基于水文地質勘察問題的研究

（云南省有色地質局三一O隊，云南，大理，671000）

【摘要】水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、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，切實做好水文地質工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。本文從以往工程勘察中常被忽視的問題進行分析，并做出評價其危害給工程帶來的不便。

【關鍵詞】工程勘察；水文地質；危害

實踐證明，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也是一個易于被忽視的問題。之所以重要，是因為水文地質和工程地質二者關系極為密切，互相聯系和互相作用，地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎工程的環境，影響建筑物的穩定性和耐久性。至于容易被忽視，是在實際的勘察工作中，在勘探成果內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。在一些水文地質條件較復雜的地區，由于工程勘察中對水文地質問題研究不深人，設計中又忽視了水文地質問題，經常發生由地下水引發的各種巖土工程危害問題，令勘察和設計處于難堪的境地。為提高工程勘察質量，在勘察中加強水文地質問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求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物的作用及其影響，更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巖土工程的危害。

1 工程地質勘察工作的基本原則

以查明與地質條件有關的險工、險段和險情部位的出險原因，這是除險加固工程勘察工作的基本原則，其余沒有出險的部位不必進行勘察，除非委托方另有要求。此原則就相當于醫生面對一個腿關節疼痛的病人，用不著給人家做胸部CT和謂鏡檢查，除非病人要求作全面體檢，否則就有 “敲詐”之嫌！對于病險工程的全面體檢，那是安全鑒定的任務，這個原則一定要分清楚，否則費力不討好。

某些工程還有大壩加高任務，是在原大壩上增加了新的荷載，壩基受力條件有所變化，這時必須進行壩基工程地質評價，作出壩基地質體是否能夠滿足大壩加高要求的地質結論，這一點在實際工作中往往容易被忽略，因為工程安全鑒定報告并不一定對此提出要求。某些特殊工程的大壩加高，還需對壩基地質體進行科學研究，以便得出具有足夠說服力的結論。例如，南水北調中線水源工程～丹江口大壩加高工程，雖然在該大壩興建時壩基就已經按照今后最終壩高要求進行了工程處理，但仍然不能簡單地認為加高是可行的。因為原大壩已經建成運行了三十多年，壩基地質體受力變形已經達到了協調平衡，加高大壩后，壩基必需接受新增加的大壩荷載、水荷載和其它荷載，壩基地質體必然要打破原來的平衡并進行新的應力應變調整，以達到新的受力平衡。顯然，研究新的平衡條件下地質體的工作狀態及其對上部結構的影響，滲流場的改變等，也許是有必要的。

2 工程地質勘察中水文地質評價內容

在以往的工程勘察報告中，由于缺少結合基礎設計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害，總結以往的經驗和教訓，我們認為今后在工程勘察中，對水文地質問題的評價，主要應考慮以下內容：

2.1 應重點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，提出防治措施。

2.2 工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。

2.3 不僅要查明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，及對巖土體和建筑物的反作用。

2.4 應從工程角度，按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 重視巖土水理性質的測試和研究

巖土水理性質是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質。巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖土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，而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視，對巖土的水理性質卻有所忽視，因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。

巖土的水理性質是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質，而地下水在巖土中有不同的賦存方式，不同形式的地下水對巖土水理性質的影響程度有所不同，而且影響程度又與巖土類型有關。

結合水是地下水在粘性土中的主要賦存形式，在砂土中含量甚微。結合水尤其是弱結合水與粘性土相互作用時顯示出來的性質如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學性質，因其受強力束縛，活動范圍極為有限，對巖土的動態水理性質影響較小。

4 全面了解地下水引起的巖土工程危害

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。

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，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又可分為三種方式：

4.1 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；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結果。

4.1.1 土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。

4.1.2 斜坡、河岸等巖土產生滑移、崩塌等不良地質現象。

4.1.3 一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。

4.1.4 引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象。

4.1.5 地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩。

4.2 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。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。

4.3 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，當地下水升降頻繁時，不僅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。

地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關的工程地質文獻中已有較詳細的論述，這里不再重復。