水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用探討

田曉

摘要：改革開放后期，我國巖土勘察工作取得了進(jìn)一步發(fā)展，在具體工作中，水文地質(zhì)作為巖土勘察工作的重要組成部分，對(duì)勘察人員人身安全性及上層建筑穩(wěn)定性具有直接影響。文章對(duì)巖土勘察概念及水文地質(zhì)水理性質(zhì)進(jìn)行簡單介紹，并對(duì)水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用進(jìn)行深入探討，闡述巖土勘察工作中的水文地質(zhì)評(píng)估，幫助勘查人員正確認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)工作，旨在為我國巖土勘察工作順利進(jìn)行提供支持和參考。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；巖土勘察；作用

前言：近年來，我國巖土勘察工作尚處于發(fā)展階段，很多基礎(chǔ)設(shè)施還不夠完善，其中水文地質(zhì)因素作為最主要的影響因素，直接決定巖土勘察工作能否成功，因此，加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)在巖土勘察中作用的研究，能夠讓相關(guān)人員更好地認(rèn)識(shí)該項(xiàng)工作，并加大對(duì)水文地質(zhì)工作的關(guān)注力度，提高勘查工作有效性，促使水文地質(zhì)工作發(fā)揮積極作用。

一、巖土勘察及水文地質(zhì)概述

（一）巖土勘察概念

巖土勘察主要是圍繞著工程建設(shè)具體要求，對(duì)施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境及巖土工程條件進(jìn)行研究，編制勘察文件，為工程建設(shè)提供相應(yīng)支持的過程。由于其勘察對(duì)象為建筑場地巖土體及地下水，而受到自然、人工及區(qū)域等環(huán)境因素的影響，因而使巖土勘察工作具有較為明顯的復(fù)雜性、多變性及不確定性。作為整個(gè)工程設(shè)計(jì)及施工的主要依據(jù)，巖土勘察工作涉及內(nèi)容較多，且勘察難度大，是一項(xiàng)復(fù)雜性、綜合性工作。

（二）水文地質(zhì)水理性質(zhì)

在具體勘查中，水文地質(zhì)水理性質(zhì)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：首先，給水性，是指巖土層水體在受到壓力情況下產(chǎn)生的變化，一般表現(xiàn)在從孔隙、裂隙向外部滲水方面；其次，透水性，該性質(zhì)主要由巖土層孔隙大小及多少控制，孔隙越大，那么透水性則越強(qiáng)，為了能夠具體反映該性質(zhì)，可設(shè)置透水系數(shù)衡量巖土層透水能力；再次，持水性，巖土層在受到壓力情況下，內(nèi)部結(jié)構(gòu)充分利用分子力及毛細(xì)力保持水分能力即為持水性，該性質(zhì)通過持水度表示；最后，崩解性，巖土在長時(shí)間遇水后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)遭到破壞，使得穩(wěn)定性下降，出現(xiàn)巖土層崩解性。了解水文地質(zhì)水理性質(zhì)能夠幫助勘查人員更好地開展工作，提高工作質(zhì)量和效率。

二、水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用分析

眾所周知，巖土勘察在建筑設(shè)計(jì)及施工中具有重要作用，而水文地質(zhì)作為勘察工作有效性的主要影響因素，其具體作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

（一）動(dòng)水壓力方面

一般情況下，保持自然狀態(tài)的地下水對(duì)巖土勘察基本上不會(huì)產(chǎn)生影響，但是，受到人為因素的影響，會(huì)嚴(yán)重打破地下水平衡狀態(tài)，如果失去平衡，會(huì)直接產(chǎn)生動(dòng)力水壓，且壓力較強(qiáng)，對(duì)巖土勘察工作產(chǎn)生不良影響，出現(xiàn)地下水溢出等問題，阻礙工作順利進(jìn)行，嚴(yán)重情況下，還會(huì)為勘查人員人身安全構(gòu)成極大威脅[1]。

（二）水位升降方面

地下水失衡不僅會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的動(dòng)水壓力，還會(huì)引起地下水水位的升降變化，對(duì)巖土層造成破壞，使得巖土可靠性、穩(wěn)定性受到一定影響，引發(fā)巖土層下降或者地表裂縫等。首先，頻繁升降，如果在膨脹性巖土區(qū)域出現(xiàn)該現(xiàn)象，巖土層在遇到地下水時(shí)便會(huì)發(fā)生膨脹，反之則會(huì)收縮，使得具有膨脹性特點(diǎn)的巖土層在反復(fù)膨脹和收縮影響下，出現(xiàn)形變現(xiàn)象，且對(duì)地表建筑物穩(wěn)定性產(chǎn)生消極影響，不但如此，地下水位頻繁升降還會(huì)進(jìn)一步增大動(dòng)力水壓，增加水流速度，對(duì)巖土勘查工作有效性十分不利；

其次，上升影響，地下水具有脆弱性、敏感性，極易受到外界因素的影響發(fā)生變化，如施工操作、氣溫及降水量等，且很多情況下，會(huì)在多種因素共同作用下，出現(xiàn)水位上升情況，巖土層遇水會(huì)出現(xiàn)軟化及濕潤現(xiàn)象，影響巖土結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定性，在很大程度上降低抗壓能力，導(dǎo)致巖土層滑坡（如圖1）及斜坡現(xiàn)象，而下降后，巖土則會(huì)逐漸被水侵蝕，影響土層承載力，不僅如此，水位上升，會(huì)增加動(dòng)水壓力，導(dǎo)致巖土發(fā)生移動(dòng)、崩塌及形變，影響工作順利進(jìn)行。

圖1 巖土層滑坡剖面圖

如果地下水上升，對(duì)上層建筑地基荷載承受力會(huì)產(chǎn)生一定影響，例如：疏松砂紙巖土或者粘性較強(qiáng)的巖土層，水位上升，巖土層結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生變化，影響建筑工程整體質(zhì)量，嚴(yán)重情況下，使巖土層發(fā)生鹽漬化，腐蝕地基結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致建筑地基發(fā)生震陷現(xiàn)象。

最后，下降影響，水位下降對(duì)于巖土勘察具有較為深刻的影響，不但會(huì)產(chǎn)生沉降、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)人身、財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大危害，還會(huì)導(dǎo)致地下水枯竭、水質(zhì)惡化等生態(tài)環(huán)境問題，近年來，工業(yè)化發(fā)展背景下，人們過度抽對(duì)地下水滿足發(fā)展需求，導(dǎo)致地下水迅速下降，巖土層支撐力下降，長時(shí)間水位下降，會(huì)致使巖土崩塌，對(duì)上層建筑穩(wěn)定性產(chǎn)生極大危害。此外，礦床疏干造成水位下降，使得補(bǔ)給與抽取失衡（如圖2），導(dǎo)致大量有害物質(zhì)趁機(jī)滲透至地下，污染水質(zhì)。

圖2 地下水補(bǔ)給、抽取失衡圖

三、巖土勘察工作中，水文地質(zhì)的評(píng)估

眾所周知，水文地質(zhì)會(huì)影響巖體工程，在具體勘察工作中，要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)方面的研究和總結(jié)，及時(shí)了解相關(guān)信息，為工程順利進(jìn)行提供一定支持和幫助。第一，巖土勘察時(shí)，了解水文地質(zhì)環(huán)境是保證礦藏探測的重要基礎(chǔ)；其二，水文地質(zhì)勘察工作是建立在工程信息基礎(chǔ)之上的，要按照具體要求收集結(jié)構(gòu)、性能等信息數(shù)據(jù)，并關(guān)注巖土構(gòu)造等產(chǎn)生的影響，分析巖土工程可能存在危險(xiǎn)，進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集，為調(diào)整和優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；第三，預(yù)測水文地質(zhì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行建筑工程可行性分析，能夠事先做好預(yù)案，最大限度上避免對(duì)建筑穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，為人們創(chuàng)造安全、可靠的居住、工作環(huán)境。

結(jié)論： 根據(jù)上文所述，水文地質(zhì)工作作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性、綜合性工作，工作質(zhì)量高低直接影響巖土勘察工作有效性。因此，在具體勘察過程中，考察人員要明確認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)工作重要性，并加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)深入分析和研究，從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)對(duì)巖土勘察工作產(chǎn)生的作用，并采取相應(yīng)措施，合理開展巖土勘察工作，避免對(duì)地下水產(chǎn)生不良影響，確?？辈楣ぷ靼踩?、有序進(jìn)行，為建筑工程設(shè)計(jì)提供更多支持，進(jìn)而推動(dòng)我國勘查工作可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚彥軍，史永躍，薛繼洪.巖石掘進(jìn)機(jī)（TBM）穿越板巖和碳酸鹽巖接觸帶引發(fā)的環(huán)境工程地質(zhì)問題分析[J].地球與環(huán)境，2010，18（03）：259-261.

[2]葉為民，鄭賑濟(jì)，陳永貴.堿金屬離子及堿溶液對(duì)膨潤土性能影響的研究進(jìn)展[J].世界核地質(zhì)科學(xué)，2012，20（05）：12-14.