巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究

李 超

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一六大隊(duì)，江西 九江 332100）

巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究

李 超

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一六大隊(duì)，江西 九江 332100）

水文地質(zhì)問題一直都是巖土工程勘察工作中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，它對(duì)整個(gè)工程的安全性和穩(wěn)定性有著非常大的影響。在巖土工程的實(shí)際施工前，如果沒有對(duì)施工所在地的水文地質(zhì)問題進(jìn)行仔細(xì)的分析、研究，則可能會(huì)引起巖土表層塌陷等問題，進(jìn)而造成土體上部建筑遭受破壞的情況。所以，在巖土工程的勘察工作中，應(yīng)該注重對(duì)水文地質(zhì)問題的研究，并因地制宜地做好相關(guān)的防護(hù)治理措施，有效地減少水地質(zhì)問題對(duì)整體工程帶來的文危。

巖土工程；勘察；水文地質(zhì)；地下水

1　水文地質(zhì)的勘察方向

巖土工程的勘察工作，必須嚴(yán)格地根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況以及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求來進(jìn)行，并重點(diǎn)對(duì)工程所在的水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，盡可能詳細(xì)地收集好相關(guān)資料，這樣才可以更好地對(duì)巖土工程所在地的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面地掌握，保證工程的質(zhì)量與安全。水文地質(zhì)的勘察主要從下面三個(gè)方向進(jìn)行。

（1）地質(zhì)條件。巖土工程的地質(zhì)條件勘察工作，除了對(duì)其基底構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行充分的了解外，還要對(duì)其地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、第四系厚度的控制等進(jìn)行全面地把握。只有做好基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工作，對(duì)工程所在地的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面地分析、掌握，才可以將更好保證巖土工程的建設(shè)質(zhì)量。

（2）地下水資料。地下水情況的勘察是巖土工程勘察中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，首先要對(duì)工程所在地2到5年間的最低地下水位、最高地下水位、水位變化幅度有一個(gè)全面地了解，并嚴(yán)格地進(jìn)行地下水補(bǔ)給排流情況、地下水位的影響因素以及地下水與地表水補(bǔ)排關(guān)系的勘察工作。除此之外，還要重點(diǎn)勘察巖土隔水層與含水層的埋藏環(huán)境、流動(dòng)方向、地下水類型等內(nèi)容，同時(shí)還要在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地層滲透系數(shù)參數(shù)的測(cè)驗(yàn)，并進(jìn)行地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的侵蝕性和腐蝕性分析等。

（3）自然地理環(huán)境。在巖土工程的勘察工作中，對(duì)自然地理環(huán)境的勘察也是一個(gè)必不可少的內(nèi)容，這主要包括了對(duì)氣象水文特點(diǎn)的勘察、地貌地形特征的勘察等。其中氣象水文特點(diǎn)，主要有巖石工程所在地的氣候、空氣的相對(duì)濕度值、常年的熱量值等。而地貌地形特征，則包括了巖石工程領(lǐng)域四周的水系活動(dòng)、地形的開闊程度、地貌的具體形態(tài)等。

2　巖土的水理性質(zhì)

巖土的水理性質(zhì)，主要是指巖土與地下間水互相作用所產(chǎn)生的性質(zhì)。其主要的賦存樣式，可以按照地下水在巖土中的存在形式進(jìn)行劃分，通常將其分為：毛細(xì)管水、結(jié)合水以及重力水，其中結(jié)合水又可以繼續(xù)細(xì)分為弱結(jié)合水與強(qiáng)結(jié)合水。而巖土的水理性質(zhì)和試驗(yàn)方法主要有五種，它們分別為：透水性、軟化性、脹縮性、崩解性以及給水性。

（1）透水性。透水性主要指的是，在重力作用下，巖土最大限度的允許水通過自身的性能。在透水性上，如果巖土較為松懈，而且顆粒細(xì)、分布不均勻，則會(huì)表現(xiàn)出較差的透水性。反之，如果巖石比較堅(jiān)硬，而且裂隙大或巖溶發(fā)育好，則其透水性就比較好。一般情況下，透水性使用滲透系數(shù)來代表，而滲透系數(shù)則可以通過抽水試驗(yàn)來進(jìn)行求證。

（2）軟化性。軟化性主要是指當(dāng)巖土被水浸泡后，力學(xué)強(qiáng)度變小的一種特性。一般情況下，軟化性是由軟化系數(shù)來代表的，它可以有效地辨別出耐水浸能力和巖石耐風(fēng)化能力。當(dāng)巖石層中存在著易軟化巖層時(shí)，會(huì)在地下水的作用下形成一種軟弱夾層，其中包括了泥巖、粘性土層、泥質(zhì)砂巖、頁巖等。

（3）脹縮性。脹縮性主要指的是在巖土吸水后容積增加和巖土失水后容積減少的一種特性，它是由于顆粒表層結(jié)合水膜吸水變化而形成的。巖土脹縮性的大小不僅與地裂、基坑隆起、地縫有關(guān)，還與土坡表層的穩(wěn)定性、地基的變形有著一定的關(guān)系。巖土的脹縮性標(biāo)準(zhǔn)率的指標(biāo)有非常多，其中包括了自由膨脹率、膨脹率、收縮系數(shù)等。

（4）崩解性。崩解性指的是在巖土浸濕后，由于巖土顆粒受到持續(xù)的削弱和破壞，導(dǎo)致巖土的解體、分散以及崩松的一種局面。巖土的崩解性，容易受到礦物本質(zhì)、顆粒成分以及土地結(jié)構(gòu)等的影響。

（5）給水性。給水性只要指的是在重力作用下，飽和水巖土在裂隙、孔隙中所流出水的總量，通常都是用給水度來代表給水性。給水度作為含水層中的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù)，它對(duì)巖土工程的疏干時(shí)長有著非常大的影響，通常給水度的測(cè)定工作都是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的。

3　地下水位對(duì)巖土工程的影響

地下水位的變化會(huì)對(duì)巖土的膨脹性造成很大的影響，容易造成巖土不平衡、不均勻的膨脹變形或者是收縮變形。當(dāng)變形比較嚴(yán)重時(shí)，還有可能出現(xiàn)巖土的地裂的情況，進(jìn)入導(dǎo)致建筑物的被破壞問題。如果是在一些輕型的建筑或者說低層的建筑物中，出現(xiàn)了巖土的地裂情況，則會(huì)對(duì)建筑造成更大的傷害，嚴(yán)重威脅使用者的安全。如果地下水經(jīng)常出現(xiàn)升降變化，或者升降變化較大時(shí)，不僅會(huì)造成巖土的經(jīng)常性收縮膨脹變形，還會(huì)加大巖土收縮、膨脹的幅度，進(jìn)而影響到巖土的穩(wěn)定性。為此，在進(jìn)行巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)環(huán)境的勘察工作時(shí)，應(yīng)該著重對(duì)地下水的升降變化進(jìn)行分析，掌握地下水升降變化規(guī)律與升降變化高度，為提高工程的整體質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。

在工程地基的建設(shè)過程中，如果地下水位在壓縮層的范圍內(nèi)發(fā)生了改變，則會(huì)對(duì)建筑的整體穩(wěn)定性造成很大的干擾。當(dāng)?shù)叵滤辉趬嚎s層范圍內(nèi)出現(xiàn)了上升的變化，會(huì)造成根基巖土的軟化，進(jìn)而導(dǎo)致巖土的壓縮性變大、強(qiáng)度減小，從而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)較大的升降變形。當(dāng)?shù)叵滤辉趬嚎s層范圍的變化為下降時(shí)，會(huì)加大巖土自身的重力作用，容易造成地基根基的沉降變化，使得土質(zhì)出現(xiàn)不平衡或不均勻的情況。除此之外，地下水位的急性上升和下降，都非常容易造成建筑工程的變形、損壞與崩塌。

4　地下水引發(fā)的威脅

（1）地下水位上升引發(fā)的威脅。造成地下水位上升的原因有非常多，其中包括了地質(zhì)原因和水文氣象影響等。地下水位上升是誘發(fā)膨脹性巖土不均勻、不平衡縮脹變形的直接因素，并且還會(huì)加大巖土收縮膨脹的頻率，時(shí)間一長，則非常容易造成地裂等一系列問題的發(fā)生。當(dāng)?shù)叵滤幱谝环N自然狀態(tài)時(shí)，它的動(dòng)水壓力相對(duì)比較薄弱，一般情況下是不會(huì)對(duì)巖土構(gòu)成嚴(yán)重威脅的。但如果因?yàn)槟承┮蛩氐拇嬖诙茐牧颂烊凰畡?dòng)力失的平衡，導(dǎo)致地下水位上升，動(dòng)水壓力的增大，則非常容易引起基坑突涌、管涌、流砂巖等許多的巖土工程危險(xiǎn)，進(jìn)入直接威脅到整個(gè)建筑工程的安全性。

（2）地下水位下降引發(fā)的威脅。在實(shí)際的情況中，導(dǎo)致地下水位下降的原因主要是人為因素。例如：采礦造成的礦床疏干、大規(guī)模抽取地下水資源等，這些都會(huì)對(duì)地下水位的平衡帶來很大的影響，容易造成地下水大面積下降的情況，使得當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)地面下陷、地面塌陷的可能性加大。不僅如此，還會(huì)帶來水源質(zhì)量下降、地下水資源缺乏等一系列的問題，同時(shí)，也會(huì)給巖土土地和建筑物的穩(wěn)定性造成很大的威脅，進(jìn)而威脅到人們的生命健康安全。

5　結(jié)束語

總的來說，在巖土工程的實(shí)際施工前，進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)格的水文地質(zhì)勘察是非常有必要的。它對(duì)建筑物持力層選擇、工程地質(zhì)災(zāi)害的防治以及工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等，都有著決定性的影響。弄清巖土工程勘察工作中的水文地質(zhì)問題，明確地下水對(duì)巖土工程造成影響，并根據(jù)實(shí)際的勘察情況來進(jìn)行防治措施的制定，只有做好這些工作，才可以有效減少和消除地下水對(duì)巖土工程造成的危害，著實(shí)地提升巖土工程的勘察水平，為提高工程質(zhì)量做出更大的努力。

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P624

A

1671-3818（2016）09-0142-02

李超（1990-），男，重慶人，助理工程師，研究方向：地質(zhì)找礦、工程勘察及水文勘察。