淺析水文地質對工程地質勘察的影響

摘 要: 工程地質勘察作為工程地質學的一個重要分支，為城市規劃、片區開發、舊城改造等工程建設提供地質資料。水文地質和工程地質勘察二者相互聯系、相互作用，關系極為密切，地下水是巖土體的組成部分，直接影響建筑場地基巖土體的工程特性，又作為建筑物的環境條件與基礎工程緊密接觸，對建筑場地基礎的穩定性和耐久性均產生相應的影響。

關鍵詞: 工程地質勘察 水文地質 巖土水理性質 地下水

1.引言

工程地質勘察作為工程地質學的一個重要分支，為城市規劃、片區開發、舊城改造等工程建設提供地質資料。由于工程建筑與它所處的地質環境均產生著不同性質、不同規模、不同程度的相互作用和相互制約，一方面由于工程建筑的建設，必然在一定程度上破壞和改造著地質環境，從而給周圍的地質環境增添新的有利或不利的因素，改變著原有的地質條件，另一方面則由于擬建場區的施工對周圍地質環境的破壞和改造，勢必關系到工程建筑的施工條件、造價，以及建筑物的穩定性和使用條件。

2.工程地質概述

工程地質是調查、研究、解決與人類活動及各類工程建筑有關的地質問題的科學。目的是查明各類工程場區的地質條件，對場區及其有關的各種地質問題進行綜合評價，分析、預測在工程建筑作用下，地質條件可能出現的變化和作用，選擇最優場地，并提出解決不良地質問題的工程措施，為保證工程的合理設計、順利施工與正常使用提供可靠的科學依據。研究的主要內容有:確定巖土組分、組織結構(微觀結構)物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建筑工程穩定性的影響，進行巖土工程地質分類，提出改良巖土的建筑性能。

工程地質勘察的基本任務是運用地質和力學知識回答工程上的地質問題，目的主要是查明工程地質條件，分析存在的工程地質問題，對建筑場區作出工程地質評價，從地質方面保證工程建筑與地質環境相適應，使工程安全、經濟、運行正常。

3.工程地質與水文地質密切相關

在工程勘察、設計和施工過程中，水文地質問題始終是一個極為重要但卻易被忽視的問題。地下水是巖土體的組成部分，它直接影響建筑場地基巖土體的工程特性，又作為建筑物的環境條件與基礎工程緊密接觸，對建筑物地基礎的穩定性和耐久性產生影響，而在實際的勘察工作中，因為很少直接涉及水文參數的利用，水文地質問題往往只被認為是象征性的工作，在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性評價。

3.1明確工程地質勘察中水文地質問題評價內容

影響工程的水文地質因素有:地下水的類型，地下水位及變動幅度，含水層和隔水層的厚度和分布及組合關系，土層或巖層滲透性的強弱及滲透系數，等等。為提高工程地質勘察質量，應在工程地質勘察中加強對水文地質問題的研究，不僅要查明與巖土工程有關的水文地質問題，評價地下水對巖土體和建筑工程可能產生的作用及其影響，而且要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對工程建設的危害。但在工程地質勘察報告中，通常缺少結合基礎設計和施工的需要評價地下水對巖土工程的作用和危害。今后在工程地質勘察中，對水文地質問題的評價，主要應考慮以下幾個方面:

3.1.1評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出相應的防治措施。

3.1.2進行工程勘察，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。

3.1.3在明確地下水的天然狀態和天然條件下的影響，更重要的是分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，以及對巖土體和建筑物的反作用。

3.1.4地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。

3.2巖土水理性質的測試和研究

巖土的水理性質是指巖土與地下水相互作用時巖土顯示出來的各種性質，主要有容水生、持水性、透水性等，這些特性與構成巖土的固態、液態和氣態三態緊密相關。地下水在巖土體中有不同的賦存方式:按埋藏條件分為上層滯水、潛水、承壓水，按含水層空隙性質分為孔隙水、裂隙水、巖溶水。不同形式的地下水對巖土水理性質的影響程度有所不同，而且影響程度與巖土的類型有關。以往在工程地質勘察中對巖土水理性質的測試多被忽視，因此應重視巖土的水理性質的多方位分析評價。

3.3充分認識地下水對巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。引起地下水位的變化可分天然因素和人為因素，當地下水位的變化達到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害可分為三種方式。

3.3.1水位上升對巖土工程危害

造成潛水位上升的因素包括:附近修建水庫，附近河流、湖泊、水庫的水位升高，灌溉工程包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工，工業廢水和各種地下給排水管道的滲漏，等等。潛水位的上升對建筑物的安全是極其不利的:它會軟化地基，使粘性土含水率增高而強度降低壓縮性增高，進而使建筑物產生較大的沉降變形;使地基隆起或產生側向位移，引起基礎上浮，建筑物失穩;使原本并沒有達到飽和狀態的砂土及粉土達到飽和狀態，引發砂土地震液化問題，或者引發流砂、管涌等現象;斜坡、河岸臨空面因潛水位上升降低了巖土體力學性能而產生滑移、崩塌等不良地質現象，導致破壞或失去正常的使用功能。

3.3.2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，等等。地下水的過大下降，常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害，以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

3.3.3地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形，地下水升降頻繁，不僅會使巖土的膨脹收縮變形往復，而且會導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。

4.結語

綜上所述，水文地質工作在建筑物基礎持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面所起的重要作用顯而易見，城市工程地質勘察中的環境地質問題，是直接影響擬建物建設安全、造價與使用效果的關鍵問題。

隨著工程地質勘察的發展，其影響越來越廣泛，只有在實際工作中，充分收集已有的地質資料和相鄰舊建筑物的施工竣工資料，進行綜合分析、評判，并結合本地區成功的建筑經驗，提出合理的施工措施，保證擬建物經濟、快速、安全的建設，同時又使相鄰舊建筑物安全穩定和環境地質保持穩定甚至加強，才能取得較好的社會效益和經濟效益，使工程地質勘察成果的實用性和預見性更好地服務于工程建設。

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