地下水危害及工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)評(píng)價(jià)與分析

任孝剛 豆敬峰

水文地質(zhì)勘探是工程地質(zhì)勘探的一項(xiàng)主要內(nèi)容，對(duì)工程施工設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量都有著至關(guān)重要的影響。地下水作為水文地質(zhì)評(píng)價(jià)一項(xiàng)重要影響因素，在進(jìn)行地質(zhì)勘探過(guò)程中應(yīng)極其重視地下水危害對(duì)工程質(zhì)量的影響。本文首先對(duì)地質(zhì)勘探中地下水危害的影響進(jìn)行闡述，然后具體分析了應(yīng)對(duì)地質(zhì)危害的解決措施。

近幾年，我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展，同時(shí)，對(duì)建筑工程的施工質(zhì)量也提出了更高的要求。工程地質(zhì)勘探作為保證工程施工質(zhì)量的重要舉措，工程施工單位應(yīng)加大對(duì)工程地質(zhì)勘探的重視程度，避免因勘察不準(zhǔn)確、不全面，對(duì)工程后期施工和工程施工質(zhì)量造成影響。由上可知，工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)評(píng)價(jià)是工程施工前期必須進(jìn)行的準(zhǔn)備工作，只有詳細(xì)了解工程施工所在地的水文地質(zhì)情況，才能使后期的施工安全高效的進(jìn)行。

一、地下水危害和對(duì)工程施工的影響

1.地下水位上升帶來(lái)的危害

我國(guó)大部分地區(qū)屬于季風(fēng)氣候區(qū)，夏季降水多，冬季降水少。當(dāng)夏季降水量較大時(shí)會(huì)造成地下水水位上升，上升的地下水會(huì)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖層結(jié)構(gòu)造成一定的影響，地層中有些巖層疏松多孔，長(zhǎng)時(shí)間在地下水中浸泡會(huì)降低其硬度，從而影響地表建筑的穩(wěn)定性。

2.地下水位下降帶來(lái)的危害

出現(xiàn)地下水下降現(xiàn)象的原因主要有以下幾個(gè)：一是，某些地區(qū)常年干旱少雨；二是，人為地抽取地下水造成水位下降；三是，在河流上游進(jìn)行修筑堤壩，攔截河水。地下水位下降后會(huì)造成地下水上方巖層出現(xiàn)開(kāi)裂或下沉的現(xiàn)象，然后使地表出現(xiàn)下沉，致使地表建筑物出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

3.地下水位變化對(duì)巖層土質(zhì)物理性質(zhì)的影響

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)，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。地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中，由于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)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

二、水文地質(zhì)問(wèn)題的解決對(duì)策

1.應(yīng)對(duì)地下水位升降變化引起巖土工程危害的具體措施

為了能夠正確評(píng)估地下水位升降的改變對(duì)巖土工程的影響，就應(yīng)該在工程勘察的過(guò)程中，準(zhǔn)確地測(cè)量靜水位。而靜水位系指天然狀態(tài)下地下水穩(wěn)定水位，因此在測(cè)量靜水位的時(shí)候一定要注意下面幾個(gè)方面∶

（1）在上部是潛水、下部是承壓水或是多層含水層的區(qū)域，并且都應(yīng)該分層進(jìn)行測(cè)量水位；

（2）靜水位的測(cè)量一定要有一定的穩(wěn)定時(shí)間，這是因?yàn)殂@進(jìn)過(guò)程中的初見(jiàn)水位有可能不是靜水位；

（3）倘若有需要的時(shí)候，應(yīng)該在勘察完成之后，再進(jìn)行一次靜水位的測(cè)定。這是由于靜水其實(shí)是相對(duì)的，并且補(bǔ)給或是排泄的改變會(huì)在一定程度上影響靜水位；

（4）倘若運(yùn)用泥漿鉆進(jìn)，想要防止孔內(nèi)泥漿對(duì)含水層產(chǎn)生一定的封閉影響，就應(yīng)該預(yù)先把測(cè)水管打入含水層20cm，或是采取清洗鉆孔的措施，之后再進(jìn)行靜水位的測(cè)定。

2.應(yīng)對(duì)地下水動(dòng)水壓力作用引起巖土工程危害的具體措施

基坑突涌現(xiàn)象的具體防治手段包括∶首先應(yīng)該對(duì)產(chǎn)生基坑突涌現(xiàn)象的幾率進(jìn)行有效的判斷。因此，在工程勘察的過(guò)程中，一定要明確基坑范圍內(nèi)隔水層的厚度、巖性以及重度，還應(yīng)該清楚承壓含水層頂板埋深、承壓水頭高度，含水層的種類、巖性等，之后依照基坑開(kāi)挖的具體深度，來(lái)評(píng)判會(huì)不會(huì)導(dǎo)致突涌的問(wèn)題，還要對(duì)突涌形式和危害進(jìn)行精密的預(yù)測(cè)。倘若判斷之后，出現(xiàn)突涌問(wèn)題的幾率極高，就應(yīng)該制定有效的防治方案，具體可以考慮下面兩個(gè)方案∶第一個(gè)方案就是，對(duì)基坑開(kāi)挖的深度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且使基底隔水層保留不會(huì)導(dǎo)致突涌問(wèn)題的厚度；第二個(gè)方案就是，設(shè)計(jì)水孔在基坑的外圍，進(jìn)而使得承壓水位得到有效的減小，并且使得承壓水頭壓力得到很好的緩解。

3.完善工程勘察水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的具體措施

翻閱大量的資料與文獻(xiàn)，再聯(lián)系筆者自己的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為將來(lái)在工程勘察的過(guò)程中，在評(píng)估水文地質(zhì)的時(shí)候，一定要注意下面幾個(gè)方面的內(nèi)容∶

（1）工程勘察的過(guò)程中，一定要評(píng)估地下水對(duì)巖土體與建筑物所發(fā)揮出來(lái)的影響與功效，并且對(duì)巖土工程的危害進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而制定切實(shí)可行的防治方案；

（2）在實(shí)際工程勘察的過(guò)程中，應(yīng)該緊密聯(lián)系建筑物地基根本選型的需求，并且明確水文地質(zhì)的相關(guān)問(wèn)題，還應(yīng)該提供選型所必須的水文地質(zhì)文件與資料；

（3）在實(shí)際工程勘察的過(guò)程中，不但應(yīng)該調(diào)查清楚地下水的天然條件與天然環(huán)境，更應(yīng)該仔細(xì)研究并且預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)的條件下，地下水天然條件與天然環(huán)境會(huì)產(chǎn)生的改變，并且應(yīng)該重視地下水對(duì)巖土體與建筑物的反饋?zhàn)饔?，這也是巖土工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中一定會(huì)遇到的難題，也是必須要解決的難題。

三、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的評(píng)估內(nèi)容

1.地表和地下水情況

地表和地下水情況是工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)估報(bào)告中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。對(duì)地表情況的勘察相對(duì)簡(jiǎn)單，其勘察內(nèi)容主要有：建筑物、河流、田地、鐵路、公路，并且需要將工程所在地地表的平面圖畫出，并標(biāo)記出以上五個(gè)勘察內(nèi)容的具體位置。地下水可對(duì)工程所在地下部巖層造成一定的影響，因此，在水文地質(zhì)評(píng)估報(bào)告中應(yīng)重點(diǎn)表現(xiàn)。當(dāng)然，地表降水量也應(yīng)在評(píng)估報(bào)告中有所體現(xiàn)，應(yīng)說(shuō)明工程所在地降水量大的幾個(gè)月及其降水量和年平均降水量，因?yàn)榻邓窟^(guò)大會(huì)影響工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。

2.區(qū)域間基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)

在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)，應(yīng)先借鑒工程所在地其他已經(jīng)完工建筑的地質(zhì)勘察報(bào)告，根據(jù)報(bào)告初步了解該地區(qū)的地質(zhì)情況，然后進(jìn)行重點(diǎn)勘察。這種借鑒其他單位地質(zhì)勘察報(bào)告的方法，可以加快本單位的工程進(jìn)度，縮短施工周期，并且可以對(duì)后期的地質(zhì)勘察進(jìn)行方向性的指引，大大節(jié)約了地質(zhì)勘察所需經(jīng)濟(jì)成本。

3.承壓含水層的基本情況

進(jìn)行工程地質(zhì)勘察的另一項(xiàng)重要內(nèi)容就是對(duì)承壓含水層的勘察。承壓含水層是指上下均有不透水巖層或者弱透水巖層的含水層，其中水具有承重性質(zhì)。一旦發(fā)現(xiàn)工程所在地下部存在承壓含水層應(yīng)重新進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，避免因工程施工破壞含水層。假如在工程施工地基打樁過(guò)程中將含水層上覆巖層打穿，將會(huì)有大量的承壓水沖出，影響地表穩(wěn)定性，使工程中斷、延誤工期，并且增加投入成本。由上可知，承壓含水層是工程地質(zhì)勘察報(bào)告中必須要體現(xiàn)的一個(gè)內(nèi)容，當(dāng)工程所在地底下有承壓含水層時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況使用大體積混凝土基礎(chǔ)施工。

4.其他地質(zhì)問(wèn)題

其他地質(zhì)問(wèn)題指的是在不同工程項(xiàng)目上可能要在地質(zhì)勘察水文地質(zhì)報(bào)告中特別加入的內(nèi)容。該部分內(nèi)容根據(jù)工程項(xiàng)目的不同，在報(bào)告中出現(xiàn)的實(shí)際內(nèi)容也不同。比如：工程所在地的地下水上滲比較嚴(yán)重，那么在評(píng)估報(bào)告中就應(yīng)特別注明對(duì)地基的防滲保護(hù)工作，防止因地下水上滲對(duì)地基混凝土和鋼筋造成腐蝕，影響整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；有些地層結(jié)構(gòu)膨脹率較大的區(qū)域，會(huì)因季節(jié)的變化發(fā)生較大程度的熱脹冷縮，這時(shí)就應(yīng)在評(píng)估報(bào)告中特殊說(shuō)明，以便施工方提前做好預(yù)防方案。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程地質(zhì)勘察是保證工程施工質(zhì)量和安全的重要方法，因此，工程項(xiàng)目管理部門應(yīng)加大對(duì)工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)研究的重視程度。本文主要對(duì)地下水危害和工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)評(píng)價(jià)進(jìn)行闡述，希望可以給建筑行業(yè)從業(yè)人員提供一些參考。