工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的重要性分析

■喻珊林

（廣東省有色地質(zhì)環(huán)境中心 廣東 廣州510080）

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的重要性分析

■喻珊林

（廣東省有色地質(zhì)環(huán)境中心 廣東 廣州510080）

本文從工程地質(zhì)勘察的性質(zhì)及要求出發(fā)，依次闡述了工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容、巖土體的水理性、地下水對(duì)巖土工程的危害等幾個(gè)方面，突出水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的重要性。

工程地質(zhì)勘察水文分析

根據(jù)近年來國內(nèi)工程建設(shè)的行情，工程勘察、設(shè)計(jì)和施工的過程中一個(gè)極為重要但又易于被忽視的問題就是水文地質(zhì)問題。為提高工程勘察質(zhì)量，必須加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究，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)問題，評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。

1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容主要有：①準(zhǔn)確的查明場地地下水與地表水分布。②充分的收集建設(shè)場地氣象資料，查明氣候?qū)龅氐乇硭暗叵滤挠绊?。③查明場地各含水層及隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度，當(dāng)場地有多層對(duì)工程有影響的地下水時(shí)，應(yīng)分層量測地下水位，并查明互相之間的補(bǔ)給關(guān)系。④根據(jù)勘察場地揭露地層情況，分析場地地質(zhì)條件對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響。⑤設(shè)置部分觀測孔，在不同深度處埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，量測壓力水頭隨深度的變化。⑥根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)，測定各巖土層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)資料。⑦根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)，測定地下水在各種條件下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性。

2 巖土體的水理性

巖土體的水理性是指巖土體在地下水的作用下所顯示出來的各種性質(zhì)。以往在工程地質(zhì)勘察時(shí)比較重視巖土體的物理性質(zhì)，往往忽略了巖土體的水理性。但對(duì)巖土體的性質(zhì)來講，巖土體的物理性質(zhì)和巖土體的水理性都是非常重要的。巖土體的水理性不僅對(duì)巖土體的強(qiáng)度及形狀會(huì)造成嚴(yán)重影響，甚至后期建筑使用期的穩(wěn)定性也與其息息相關(guān)。為了保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行及建成后穩(wěn)定的使用，詳細(xì)的分析建設(shè)場地巖土體的水理性是非常重要的。巖土體水理性主要有軟化性、崩解性、透水性、膨脹性及給水性：①軟化性：是指巖土體浸水后其強(qiáng)度降低的特性。表示方法為軟化系數(shù)，巖土體浸水達(dá)到飽和與風(fēng)干狀態(tài)強(qiáng)度的比值，稱為巖土體的軟化系數(shù)。②崩解性：指巖土體浸水后，顆粒間的連接能力被軟化，從而導(dǎo)致巖土體崩解及破壞的性質(zhì)。巖土體的顆粒大小、成分、組成、結(jié)構(gòu)都和巖土體的崩解性息息相關(guān)。③透水性：指在重力作用下，地下水通過巖土體的性能，主要以滲透性系數(shù)表示。滲透性系數(shù)主要通過現(xiàn)場抽水試驗(yàn)來測定，其對(duì)場地施工降水有著重要意義。滲透性系數(shù)主要由巖土體的縫隙大小及其聯(lián)通情況決定。④膨脹性：是指巖土體在吸水后體積增大，在失水后體積減小的特征。該種性能是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚而在失水后變薄造成。該種性能也是造成地裂縫或基坑隆起等現(xiàn)象的主要原因，其對(duì)工程地基發(fā)生形變和土坡表層穩(wěn)定性有較大影響。該性能一般用膨脹率、體縮率、收縮率等來表示。⑤給水性：指在水的作用下胞水在巖土體從裂隙和孔隙中流出的能力。

3 地下水對(duì)巖土工程的危害

綜合國內(nèi)各種地質(zhì)災(zāi)害事件，基本都是由于水的參與下發(fā)生的，地下水對(duì)巖土工程的危害，主要是由于地下水位升降變化及地下水的動(dòng)水壓力作用是引起的。

3.1 引起地下水位升降變化的因素主要有人為或天然因素，對(duì)巖土工程危害的原因是由于巖土體的性質(zhì)會(huì)隨著地下水位的變化而改變，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)對(duì)巖土工程造成危害，地下水位升降變化引起的危害又可分為三種方式：

3.1.1 地下水位上升引起的巖土工程問題

引起地下水位上升的原因是多種多樣的，主要有人類活動(dòng)因素如工程建筑施工、工業(yè)廢水及生活污水的滲透等影響；水文氣象因素如降雨量、氣溫等；地質(zhì)因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等。地下水位上升一般都是由多種因素共同作用下所導(dǎo)致的。水位上升對(duì)巖土工程有許多不利的影響，主要包括：①土壤鹽漬化、沼澤化，地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng)；②邊坡工程易產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；③對(duì)某些特殊性的巖土體導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化；④地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮力增大、建筑物失穩(wěn)；⑤引起堅(jiān)硬巖土軟化、水解、膨脹、抗剪強(qiáng)度降低。

3.1.2 地下水位下降引起的巖土工程問題

引起地下水位的下降多是由于人為因素造成的，例如工程施工降水、集中大量抽取地下水及修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。水位下降對(duì)巖土工程有諸多不利的影響，主要包括：①易誘發(fā)地面塌陷、地面沉降，地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)巖土體及建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響并直接威脅人類生命財(cái)產(chǎn)安全；②施工降水等活動(dòng)中產(chǎn)生水頭差導(dǎo)致動(dòng)水壓力的產(chǎn)生，使粉細(xì)砂、粉土層中的土顆粒受到?jīng)_刷，將細(xì)顆粒沖走，使土的結(jié)構(gòu)遭到破壞；③引起地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對(duì)人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3.1.3 地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí)，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)發(fā)生，而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。

3.2 地下水動(dòng)力作用引起巖土工程危害

天然狀態(tài)下地下水的動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但由于某種因素（如人類工程活動(dòng)、地震）改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引發(fā)一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等，造成安全隱患及影響工程質(zhì)量。

4 總結(jié)

水文地質(zhì)是影響巖土體性質(zhì)的一項(xiàng)重要因素。在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察的過程中相關(guān)人員應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行全方位的分析和研究，對(duì)施工過程中水文地質(zhì)對(duì)巖土體的影響進(jìn)行全面掌握。水文地質(zhì)資料在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發(fā)展，水文地質(zhì)勘察必將受到越來越廣泛的重視，切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將有效地減少或消除地下水對(duì)工程建筑和人類生產(chǎn)生活的危害，同時(shí)也對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。

[1]中華人民共和國建設(shè)部.巖土工程勘察規(guī)范 [M].中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]王大純張大權(quán)史毅虹等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ) [M].北京：地質(zhì)出版社，1995.

[3]曾憲軍.地質(zhì)工程勘察中的水文地質(zhì)問題重要性分析 [J].經(jīng)營管理者，2005：331-332.

[4]龔建波李懷良.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的作用及存在的問題分析 [J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012.91.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-287-1