巖土工程勘探中的水文地質(zhì)問題

摘 要：闡述了水文地質(zhì)的評價內(nèi)容，從地下水動水壓、地下水位升降變化等方面著手，對水文地質(zhì)問題的危害進行了分析，提出了巖土工程中勘察水文地質(zhì)問題的要求，有助于提高水文地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量水平。

關(guān)鍵詞：巖土工程；水文地質(zhì)；勘察工作；地下水位

在巖土工程的施工過程中，水文地質(zhì)的勘察是施工前必要的準備工作，之所以強調(diào)水文地質(zhì)勘察的重要性，是因為地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。但是事實上，水文地質(zhì)勘察工作極易遭到忽視，實際的巖土工程準備工作中水文地質(zhì)勘察通常只是象征性的表面工作，沒有切實的做到位，這就為巖土工程的質(zhì)量埋下了一系列的隱患問題。

一、水文地質(zhì)的評價內(nèi)容

1.了解地下水可能對巖土體和建筑物造成的不良影響，預(yù)測地下水的危害，預(yù)先制定科學(xué)的應(yīng)對措施。

2.不同的建筑物對樁基礎(chǔ)有不同的要求，在工程勘察之前了解建筑的樁基礎(chǔ)的要求，從而針對性地探究水文地質(zhì)問題對建筑可能造成的影響。

3.不僅要考慮到正常情況下地下水文情況，還要考慮到地下水文情況突然發(fā)生變化時的應(yīng)對措施。

4.應(yīng)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價的地質(zhì)問題，如： a. 了解當(dāng)?shù)氐叵滤那闆r對地下樁基礎(chǔ)混凝土的腐蝕性，必要時采取相應(yīng)的抗腐蝕措施。b. 軟質(zhì)巖石、強風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體受地下水文情況的變化較大，在這樣的巖土體上進行巖土工程建設(shè)時，應(yīng)該充分考慮到土質(zhì)在受水文情況的影響下可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等現(xiàn)象。c. 在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。d. 當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價。e. 在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進行滲透性和富水性試驗，并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。

5.深入了解一段時間內(nèi)的地下水位變化情況，考慮到地下水位的變化會對巖土體的穩(wěn)定性造成不良影響，巖土工程在設(shè)計之前需要了解選址區(qū)域地下水位的變化情況，包括近幾年來最高地下水位、最低地下水位、地下水補給排泄條件、地下水與地表水的補給關(guān)系、水位變化的趨勢，由此確保地下水位不會頻繁變化以及上層巖土體的穩(wěn)定性。

二、水文地質(zhì)問題的危害分析

水文地質(zhì)情況是巖土工程最大的不確定因素之一，極易給巖土工程帶來不利影響。同時考慮到水文地質(zhì)情況極易受到外界環(huán)境的變化，地下水動水壓的變化、地下水位升降的變化以及地下水位頻繁升降都會對巖土工程帶來不利影響，需要提前制定好應(yīng)對措施，降低這些不利情況帶來的經(jīng)濟損失，消除安全隱患。

1.地下水動水壓引起的危害。自然情況下地下水動水壓是保持在平衡狀態(tài)的，此時不會給地面上的巖土工程帶來任何的問題。但是一旦地下水動水壓的平衡狀態(tài)被打破，巖土工程的安全就得不到保障。影響地下水文情況的因素有很多，如地表壓力的變化、降水量的變化、人為大量抽取地下水等。受到地殼變動或者其他因素的影響，一旦地下水壓突然增大，地下水的應(yīng)力可能超過上層巖土體的強度，在上層巖土體不穩(wěn)定的情況下，極有可能造成管涌、基坑突涌、流砂等災(zāi)害。而這些災(zāi)害的發(fā)生對于巖土體上的巖土建筑來說基本上是毀滅性的，因此在設(shè)計勘察和施工的過程中要時刻關(guān)注地下水水壓的變化，確保巖土工程的穩(wěn)定性。

2.地下水位升降變化引起的危害。人為大量抽取地下水、降雨量急劇下降等因素會導(dǎo)致地下水位的升降變化，而這種變化通常對于巖土工程的影響是負面的，因為會影響巖土工程地基的穩(wěn)定性。地下水水位的下降會使得上層巖土體得不到足夠的支撐，如果巖土體的強度不夠，土質(zhì)較為疏松，巖土體上的建筑工程就會出現(xiàn)下沉、塌陷的現(xiàn)象，帶來了安全隱患。而如果地下水水位持續(xù)上升，巖土體在水的浸泡下可能會發(fā)生軟化、崩解、脹縮等現(xiàn)象，水位上升過快時還會導(dǎo)致流沙或者管涌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在設(shè)計巖土工程時，要充分考慮到地下水位可能發(fā)生的變化，盡量選擇巖土體更為穩(wěn)定的區(qū)域施工，從而避免地下水位上升或者下降對巖土工程帶來的不良影響。

3.地下水位頻繁升降引起的危害。對于巖土工程來講，地下水位的頻繁升降引起的危害更大，也更需要加以重視。水位在頻繁上升和下降時，容易導(dǎo)致巖土發(fā)生不均勻的收縮膨脹，上層巖土體的穩(wěn)定性會逐漸降低，最終肯定是會影響到地面上建筑物的穩(wěn)定性的。同時由于地下水位的頻繁升降，上層巖土體中鋁、鐵等金屬元素以離子形式進入水體之中，土壤由板結(jié)變?yōu)槭杷?，整體的承載能力也削弱了，這樣整個巖土體上的建筑工程的穩(wěn)定性也得不到保障?？紤]到地下水位頻繁升降引起的危害遠遠大于其他地下水文情況的變化，在巖土工程選址時要盡量遠離地下水位不穩(wěn)定的地區(qū)，這樣才能促進建筑物使用壽命的提高。

三、巖土工程中勘察水文地質(zhì)問題的要求

考慮到巖土工程中勘察水文地質(zhì)工作的質(zhì)量如果得不到保證，其后果是具有毀滅性的，因而巖土工程中勘察水文地質(zhì)問題需要了解相關(guān)水文地質(zhì)條件和水文地質(zhì)問題的評價內(nèi)容。水文地質(zhì)條件資料的收集不僅僅要依靠已有的資料，還需要實地進行勘測，確保數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性，需要勘測的內(nèi)容主要有降水量、地下水位日常變化規(guī)律、蒸發(fā)量等，另外還需要考慮地下含水層的深度和厚度，地下水的流動方向、類型、水位變化等。這些因素都會直接影響地下水上層的巖土體的穩(wěn)定性，因而需要予以足夠的重視。另一方面就是要熟悉水文地質(zhì)問題的評價內(nèi)容，了解各種可能對巖土工程帶來影響的地下水文條件變動的因素，對水文地質(zhì)條件對建筑物的影響進行科學(xué)的評價，收集一切施工地質(zhì)下的水文條件變動數(shù)據(jù)，對水文條件可能帶來的不良后果進行預(yù)測并且制定針對性的預(yù)防和解決措施，只有充分重視巖土工程施工之前的地質(zhì)水文勘察工作，對勘察工作的內(nèi)容和要求有清醒的認識，勘察工作的質(zhì)量才能夠得到有效的保證。

四、結(jié)語

我國經(jīng)濟的發(fā)展使得我國各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目不斷增加，每年都會新增大量的建筑面積，但是巖土工程開展之前的地質(zhì)水文勘察工作卻大多流于形式，這就為建筑工程的安全和穩(wěn)定埋下了巨大的隱患，所以，為了延長巖土工程的使用壽命并提高經(jīng)濟效益，需要在施工之前對地下的水文地質(zhì)情況做深入了解，分析地下水文地質(zhì)情況可能對巖土工程帶來的不利影響，并且要積極制定防治措施，以便于將地下水文地質(zhì)可能對建筑物造成的不良影響降到最低，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值和社會效益。

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作者簡介：李偉，男，現(xiàn)在沈陽核工業(yè)建設(shè)工程總公司一公司工作。