水文地質(zhì)勘察問題探討

宋展佗

廣西華南巖土工程有限公司 530001

【摘 要】工程地質(zhì)勘察就是在施工前對施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進行提前勘察，而工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)勘察和設(shè)計是設(shè)計和施工過程中不可忽視的一個問題，對水文地質(zhì)的勘察是保障工程地質(zhì)勘查質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在工程地質(zhì)勘察注重水文地質(zhì)問題，以保證工程地質(zhì)勘察工作到位，提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，本文在此從幾個不同的角度對水文地質(zhì)勘察的一些問題作了逐一的分析。

【關(guān)鍵詞】 水文地質(zhì)；地下水；水理性質(zhì)

一、水文地質(zhì)評價內(nèi)容

1、應(yīng)重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

2、工程勘查密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

3、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：對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對選用軟質(zhì)巖石、強風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的的建筑場地，應(yīng)著重評價地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用；在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性；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；在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進行滲透和富水性試驗。并評價由于人工降水引起土凍沉降，邊坡失穩(wěn)進而影響物穩(wěn)定性的可能。

二、巖土的水理性質(zhì)

巖石中的空隙為地下水的儲存和運動提供了空間條件，但水能否自由地進人這些空間，以及進入這些空間的地下水能否自由地運動，這就需要研究巖石與水接觸過程中，巖石表現(xiàn)出來的控制水分活動的各種性質(zhì)，如容水性、持水性、給水性和透水性等，這些性質(zhì)即為巖石的水理性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。

地下水在巖土中有不同的賦存方式，即有氣態(tài)水、結(jié)合水、毛細(xì)水、重力水、和固態(tài)水，不同形式的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響程度也有所不同，而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。巖土的主要水理性質(zhì)及其測試辦法：

1、軟化性，是指巖土體浸水后，力學(xué)強度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，即巖石在浸水飽和狀態(tài)下與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強度之比，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。

2、透水性，是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。巖土的滲透性的強弱首先決定干巖土空隙的大小和連通性，其次是空隙度的多少。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育，其透水性就愈強。透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過地下各種水試驗求取。

3、崩解性，是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。巖土體的崩解特性包括崩解所需時間、崩解量、崩解方式等。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大。

4、給水性，是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以給水度表示。而這個度是很重要的數(shù)據(jù)顯示結(jié)果，它的結(jié)果可以作為參數(shù)確定地質(zhì)。它不但影響基坑涌水量大小，同時也影響場地疏干時間。

5、脹縮性，是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。

三、地下水引起的巖土工程危害

1、地下水升降變化引起的巖土工程危害：地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害又可分為三種方式：

1）水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀.水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由干潛水面上升對巖土工程可能造成：①土體沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。②斜坡、河岸等巖土體產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化，引發(fā)山體滑坡。④引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。⑤地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。

2）地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3）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，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。

2、地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、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，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質(zhì)工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。

四、水文地質(zhì)勘察中地下水難題及對策研究

1、過去地下水測量方式面臨的難題

巖土工程勘察中，地下水的測量與統(tǒng)計沿用的過去方式為：（1）鉆孔；（2）提取巖芯后0.5h，測量孔內(nèi)水位。（3）有條件允許時，測量終孔后24h水位，作為穩(wěn)定地下水位。相比為有含水層貫通的地層，這種方式是合理的，但是對于含水層不貫通的地層和局部（或大部）不透層水的地這種方式會帶來部分難題。

2、辦理地下水難題的對策

為測取巖體中的真實地下水位，進而找出透水帶，可采取如下方式在鉆孔中進行水位測量。為操縱方便，可以采取分段鉆進方式，設(shè)計好每天的鉆進工作量，開鉆后可以先以一天的鉆進量為一段。每天鉆進結(jié)束后，將孔中水抽干，其次天開鉆前測量水位，即可查明該段是否含水。若上部地層均不含水則可不停這樣進行下去。若上部已經(jīng)有含水層，則需將測量段密封起來，抽干此中的水，其次天測量該段是否有水及水壓多少以確定其含水性及水位狀況。巖體完整段一般不含水，節(jié)理、裂隙密集段大概有水，也大概無水，總體來說，因為巖體中滲入的裂隙性，鉆孔中肯定為有小相當(dāng)一部分區(qū)段有水。這樣，經(jīng)過測量可以把地層分為含水段與不含水段，再聯(lián)合地球物理勘探測量確定出地層的含水部位與不含水部位以此資料作為巖體穩(wěn)定性研究的按照要準(zhǔn)確可靠得多。含水帶確定之后，可以依照含水帶的分布特征，用裂隙滲入的原理，來確定地下水對巖體穩(wěn)定性的影響。

五、結(jié)語

綜上，水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用，在工程地質(zhì)勘察中，不僅要注重水文的物理性質(zhì)，也應(yīng)注重水文地質(zhì)問題，特別是水文地質(zhì)中巖土水理性質(zhì)，地下水引起的巖土工程危害，若不注重這些水文地質(zhì)問題，則容易應(yīng)該建筑物的穩(wěn)定性是壽命周期，因此，在工程地質(zhì)勘察中注重水文地質(zhì)問題，并采取有效的措施，以保證工程地質(zhì)勘查工作到位。

參考文獻：

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