探究工程勘察中水文地質(zhì)的意義

梁飛強(qiáng)

（廣西第四地質(zhì)隊(duì)，廣西 南寧 530031）

0 引言

在工程勘察、工程設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中，水文地質(zhì)問(wèn)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(duì)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(duì)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(wèn)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(jiǎn)單的評(píng)價(jià)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(guò)。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(wèn)題不深入，工程設(shè)計(jì)中又對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題不予重視，經(jīng)常會(huì)發(fā)生由于地下水引起的各種危害巖土工程的問(wèn)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(wèn)題，評(píng)價(jià)地下水對(duì)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(huì)對(duì)巖土工程造成哪些危害?我們應(yīng)該怎樣評(píng)價(jià)水文地質(zhì)問(wèn)題?怎樣測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)?只有徹底弄明白這些問(wèn)題，才能夠真正的認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)在工程勘察中的重要意義。

1 水文地質(zhì)對(duì)工程的危害

1.1 水文地質(zhì)對(duì)地表建成建筑的危害

水文地質(zhì)對(duì)地表建成建筑的危害主要表現(xiàn)為地下水對(duì)地面的巖土工程的危害。地下水會(huì)由于人為的因素或者氣候環(huán)境因素的影響而發(fā)生變化，而地下水的變化通常會(huì)造成地面己建成建筑物基礎(chǔ)的變化。比如人們過(guò)度的抽取地下水，很容易造成地表的塌陷，從而威脅到已經(jīng)建成建筑物的安全。比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是建筑物倒塌，墻體出現(xiàn)裂縫和巖土工程扭曲變形等。主要原因就是在地下水受到影響后，間接影響地下水層和建筑物基礎(chǔ)之間的力學(xué)結(jié)構(gòu)。

1.2 水文地質(zhì)對(duì)地表樁基工程的危害

在巖土工程的施工過(guò)程中，我們?yōu)榱思庸探ㄖ鼗?，從而增加建筑物地基承載建筑物的能力，一般會(huì)采用樁基工程。在地質(zhì)勘察這一時(shí)期，我們要非常注意地下水的分布情況以及地下水運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以這些情況為依據(jù)來(lái)決定是否采用樁基工程同時(shí)確定具體采用哪一種形式的樁基工程。如果地下水比較多，地下水的流速也比較快，再加上樁基周?chē)膸r土層比較松軟，就會(huì)使得樁基周?chē)膸r土松動(dòng)流失，從而影響到樁基的牢固度，甚至?xí)沟脴痘プ饔?。同時(shí)，我們也要考慮到樁基自身和其周?chē)耐翆邮艿降叵滤绊懚霈F(xiàn)下沉的速度，樁身的下沉速度最好大于土層的下沉速率，這樣土層才會(huì)對(duì)樁基自身產(chǎn)生一些反方向上的摩擦力，進(jìn)而影響樁基的承載能力。

1.3 水文地質(zhì)對(duì)工程基坑施工的危害

我們?cè)趯?duì)工程進(jìn)行施工的過(guò)程中，尤其是在位置較小的城市環(huán)境中建設(shè)高層的建筑時(shí)，由于被周?chē)沫h(huán)境所限制，不能像在相對(duì)開(kāi)闊的區(qū)域那樣直接開(kāi)挖基坑，通常都是采用垂直的開(kāi)挖的方法，避免影響到周邊的建筑物。這時(shí)候就會(huì)抽出所開(kāi)挖部分的地下水，從而降低地下水水位。但是，如果我們對(duì)地下水的具體情況并不了解，局部大量的進(jìn)行抽水，會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)部分的土層突然下沉，從而對(duì)周邊建筑的安全存在一定威脅。

2 工程勘察中水文地質(zhì)主要的評(píng)價(jià)內(nèi)容

從以上所講的幾個(gè)方面看來(lái)，在工程勘察的過(guò)程中，如果我們不對(duì)水文地質(zhì)條件引起重視，會(huì)對(duì)工程的安全有直接影響，但是，如果我們能夠分析評(píng)價(jià)水文地質(zhì)環(huán)境，并且采取科學(xué)合理的措施，就會(huì)為工程的設(shè)計(jì)和施工提供較為科學(xué)的依據(jù)和比較重要的參考。究竟應(yīng)該從哪些地方來(lái)評(píng)價(jià)工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題呢?我認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面的因素：(1)我們要對(duì)地下水的自然分布狀態(tài)比較熟悉，準(zhǔn)確的測(cè)算或者模擬出隱蔽工程的施工中人為因素的影響會(huì)對(duì)地下水造成的影響；(2)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件的實(shí)際情況，研究不同的水文地質(zhì)條件對(duì)不同類(lèi)型的工程的影響，評(píng)價(jià)較典型的問(wèn)題，綜合各種相關(guān)因素，讓工程設(shè)計(jì)人員以及工程地質(zhì)方面的專(zhuān)家等多方面的技術(shù)人員參與，提出詳細(xì)具體的防治地下水負(fù)面影響工程的應(yīng)對(duì)方案。具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括：地下水的水位以及其腐蝕性，重點(diǎn)是依據(jù)地下水的水位、地下水的性質(zhì)及其分布，以及地下水的活動(dòng)情況，評(píng)價(jià)分析地下水對(duì)建筑物的基礎(chǔ)巖土體的損壞情況，科學(xué)合理的預(yù)測(cè)和防治有可能發(fā)生的問(wèn)題；(3)我們?cè)谶M(jìn)行比較大型的項(xiàng)目的建設(shè)的時(shí)候，如果我們并不清楚當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境資料，我們應(yīng)該組織一些專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員專(zhuān)項(xiàng)勘察當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)，弄清楚該地水文地質(zhì)的各種參數(shù)，為到底哪一種樁基形式適合建筑物和進(jìn)行科學(xué)的工程設(shè)計(jì)提供水文地質(zhì)參數(shù)。也可以與當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)部門(mén)緊密聯(lián)系，將水文地質(zhì)觀測(cè)裝置設(shè)置在具體的施工區(qū)域內(nèi)的合適場(chǎng)所，連續(xù)不間斷的進(jìn)行水文地質(zhì)情況的觀測(cè)，以便掌握較為詳細(xì)的而且系統(tǒng)的參數(shù)，為有效避免水文地質(zhì)問(wèn)題影響工程奠定好基礎(chǔ)。

3 工程勘測(cè)過(guò)程中測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)

我們都了解水文地質(zhì)數(shù)據(jù)非常重要，特別是在工程進(jìn)行勘測(cè)的階段，我們要首先弄清楚水文地質(zhì)的情況，為以后的工程勘測(cè)工作提供確切的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)是一項(xiàng)非常有意義的任務(wù)。但是，到底采取怎樣的方法測(cè)定水文地質(zhì)相關(guān)參數(shù)呢?測(cè)定過(guò)程中又有什么具體的規(guī)則呢?

3.1 測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的方法

我們?cè)跍y(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)方面，主要涉及到測(cè)定地下水水位、測(cè)定地下水的滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)，另外，還需要測(cè)定給水度、釋水的系數(shù)、越流的系數(shù)、越流的因數(shù)、吸水率、毛細(xì)水上升的高度等具體的參數(shù)。我們應(yīng)采取不同的方法進(jìn)行測(cè)定以上這些不同的參數(shù)，我們一般采用在地基上鑿孔或者借助測(cè)量壓力的試管來(lái)觀測(cè)這兩種方法測(cè)定地下水水位；采用抽出水、注入水和壓水試驗(yàn)以及采集樣品進(jìn)行室內(nèi)的滲透實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)進(jìn)行地下水的單位吸水率、滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)的測(cè)量；采用地層單孔抽水的實(shí)驗(yàn)、不穩(wěn)定地層流的抽水試驗(yàn)、實(shí)地水文觀測(cè)等方法來(lái)測(cè)定地下水的給水度以及地下水的釋水系數(shù)；采用對(duì)地層進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn)來(lái)測(cè)定地下水的越流系數(shù)和因數(shù)；對(duì)于測(cè)定毛細(xì)水位的上升高度，我們一般是挖坑觀測(cè)或者進(jìn)行室內(nèi)測(cè)驗(yàn)的辦法進(jìn)行測(cè)定。

3.2 測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的具體要求

3.2.1 測(cè)定地下水位的具體要求

我們工程勘測(cè)的過(guò)程中，常常會(huì)遇到含水地層，這樣的地質(zhì)條件下就要測(cè)定地下水水位。我們?cè)跍y(cè)量地下水位時(shí)，都是測(cè)量的靜止的地下水位，最好在結(jié)束全部的勘察工作以后進(jìn)行地下水位的探測(cè)，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候的地下水位不會(huì)太多地受到人為的勘察活動(dòng)的影響，當(dāng)測(cè)量地下水位時(shí)，如果我們采用鉆進(jìn)泥漿的方法來(lái)進(jìn)行鉆孔觀測(cè)，則應(yīng)該在測(cè)地下水位前將測(cè)水管深入到含水層里面20cm左右，或者是在洗孔后進(jìn)行地下水位的測(cè)量。我們有時(shí)候會(huì)遇到多層含水的地質(zhì)環(huán)境，這時(shí)候我們應(yīng)該采取隔水措施或者止水措施來(lái)測(cè)量地下水位。

3.2.2 測(cè)定地下水流向和流速的要求

我們應(yīng)采用幾何方法來(lái)測(cè)量地下水的流動(dòng)方向，同時(shí)測(cè)量所鉆的各個(gè)孔內(nèi)的地下水流的方向，以此來(lái)確定工程所在地地下水在總體上的流動(dòng)方向，減少鉆孔測(cè)量的偶然性。

3.2.3 水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定的其他要求

我們應(yīng)該依據(jù)已有的水文地質(zhì)資料進(jìn)行壓水試驗(yàn)，認(rèn)真的研究資料，科學(xué)的選定試驗(yàn)孔的位置。我們?cè)跍y(cè)定孔與孔之間的水壓力時(shí)候，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：可根據(jù)試驗(yàn)的適用條件確定測(cè)定方法；應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和分析需要布置測(cè)試點(diǎn)：應(yīng)按照有關(guān)的安裝技術(shù)規(guī)定安裝和埋設(shè)測(cè)壓計(jì)；應(yīng)及時(shí)分析整理測(cè)定的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異常參數(shù)時(shí)應(yīng)分析原因，并采取相應(yīng)的解決措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在工程勘察中水文地質(zhì)有著非常重要的意義，為了提高工程勘察的質(zhì)量，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題，以消除地下水對(duì)巖石工程的危害。隨著工程勘察的不斷發(fā)展，其必將越來(lái)越受重視，切實(shí)做好水文地質(zhì)工作有利于提高勘察水平。切實(shí)做好水文地質(zhì)的勘察工作，可以有效的消除水文地質(zhì)條件對(duì)建筑物的危害，這個(gè)問(wèn)題不容忽視，也是人和自然和諧相處的必然條件之一，所以，我們必須充分發(fā)揮水文地質(zhì)在工程勘測(cè)過(guò)程中的積極作用，使工程勘測(cè)越來(lái)越有利于工程設(shè)計(jì)施工。

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