巖土工程勘察中水文地質試驗與地下水監(jiān)測的重要性

尚光正

[摘要]巖土工程是建筑工程施工的基礎工程，其勘測數(shù)據(jù)的準確性關系著建筑工程施工的安全性，特別是查明水文地質環(huán)境條件，更是與建筑工程施工與安全息息相關，因為地下水的賦存形式與動態(tài)變化會導致場地出現(xiàn)崩塌/滑坡以及地面沉降等地質災害及涌水、涌沙等情況，使得建筑工程存在危險及隱患，威脅著人員的生命和財產(chǎn)安全，因此應該引起我們的重視。但是在實際的巖土工程勘測中，勘測人員往往不重視查明場地的水文地質條件，忽視水文地質試驗以及地下水監(jiān)測工作，使得工程施工及運營中存在安全隱患，所以本文通過研究巖土工程勘察中通過水文地質試驗查明水文地質環(huán)境條件與進行地下水監(jiān)測的重要性，以期提高勘察人員對水文地質的重視程度，減少工程項目的安全隱患。

[關鍵詞]巖土工程勘察 水文地質試驗 地下水監(jiān)測 重要性分析

[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-206-2

1前言

地下水是賦存在地面以下巖石空隙中的水，而水文地質則是指地下水的各種運動和變化，地下水的存在型式和變化與工程地質密不可分，既相互聯(lián)系又相互影響，而且由于地下水是巖石土體的一部分，其變化會直接導致巖石土體的特性改變，從而對建筑工程的耐久性和安全性產(chǎn)生影響。但是在巖土工程的實際勘測中，勘測人員對于水文地質的試驗與地下水監(jiān)測并不重視，勘測數(shù)據(jù)也很少利用水文參數(shù)作為參考依據(jù)，甚至只將水文地質的試驗當作象征性的步驟來進行，這使得因地下水變化而引發(fā)的建筑工程質量問題頻發(fā)，不利于建筑企業(yè)的發(fā)展，因此勘測人員應該重視工程勘察中水文地質試驗與地下水監(jiān)測的重要性，了解地下水可能對巖土土體造成的危害和影響，并提出預防控制措施，確保工程建筑的安全。

2地下水變化的危害

地下水的變化會使得巖土土體出現(xiàn)滑動、地面沉降等情況，影響建筑工程的穩(wěn)定性，其主要原因是因為地下水受到施工現(xiàn)場的環(huán)境因素影響，如大雨、人為等，導致地下水位出現(xiàn)升降變化以及滲透力（動水壓力）作用，從而影響土體的穩(wěn)定性，特別是對于砂性土壤和粉質土壤等滲水性強的土壤，地下水對其的影響頗大。而且當工程排水措施工作不到位，使地下水達到一定的程度時都會對巖土土體的穩(wěn)定性造成威脅，以下是因地下水位的變化而導致的危害：

2.1地下水位上升引起的危害

導致地下水位上升的原因十分復雜，主要可分為地質因素、氣候因素以及人為因素。其中地質因素有施工場地地質的含水層結構情況、巖層的產(chǎn)狀以及巖石的巖性；氣候因素有降雨量和氣溫變化等；人為因素有人工灌溉以及工程施工等，同時，造成地下水位上升的因素也可能使這幾種因素的共同作用。而因地下水位上升引起的危害則主要是：①施工場地的土壤鹽漬化或沼澤化，地下水以及巖土對工程建筑的腐蝕性增加；②工程的河岸或者斜坡邊坡等，因為水位升高，滲透作用大，使得出現(xiàn)巖土滑移、坍塌等影響建筑穩(wěn)定性的情況；③破壞具有特殊性土質結構的穩(wěn)定性，使得土質密實強度下降，出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象。④使得粉質土壤、粉細砂因含水量大而出現(xiàn)飽和液化，引起管涌、流砂等水土流失情況。⑤施工場地的地下洞穴因水位上升而遭到淹沒，基礎上浮，使得工程建筑的安全性低[1]。

2.2地下水位下降引起的危害

對于地下水位的下降，成因主要是由于人為作用造成的，例如為了減少地下水含量，進行集中抽取地下水、在進行采礦時對礦床進行疏干以及在上游建筑大壩、修建大型水庫以攔截下游地下水的補給等，人為的迫使地下水干涸，地下水位過分的下降會使得地面干旱開裂、沉降和塌陷等，不僅施工困難，而且影響生態(tài)環(huán)境平衡，同時過分抽取地下水還會使得地下水枯竭，水質惡化，影響工程建筑以及人們生活環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性。

2.3地下水位的頻繁變化引起的危害

引起地下水位變化頻繁的原因多變，一是由于地下水位的過分下降，使得地面出現(xiàn)干枯開裂等情況，所以施工人員對其臨時的進行地下水的補給，二是由于地域的蒸發(fā)作用，使得地下水水位下降快，三是因為氣候降水的影響等。地下水位的頻繁變化會使得膨脹性質的巖土出現(xiàn)不同程度的膨脹收縮變形，甚至膨脹收縮的幅度范圍不斷擴大，造成地面開裂，使得工程建筑遭到破壞。因此，如果建筑工程的地質屬于膨脹性質巖土，則對巖土工程的勘測是應該注意施工現(xiàn)場的水文情況以及地下水的含量，當?shù)叵滤怀霈F(xiàn)頻繁變化時應該立即采取有效的措施，而對于工程地基的基礎深度選擇上最好選在地下水位以上或者以下的位置，避免選擇地下水位的變動帶里。

2.4地下水動力平衡改變引起的危害

雖然地下水受到動水壓力的影響較為輕微，通常不會引發(fā)太大的危害，但是在人為的工程施工影響下，地下水的動力平衡會出現(xiàn)失衡的情況，然后在地下水的動水壓力影響下，導致巖土土體出現(xiàn)流砂、基坑突涌以及管涌等嚴重的工程危害，影響工程建筑的穩(wěn)定性。特別是對于高層建筑在進行深基坑的開挖中，往往因承壓水頭所承受的壓力值超出其自身的承壓限制，導致出現(xiàn)基坑突涌?；油挥康男问酵ǔＥc建筑的承壓水層巖性與類型相關，如果承壓含水層屬于巖溶水、裂隙水，或者屬于礫砂、中粗砂以及卵礫孔隙水等時，建筑的基底頂會出現(xiàn)開裂，地下水從基底頂?shù)牧芽p中流出，導致基坑出現(xiàn)積水；如果承壓含水層屬于細粒砂層時，則基地會出現(xiàn)噴水和冒沙的現(xiàn)象?；油挥坎粌H給建筑工程的施工帶來一定的難度，還會導致地基的強度被削弱，邊坡失穩(wěn)。因此，為了避免出現(xiàn)基坑突涌的情況，施工人員可以對其進行預防和控制，控制建筑基坑的開挖深度，讓基坑與地下水保持一定厚度的隔水層，避免出現(xiàn)基坑突涌的情況，同時，施工人員可以在建筑基坑的外圍根據(jù)工程的實際情況設置一定數(shù)量的排水孔，避免承壓水位的升高，降低承壓水頭的壓力[2]。

3地下水對巖土土體性質的影響

通常地下水位以上的部分、水位以下的部分以及水位的變動帶都會出現(xiàn)較為明顯的變化，且變化遵循著一定的規(guī)律進行，即巖土土體從上到下的含水量、孔隙比規(guī)律為小、大、小，而承載力以及壓縮模量的規(guī)律是大、小、大。這辯護的規(guī)律主要是由于地下水位以上的部分會經(jīng)常受到淋濾的影響，使得鐵鋁含量豐富，膠結充填巖土顆粒，讓巖土顆粒之間的連接能力增強，形成硬殼層，所以地下水位以上的部分含水量與孔隙比小，而承載力以及壓縮模量增大。對于地下水位以下的部分，因為地下水之間的交替較為緩慢，水解和氧化的作用比水位以上部分小，在覆土層的重力壓力下，地下水位以下的部分較為密實，因此其含水量和孔隙比減小的時候，承載力以及壓縮模量增大。但是在強風化巖與殘積土的接觸部位，因為強風化巖自身含有風化的孔隙裂隙水，會直接影響殘積土的底部土層，使得強風化巖與殘積土之間存在軟塑的土層作為過渡。而在地下水位的變動帶土層，因為地下水的變化頻繁，使得巖土層中的鐵鋁流失，巖土顆粒缺乏膠結充填的物質，導致土質疏松，因此其含水量和孔隙比增加的時候，承載力以及壓縮模量降低。

4解決措施

4.1提高對水文數(shù)據(jù)的使用率

在實際的巖土工程勘測中，許多勘測人員并不重視對施工場地水文地質以及地下水的監(jiān)測工作，勘測數(shù)據(jù)往往缺少地下水文情況對工程施工的影響和危害等內(nèi)容，導致勘測數(shù)據(jù)不能全面的反映出工程施工的地質情況，不利于建筑工程設計以及施工的進行，因此，勘測人員應該提高水文數(shù)據(jù)的使用率，合理的對水文問題進行評價，同時考慮以下幾點內(nèi)容：

（1）勘測人員應該重點關注地下水以及其變化對巖土土體和工程建筑的影響，預測在施工中可能會出現(xiàn)的情況，提前制定大體的應對措施。

（2）勘測人員在進行勘測工作時，應該根據(jù)工程建筑的實際要求，查看地基等基礎類型是否能滿足工程需要，詳細的記錄下地下水的變化情況，以作為選型的參考依據(jù)。

（3）勘測人員除了要勘測地下水的具體情況，還要對其進行預測，判斷在工程施工中會給地下水變化造成什么影響以及地下水可能對巖土土體和建筑工程造成的反作用情況。

4.2重視水文地質的試驗與地下水監(jiān)測

為了保持巖土土體的穩(wěn)定性，保障建筑工程的施工質量，勘測人員應該重視水文地質的試驗與地下水監(jiān)測，了解和掌握地下水的變化規(guī)律。通常所說的巖土的水理性質主要是指地下水與巖土之間互相作用而產(chǎn)生的各種不同的性質，巖土的水理性質不僅僅會影響巖土土體的強度以及變形情況，甚至還會影響到工程建筑的穩(wěn)定性。地下水賦存形式的不同往往會使得巖土的水理性質出現(xiàn)改變，因此勘測人員利用水文地質的試驗與地下水監(jiān)測，能更好地了解巖土的水理性質，并作出科學合理的預測[3]。

5結束語

工程勘察中，水文地質的試驗與地下水監(jiān)測能有效了解和控制地下水位的變化，避免因地下水位的變化而影響巖土土體和工程建筑的穩(wěn)定性，在確保地下水動力平衡的同時，保障建筑工程的施工安全。

參考文獻

[1]王飛，金龍，梁春貝，魯濤峰，安金亮.淺析水文地質問題在工程勘察中的重要性[J]，科技信息，2014，04（36）；145-146.

[2]桑國聰.淺論工程地質勘察中相關問題的研究分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014，01（06）；122-123.

[3]李懷良，王慶錦.淺談當前水文地質問題在工程地質勘察中的重要性[J].中國新技術新產(chǎn)品，2013，10（07）；210-211.