淺談地下水在工程地質勘察中的重要性

摘要：在水文地質條件較復雜的地區，在勘察中對水文地質不做進一步的研究，設計中又忽略了水文地質，從而發生由地下水引發的各種巖土工程危害。為提高勘察質量，在勘察中不僅要查明與巖土工程有關的水文地質情況，同時還要評價地下水對建筑物的作用及其影響，更要提出合理預防及治理措施的建議，為設計和施工提供水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

關鍵詞：工程勘察 水文地質 工程地質 地下水

工程地質勘察中水文地質評價內容

以往的工程勘察報告中，缺少施工中所需要的地下水對巖土工程作用和危害的評價，造成因地下水的原因使基礎下沉和建筑物開裂的質量事故，總結經驗和教訓，我們認為在勘察中，必須對水文地質加以評價，并應考慮以下主要內容：

1. 重點評價地下水對建筑物的作用和影響

預測可能產生的危害，并提出有效的防治措施。還應結合建筑物地基基礎類型的需要，查明水文地質情況，提供所需的水文地質資料。

2. 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。

（1）對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。

（2）對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎的建筑場地，應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。

（3）在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時，應預測所產生的潛蝕、流砂、管涌的可能性。當基礎下部存在承壓含水層，應對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算、試驗和評價。

（4）在地下水位以下開挖基坑，應進行滲透性和富水性試驗，并評價由于人工降水引起的巖土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定性的問題。

巖土水理性質

巖土水理性質與巖土的物理性質都是較重要的工程地質性質。巖土的水理性質不僅影響巖土的強度和變形，而且影響到建筑物的穩定性。其是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質，首先介紹地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響，其次再對巖土的幾個重要的水理性質及研究測試方法進行簡單的介紹。

1. 地下水的賦存形式：

地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結合水、毛細管水和重力水三種，其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種。

2. 巖土的主要的水理性質及其測試辦法：

（1）軟化性，軟化巖層中，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。如黏性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等均存在軟化特性。

（2）透水性，堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發育，透水性就愈強。透水性可用滲透系數表示，巖土體的滲透系數可通過抽水試驗取得。

（3）崩解性，巖土的崩解性與巖土的顆粒成分、礦物成分、結構等關系密切。

（4）給水性，給水度是含水層的一個重要水文地質參數，給水度一般采用實驗室方法測定。

（5）脹縮性，巖土的脹縮性是產生地裂縫、基坑隆起的重要原因，對地基變形和土坡表層穩定性有著重要的影響。

地下水對巖土工程的危害

水文地質和土程地質二者關系互相聯系和互相作用。地下水直接影響巖土體的工程特性，影響建筑物的穩定性和耐久性。地下水對巖土工程的危害，主要是由于地下水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。

1. 地下水位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，當地下水水位達到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水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，其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀；水文氣象因素及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結果。

（2）地下水水位下降引起的巖土工程危害。

地下水水位的下降是由于人為因素造成的，如大量抽取地下水，采礦中的疏干以及上游筑壩，修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水水位的下降，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，對建筑物的穩定性和人類居住的環境造成很大威脅。

（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，地下水升降頻繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形反復，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的破壞。

2. 地下水動水壓力作用引起巖土工程危害

地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，不會造成危害，但在人為施工中由于改變其地下水天然動力平衡，在移動的動水壓力作用下，會引起一些嚴重的巖土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。

結束語

綜上所述水文地質工作在巖土工程勘察中和工程地質災害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發展，其必將受到越來越廣泛的重視。