jīng)常會發(fā)生由于地下水引起的各種危害巖土工程的問題，使得工程勘察和工程設(shè)計(jì)處于很艱難的地步。所以為了提高工程勘察的質(zhì)量，不僅應(yīng)要求弄清楚與巖土工程有關(guān)系的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用以及其影響，更要提出防治措施的建議，為工程設(shè)計(jì)提供必需的水文地質(zhì)資料，以減少或者消除巖土工程受地下水的危害程度。水文地質(zhì)條件究竟會對巖土工程造成哪些危害？我們應(yīng)該怎樣評價水文地質(zhì)問題？怎樣測定水文地質(zhì)參數(shù)？只有徹底弄明白這些問題，才能夠真正的認(rèn)識水文地質(zhì)在工程勘察中的重要意義。

1、工程勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

在對巖土工程受到的地下水影響進(jìn)行評價的時候，很多勘察報(bào)告很少把施工中的需要和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)進(jìn)行聯(lián)系，不能對其危害做出正確的評價，導(dǎo)致很多質(zhì)量的事故發(fā)生。

為了對以后的巖土工程進(jìn)行準(zhǔn)確的危害預(yù)測，及時的找出危害防止事故發(fā)生的有效措施，就必須吸取以前的教訓(xùn)，對地下水的作用進(jìn)行重視，準(zhǔn)確的對水文地質(zhì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行評價。為了能夠?qū)Ω鞣N條件情況下的水文地質(zhì)問題進(jìn)行重點(diǎn)的評價，需要對建筑物的地基類型進(jìn)行勘察，對其相關(guān)的水文地質(zhì)問題進(jìn)行調(diào)查，給出工程中需要的相關(guān)資料。對于基礎(chǔ)在地下水位之下的建筑物，它的基礎(chǔ)持力層需要采用軟質(zhì)巖石、殘積土、強(qiáng)風(fēng)化巖等，并且對巖土體可能受到地下水作用產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)的評價。對壓縮層、承壓含水層內(nèi)的地質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)的評價。

2、巖土水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)是指巖士與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)，巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)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。以往在勘察中對巖土的物理力學(xué)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)的評價是不夠全面的。下面首先介紹地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質(zhì)及研究測試方法進(jìn)行簡單的介紹。

2.1 地下水的賦存形式

地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，當(dāng)中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。

2.2 巖土的主要的水理性質(zhì)及測試辦法

（1）軟化性。是指巖土體浸水后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。

（2）透水性。是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒越細(xì)、越不均勻，其透水性便越弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶越發(fā)育，其透水性就越強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖上體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)得出。

（3）崩解性。是指巖土浸水濕化后，由于顆粒連接被削弱、破壞，使其崩散、解體的特性。巖土的崩解性與其顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大，以蒙脫石、云母、高嶺土為主的殘積土以散開的方式崩解，而以石英為主的殘坡積土多以裂開狀崩解。

（4）給水性。是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能，以給水度表示。給水度是含水層的一個重要水文地質(zhì)參數(shù)，也影響場地疏干時間。給水度一般采用室內(nèi)試驗(yàn)方法測定。

（5）脹縮性。是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的漲縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一。評價指標(biāo)有膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。

3、工程勘察中常見的水文地質(zhì)問題

3、1巖土工程因地下水位變化引起的危害

在巖土工程中，地下水對其造成的危害很多，其中主要的危害原因有地下水位的上升、地下水位的下降以及地下水頻繁的升降等。很多因素都會造成潛水位的上升，例如地質(zhì)、水文氣象、溫度或者人類行為等因素。巖土工程產(chǎn)生的危害可能不是單一因素引發(fā)的，而是多種因素共同作用的結(jié)果。土壤的鹽漬化、沼澤化等的形成都是由于不斷上升的潛水位造成的，建筑下邊的巖土或者地下水可能會對其進(jìn)行腐蝕。

此外，巖土還可能產(chǎn)生軟化、流砂等不良的地質(zhì)現(xiàn)象。人們的一些行為，例如對地下水無節(jié)制的開采，對下游的地下水進(jìn)行截取等都可能會使地下水的水位下降。一些經(jīng)常出現(xiàn)的地質(zhì)危害、貧乏的地下水源以及地下水的水質(zhì)不斷的惡化等，都是由于地下水的下降幅度超出了正常范圍引起的。這些危害對人們的生活環(huán)境以及建筑物等都有很大的影響。針對那些膨脹性的巖石，它們的膨脹會受到不斷升降的地下水影響，從而發(fā)生不均勻的變形。

巖石的變形會由于不斷升降的地下水而重復(fù)的進(jìn)行著，并且隨著重復(fù)次數(shù)的增多變化的幅度也逐漸的增加。這種現(xiàn)象的發(fā)生就會使地面出現(xiàn)裂縫，不斷的損害輕小型的建筑物。土質(zhì)也會受到地下水升降的影響，不斷變化的地下水會減少土質(zhì)層中的一些膠結(jié)物，最終將都會流失，從而使土質(zhì)沒有膠結(jié)性，就會非常的松動。巖土的承載能力會受到含水量的影響，不斷變大的空隙導(dǎo)致承載力越來越低，使得巖土工程的工作產(chǎn)生很大的困難。

3.2土工程受地下水動壓力作用產(chǎn)生的危害

動水壓力在自然狀況下不會有很強(qiáng)的作用，幾乎不會造成任何的危害。但是這只是在自然的狀況下，如果遇到人為的干擾，修建的巖土工程打破了原有的動力平衡，使一些條件得到了改變，這時遇到比較強(qiáng)的移動水時，產(chǎn)生比較強(qiáng)的動水壓力，就會使得巖土工程受到很大的損害。這些危害現(xiàn)象一般都包括流砂、基坑突涌或者是管涌等。

對于這些危害現(xiàn)象，相關(guān)的部門應(yīng)該對其形成的原因進(jìn)行細(xì)致的研究，通過研究做出合理的治理對策，使其對巖土工程造成的危害能夠及時的被解決。

4、水文地質(zhì)問題的有效防治措施

水文地質(zhì)對于工程勘察越來越重要，采取切實(shí)有效的方法對水文地質(zhì)的各種有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測定對于提高工程施工的安全性，保證建筑的穩(wěn)定性以及避免人為誘發(fā)水文地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有著非常重要的作用，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行正確客觀的評價。

為了充分發(fā)揮水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的積極作用就要做好水文地質(zhì)勘查工作，那么，面對以上水文地質(zhì)問題，我們該采取哪些措施去有效防治呢？

4.1做好工程勘察中水文地質(zhì)評價及成果報(bào)告編制工作。

工程勘察成果報(bào)告是展示工程勘察的最終成果的主要方式，建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工都是以巖土工程勘察報(bào)告為主要科學(xué)依據(jù)的。全面可靠的報(bào)告內(nèi)容能夠保證后期工程設(shè)計(jì)施工的安全性，報(bào)告內(nèi)容的錯誤會造成非常嚴(yán)重的后果，一點(diǎn)點(diǎn)的差錯就會引發(fā)不可想象的后果。在水文地質(zhì)評價的報(bào)告中除了要將地下水類型，含水層的埋深以及具體的分布狀況、巖土類型、巖土厚度，動靜止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度內(nèi)容包括在內(nèi)以外，還應(yīng)該包括各個含水層間的水力聯(lián)系、含水層與地表水體間的水力聯(lián)系、地下水的補(bǔ)給和排泄情況等。

4.2詳細(xì)查明工程的各類地質(zhì)條件及相互影響關(guān)系，確保工程安全。

應(yīng)該將地形地貌、水文地質(zhì)、巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，地質(zhì)現(xiàn)象等條件作為工程勘察中的工程地質(zhì)條件。在調(diào)查這些工程地質(zhì)條件時，要做到準(zhǔn)確詳細(xì)。

為確保建筑的安全防護(hù)措施提供相關(guān)科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。為了預(yù)測工程地質(zhì)作用會帶來什么樣的影響應(yīng)當(dāng)給出正確的客觀的評價，應(yīng)當(dāng)查明各類工程地質(zhì)條件并結(jié)合項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，綜合分析各類地質(zhì)條件的相互影響關(guān)系，采取科學(xué)有效的措施，確保工程安全。

結(jié)語

總之而言之，水文地質(zhì)在工程勘察中的重要性是顯而易見的，切實(shí)做好水文地質(zhì)勘查工作對工程勘察的整體水平的提高將起著極大的推動作用。在工程施工中，為了避免其受到地下水的影響，產(chǎn)生損害，就必須對相關(guān)的水文地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘查，并對可能存在的水文地質(zhì)問題進(jìn)行全面詳細(xì)的綜合分析，找出問題存在的原因，確保工程質(zhì)量及施工安全。

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