巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究

商小樂

摘要：在巖土工程的勘察中，水文地質(zhì)問題一直是一個(gè)重要的內(nèi)容。如果沒有對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)問題進(jìn)行充分的考慮和研究就施工，有可能會(huì)對(duì)巖土的表層造成很大的塌陷，使得土體上部建筑遭受破壞。因此為了能夠提高工程勘察的工作質(zhì)量，就要在具體工程中因地制宜，做好相應(yīng)的防護(hù)和治理，使水文危害有所減少，為工程的建設(shè)做到有效幫助。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；水文地質(zhì)問題；水理性質(zhì)；地下水

中圖分類號(hào)：TU195文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）10-0147-02

在巖土工程勘察工作中，由于某些地方的水文地質(zhì)條件相對(duì)比較的復(fù)雜，因此忽視了水文地質(zhì)問題的研究和探討，在地下水的作用下，使巖土工程危害的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，巖土工程勘察和設(shè)計(jì)境地也變得相對(duì)困難起來(lái)。然而，在工程的勘察中，水文地質(zhì)問題的研究是非常重要的。實(shí)際的實(shí)施中，不僅要熟知巖土工程中的水文地質(zhì)問題，評(píng)價(jià)建筑物和巖土體所受地下水的作用和影響，還要能夠提出相應(yīng)的措施進(jìn)行治理和防護(hù)，使地下水對(duì)巖土工程的危害有所消除，提高工程的質(zhì)量。

一、巖土的水理性質(zhì)

所謂巖土的水理性質(zhì)，就是地下水與巖土之間相互作用時(shí)而產(chǎn)生的種種性質(zhì)。就水文地質(zhì)問題而言，其表現(xiàn)的主要特性是巖土的物理性質(zhì)和巖土的水理性質(zhì)，這些性質(zhì)在一定程度上能夠?qū)r土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響使之變形，且建筑物的穩(wěn)定性和安全性也會(huì)受到某些性質(zhì)的影響。由于傳統(tǒng)的巖土工程勘察工作沒有足夠的經(jīng)驗(yàn)，忽視了地下水的水理性質(zhì)，不能夠全面地對(duì)巖土工程地質(zhì)的性質(zhì)做出評(píng)價(jià)，造成了許多的問題和麻煩。一般來(lái)說(shuō)，巖土的水理性質(zhì)有以下一些內(nèi)容：

（一）巖土的軟化性

當(dāng)水浸過(guò)巖土體后，降低了本身的力學(xué)強(qiáng)度，此時(shí)所呈現(xiàn)的性質(zhì)即為巖土的軟化性。其表示方式為軟化系數(shù)，是巖石耐水浸能力、耐風(fēng)化能力的判斷指標(biāo)。像頁(yè)巖、粘性土層、砂巖、泥巖等巖類土體都存在著軟化特性，通過(guò)地下水的作用，形成軟弱的夾層，降低了巖層的強(qiáng)度和整體特性。

（二）巖土的崩解性

巖土的崩解性即巖土被水濕化后形成的特性。水在侵入巖石之后，會(huì)造成巖土體內(nèi)結(jié)構(gòu)連接的破壞和消弱，使土體內(nèi)部的膠結(jié)物發(fā)生溶解。同時(shí)，水分子會(huì)吸附在巖土的顆粒表面上，形成一種水化膜，也使巖土表面之間的顆粒產(chǎn)生破壞。

（三）巖土的透水性

透水性的表示方法一般為滲透系數(shù)的表示方法，可通過(guò)抽水試驗(yàn)進(jìn)行巖土體滲透系數(shù)的獲取。地下水的滲透徑流是透水性造成的，這不僅溶蝕、泥化、軟化了巖體，降低巖土的強(qiáng)度，還產(chǎn)生了巖土的揚(yáng)壓力，使建筑物自重的垂直荷載有所削減，并形成了動(dòng)水壓力，導(dǎo)致基礎(chǔ)沉陷變形或遭到更嚴(yán)重的破壞。這都會(huì)影響到上部建筑物的穩(wěn)定和全安，如國(guó)內(nèi)外的大壩事故中，多數(shù)都是因?yàn)檫@些原因而造成的。

（四）巖土的溶水性

飽水巖土在重力作用下，會(huì)從裂隙和孔隙中自行流出一定水量，一般由給水度進(jìn)行表示。作為水文地質(zhì)參數(shù)的給水度，所變現(xiàn)的意義也是非常重要的，其能夠?qū)Φ叵滤氖韪蓵r(shí)間產(chǎn)生影響，一般采用實(shí)驗(yàn)室方法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。

（五）巖土的脹縮性

巖土的脹縮性指的是巖土吸水膨脹、失水收縮的一種特性。其指標(biāo)有收縮系數(shù)、自由膨脹率、體縮率、膨脹率等。當(dāng)巖土失水后，表面的顆粒間距就會(huì)變小，其顆粒表面會(huì)和水膜結(jié)合而變薄，使土體產(chǎn)生收縮。而當(dāng)巖土被水浸過(guò)后，會(huì)使表面的顆粒間隙變大，就會(huì)與水膜結(jié)合變得越來(lái)越厚，進(jìn)而形成土體的膨脹。如果巖土反復(fù)地進(jìn)行土體的收縮和膨脹，就會(huì)引起土上部建筑物的開裂和破壞。

二、水文地質(zhì)問題對(duì)巖土工程的危害

水文地質(zhì)問題對(duì)巖土工程的危害主要是因?yàn)榈叵滤畯搅?、地下水位升降變化、壓力的作用、地下水?dòng)力等因素導(dǎo)致的。其地下水位的變化主要分為人為因素和天然因素，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度的水位變化時(shí)，都會(huì)影響到巖土工程的安全和穩(wěn)定。因地下水位變化而引起的巖土工程危害主要有以下一些方式：

（一）潛水位上升

很多種原因都會(huì)導(dǎo)致潛水位的上升，而地質(zhì)因素的影響則是最主要的。如總體巖性產(chǎn)狀、含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象因素（氣溫、降雨量等）、人為因素（施工、灌溉）等。多數(shù)情況下都是多種因素的綜合作用而引起潛水位上升的。一般來(lái)說(shuō)，潛水位的上升會(huì)危害到巖土工程的穩(wěn)定和安全，如鹽漬化、土壤沼澤化等都會(huì)對(duì)巖土工程進(jìn)行嚴(yán)重的腐蝕，使其結(jié)構(gòu)受到破壞，出現(xiàn)斜坡、巖體滑移、崩塌等地質(zhì)現(xiàn)象。此外，一些特殊性的巖土體（花崗巖殘積土、泥質(zhì)砂巖、泥巖、頁(yè)巖）的結(jié)構(gòu)也會(huì)受到破壞，引發(fā)粉土飽和液化和粉細(xì)砂，造成管漏、流砂等嚴(yán)重的現(xiàn)象出現(xiàn)，此時(shí)，水會(huì)將地下洞室淹沒，使基礎(chǔ)上浮，影響建筑物得穩(wěn)定。

（二）人為因素造成地下水位的降低

地下水位的下降，會(huì)導(dǎo)致巖土工程的重大危害，如采礦中的礦床疏干、上游筑壩、水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給、地下水的集中抽取等。種種現(xiàn)象會(huì)很大程度上對(duì)地下水的補(bǔ)給產(chǎn)生影響，因常常達(dá)不到有效地補(bǔ)給，會(huì)造成地面坍塌、地面沉降、地裂現(xiàn)象等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，并引起水源惡化和地下水源枯竭等環(huán)境危害，對(duì)人們的生活和建筑物的穩(wěn)定都會(huì)造成大的威脅。如：建筑物開裂、建筑物失穩(wěn)破壞、地面不均勻坍塌、壩基地下水滲流等；其次還會(huì)引發(fā)隧洞膨脹變形的破壞，如洞頂坍方、洞底鼓脹、側(cè)壁滑塌。

（三）地下水頻繁升降的危害

膨脹性巖土的不均勻脹縮變形是地下水的升降變化引起的，如果地下水升降嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)形成巖土的膨脹收縮，還是其收縮幅度有所增大，引起地裂造成建筑物的塌陷和破壞。在地下水升降的變動(dòng)中，由于其變化的頻繁交替，會(huì)淋失土層中的鋁、鐵等膠結(jié)物質(zhì)，而失去膠結(jié)能力的土層會(huì)變的非常的松軟，這就降低了承載力和壓縮模量，增大了含水量孔隙比，從而給巖土工程基礎(chǔ)的處理和選擇帶來(lái)許多的困擾。

（四）地下水壓力、動(dòng)力作用產(chǎn)生的危害

在天然的狀態(tài)中，地下水的壓力和動(dòng)力的作用就會(huì)相對(duì)的薄弱，不會(huì)產(chǎn)生什么重大的危害，但由于受到人類活動(dòng)的影響，使地下水的動(dòng)力平衡條件遭到破壞和改變，在動(dòng)水壓力的影響下，就會(huì)造成管涌、流砂、基坑突涌等一些嚴(yán)重的巖土工程

危害。

三、巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容

在實(shí)際的工程勘察報(bào)告中，往往缺少地下水對(duì)巖土層及其建筑物危害的評(píng)價(jià)內(nèi)容，其施工需要和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的針對(duì)性也不夠強(qiáng)，因此總會(huì)造成一些地質(zhì)的危害現(xiàn)象。為充分解決這一問題，就要做好水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的工作，值得注重的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：（1）在巖土工程勘察中，地下水對(duì)建筑物和巖土層的影響與作用應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)的評(píng)價(jià)，做好防治巖土工程危害的準(zhǔn)備工作；（2）注重結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)的類型，對(duì)相關(guān)的水文地質(zhì)問題進(jìn)行查明，使所提供的水文地質(zhì)資料能夠服務(wù)于地基基礎(chǔ)類型的選擇；（3）了解地下水的天然條件和狀態(tài)所產(chǎn)生的影響，并能夠分析和預(yù)測(cè)地下水的變化對(duì)建筑物的反作用；（4）依據(jù)地下水對(duì)工程的影響和作用，從工程的角度出發(fā)，提出地質(zhì)問題在不同條件下的評(píng)價(jià)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在建筑工程中的建筑物持力層選擇、工程地質(zhì)災(zāi)害的防治、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等內(nèi)容上，水文地質(zhì)工作起著非常重要的作用。在具體的巖土工程勘察實(shí)施時(shí)，有關(guān)水文地質(zhì)問題的查明就非常的必要，只有明確地下水對(duì)巖土的影響，制定出有效的防治措施，才能進(jìn)一步消除地下水對(duì)工程的危害，從而發(fā)揮提高勘察水平的重要作用。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：文森）