地質(zhì)工程勘察中的水文地質(zhì)問題重要性分析

廖如松 廖建博 余雷 史文強

【摘 要】水文地質(zhì)問題是影響地質(zhì)工程勘察工作的重要的因素。水文地質(zhì)作為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種，在物理特性和化學特性上的表現(xiàn)不同，進而對工程建筑具有深遠影響。因此，必須做好水文地質(zhì)勘察研究，以推動建筑工程質(zhì)量的不斷提升。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工程勘察;水文地質(zhì);重要性;分析

【中圖分類號】P641;P642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）03-0078-02

地質(zhì)工程勘察是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，也是提高建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵，而水文地質(zhì)問題是地質(zhì)工程勘察中非常重要的環(huán)節(jié)，因此必須重視對水文地質(zhì)問題的勘察與研究。水文地質(zhì)作為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種，存在以下問題：一是地表水徑流問題。對于這類問題，如果水文勘察不到位，就會直接破壞建筑地基，不但會使地基發(fā)生物理變化，還會腐蝕地基建材，危害地基穩(wěn)定。二是地下水位問題。自然狀態(tài)下的地下水位變化不大，不會因季節(jié)變化而對其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用，從而維持地質(zhì)結(jié)構(gòu)原狀，如果地下水位被破壞，其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會受到嚴重影響。

1 水文地質(zhì)問題的相關(guān)概述

水文地質(zhì)問題是一個復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)問題，凡是影響工程建筑水文環(huán)境的因素都會對工程建筑造成破壞，而且其影響是長久性的，因此在評價水文地質(zhì)問題時，不僅要考慮地下水對工程建筑的破壞力，而且需要充分考慮地表水對工程建筑地基及對地基巖體的破壞作用。除了膨脹作用外，還應(yīng)考慮地下水和地表水的酸堿性，因為水污染同樣會破壞工程建筑及地下巖體的質(zhì)量，所以在進行地質(zhì)工程施工項目的勘探時，需系統(tǒng)地做好這些方面的研究分析工作，而且要將分析后的數(shù)據(jù)應(yīng)用到工程建筑施工方案中，加強對數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)督，對工程建筑設(shè)計提出不同的方案，降低水文地質(zhì)問題帶來的地質(zhì)隱患和對工程建筑的損害。

2 巖土水理性質(zhì)在地質(zhì)勘察中的重要性

巖土水理性質(zhì)主要是指地下水和巖土互相作用后體現(xiàn)出的性質(zhì)。在地質(zhì)工程勘察中，巖土物理性質(zhì)和水理性質(zhì)都會對地質(zhì)工程產(chǎn)生較大的影響。巖土水理性質(zhì)具體如下：①持水性。在巖土中水飽和時，其在重力的作用下依然能夠保持一定的水量，而剩余水量的體積與巖土體積比就是持水度。②容水性。正常壓力下巖土中所能容納的水量就是容水性。③給水性。水在飽和的巖土縫隙中能夠自由流出的水量的性質(zhì)，也就是在正常壓力下，巖土由于重力原因的排水體積與巖土體積的比，就是給水度。④透水性。在重力作用下，巖土能夠透水的性質(zhì)。⑤含水量。含水量主要分為含水體積和含水的重量，在這之中含水重量主要是巖土含水重量與干燥巖土重量比，而含水體積量是巖土含水體積和干燥巖土體積的比。

3 地表水對地質(zhì)工程帶來的損害

前文提到，水文地質(zhì)是由地下水和地表水構(gòu)成，因此在重視對地下水研究的同時，還需做好地表水的研究與分析。地表水從物理特性來說通常以兩種方式存在：一是流水，它是動態(tài)的，地表流水長期不斷沖刷建筑地基，使建筑地基松動，從而出現(xiàn)地基塌陷、裂縫、移動現(xiàn)象，影響整體建筑質(zhì)量和安全。建筑施工中必須考慮建筑與地表流水的距離，否則就會受到地表水的長期影響。二是滲水，它是靜態(tài)的。出現(xiàn)滲水主要是建筑環(huán)境周圍存在水源，或者地表流水沒有引流造成的。滲水主要會產(chǎn)生嚴重的熱脹冷縮現(xiàn)象，從而破壞建筑地基和巖石土層，使得巖石土層出現(xiàn)軟化現(xiàn)象和裂縫。滲水看似破壞作用不明顯，但是會長期產(chǎn)生破壞作用，進而對建筑安全造成威脅。

4 地下水對地質(zhì)工程帶來的損害作用

4.1 地下水位的變化對地質(zhì)工程的影響

一般情況下，地下水位的變化存在兩種形式：一是自然狀態(tài)下的地下水位，這種水位是經(jīng)過長期的地質(zhì)結(jié)構(gòu)運動形成的，地下水位與其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)無論是物理特性還是化學特性的相互作用都是恒定的，一般不會產(chǎn)生明顯變化，因此對建筑物不會產(chǎn)生破壞作用。二是人為改變地下水位，使得地下水位受力不均，從而對其他巖層和建筑產(chǎn)生沉降、移動作用，影響巖層結(jié)構(gòu)安全和建筑結(jié)構(gòu)安全。

4.2 地下水對地質(zhì)物理性質(zhì)的影響

這種影響主要表現(xiàn)在對各種巖層膨脹系數(shù)的影響。各種巖石土層的膨脹系數(shù)是不相同的。如果在地下水沒有發(fā)生變化的情況下則對各種巖石土層的膨脹系數(shù)不會產(chǎn)生較大影響，相互之間的受力是均衡的，如果地下水發(fā)生變化，它就會改變其他巖石土層的膨脹系數(shù)，從而出現(xiàn)不均勻的受力形變現(xiàn)象，破壞地質(zhì)巖層進而影響建筑工程的安全。

4.3 地下水流動造成的影響

一般地質(zhì)結(jié)構(gòu)對建筑物的支撐力是穩(wěn)定的，也就是說地表建筑物對地質(zhì)結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生過大的重力影響，這就保持和保護了地下水的流動和受力情況。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層建筑逐漸興起，人為改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況大大增加，這樣就會打破地下水動力平衡。地下水在常態(tài)水壓方面產(chǎn)生變化勢必對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，從而威脅建筑工程安全。

4.4 水文受到污染影響

不管是地表水還是地下水，一旦受到環(huán)境污染，不僅會對人們的生產(chǎn)生活造成威脅，而且對建筑和地質(zhì)都會產(chǎn)生深遠影響，會嚴重腐蝕建筑工程，使得建筑工程材料發(fā)生質(zhì)變，從而改變建筑材料特性，這樣就無法保證建筑材料能支撐建筑整體質(zhì)量，導(dǎo)致建筑工程出現(xiàn)裂縫和風化、脫落現(xiàn)象，最終影響建筑質(zhì)量安全，特別是對混凝土的腐蝕，會使混凝土失去凝結(jié)作用而無法固定其他建筑材料。

5 分析地質(zhì)工程勘察中水文地質(zhì)問題的應(yīng)對辦法

5.1 做好環(huán)境監(jiān)測

做好環(huán)境監(jiān)測是減少水文地質(zhì)變化對建筑工程影響的有力措施。主要措施如下：①嚴格監(jiān)測環(huán)境中的雨量變化。雨量不僅會增加地表水流量，而且會增加地下水流量，使地下水位上漲，這種情況容易對地質(zhì)巖層產(chǎn)生較大的破壞作用。地表水量的增加不但加大了建筑地基的熱脹冷縮現(xiàn)象，而且會加速建筑地基形變，使得建筑工程質(zhì)量受到較大的影響。②嚴格監(jiān)測環(huán)境中的水文污染和土質(zhì)污染情況。水文和土質(zhì)其中一個受到污染，另一個必然受到污染，進而對建筑地基造成腐蝕，降低建筑地基質(zhì)量。③嚴格監(jiān)測環(huán)境中巖石土層的變化。例如，巖石土層的裂縫、移動、滑坡、塌陷等，這些變化不但會影響建筑工程，而且會加重水文地質(zhì)問題。

5.2 做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測

進行建筑施工的前提條件就是做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測和水文地質(zhì)勘測，做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測將有力推動水文地質(zhì)問題的分析與解決。各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)的膨脹系數(shù)是不同的，因此建筑物與不同的水文地質(zhì)作用后產(chǎn)生的變化也不同，做好勘測，準確分析各種巖層膨脹系數(shù)，將有利于避免或減輕水文地質(zhì)變化對建筑和地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。

5.3 做好數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用

實施環(huán)境監(jiān)測和地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測后，接下來就要對這兩個方面的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行歸納、整理、分析，并結(jié)合建筑工程設(shè)計數(shù)據(jù)進行對比，準確分析水文地質(zhì)可能會對建筑工程造成的影響，從而采取措施做好預(yù)防。此外，在處理數(shù)據(jù)的過程中，環(huán)境污染分析也應(yīng)包括在內(nèi)，這樣能加強對地表水和地下水的管理。水質(zhì)污染不但會影響人們的生產(chǎn)生活，而且會破壞地質(zhì)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)，進而影響建筑工程的安全。

5.4 做好水文地質(zhì)評估

水文地質(zhì)評估主要是看水文地質(zhì)問題對巖土和建筑帶來的破壞程度。一是地下水對巖土的溶解性。各類地質(zhì)巖土層在地下水的長期浸泡和沖擊下會不斷溶解地質(zhì)巖層，再加上人們對地質(zhì)環(huán)境的破壞和污染，就會加速溶解程度。所以，必須開展水文地質(zhì)的評估。二是水文地質(zhì)對各類巖土地質(zhì)的膨脹作用。在熱脹冷縮的作用下，各類巖土會發(fā)生強烈的變化進而使巖土出現(xiàn)裂縫，使巖土變得更加脆弱。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，則該區(qū)域不適宜進行工程建筑施工。三是重視地下水壓的評估觀測。水壓對巖土層具有支撐作用，在常態(tài)下，地下水壓是不變的，這就保持了巖土層的穩(wěn)定性，但是隨著人們對巖土層和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞，不斷影響地下水壓，使得水壓出現(xiàn)異常現(xiàn)象，這樣就會加速巖土層的形變，從而使地質(zhì)巖層出現(xiàn)裂縫、塌陷、移動現(xiàn)象，造成巖土層結(jié)構(gòu)長期處于松動狀態(tài)。

6 結(jié)語

總之，在地質(zhì)工程施工中，水文地質(zhì)的勘察是非常重要的，水文地質(zhì)出現(xiàn)的各種問題會不斷影響地質(zhì)工程和建筑施工，導(dǎo)致建筑工程地基出現(xiàn)形變，降低建筑工程的質(zhì)量和安全性。因此，必須加強對水文地質(zhì)的研究和分析，更好地掌握水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，為工程施工提供準確的數(shù)據(jù)信息。

參 考 文 獻

[1]廖如松，周維新.巖溶塌陷實例研究及評價——以桂林某高層建筑場區(qū)為例[J].勘察科學技術(shù)，1990（6）：3-8.

[2]程興洪.地質(zhì)工程勘察中水文地質(zhì)問題的重要性分析[J].云南化工，2018（2）：203-204.

[3]程紹萍，盧雪清，楊華富.水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性分析[J].四川水泥，2018（10）：289.