工程地質勘察中水文地質問題的危害

王新春

1.遼寧省第六地質大隊，遼寧大連 116200

2.遼寧地質海上工程勘察院，遼寧大連 116200

工程地質勘察中不能缺少水文地質，因為地下水文地質環境不僅僅是巖土體的一個組成部分，還是基礎工程的環境，會給巖土體工程特性帶來直接影響，影響工程的耐久性和穩定性。但在工程勘察過程中，水文地質調查最容易被忽視，這主要緣于工程地質勘探成果一般不涉及水文地質參數，水文地質調查往往被當作應付國家規范、標準檢查的一項任務，工程地質勘察中對水文地質條件只做簡要的評價。

為改變這種錯誤的做法，就要加強水文地質問題的研究，只有這樣才能提高工程勘察質量。按照工程地質勘察的實際要求，勘察工作既要查明與巖土工程相關的有關水文地質條件，還要針對地下水給巖土體和建筑物帶來不良地質作用進行評價，對潛在的問題提出防治措施。

1 工程地質勘察工作中涉及的水文地質調查內容

一般情況下，影響工程的水文地質因素主要有：巖層中含水層與隔水層的厚度、分布和組合關系；地下水的類型、水位及水位變動幅度，承壓含水層的特征和水頭，土層或巖層滲透性的強弱等等因素。為提高工程地質勘察工作的質量，應在工程地質勘察中對下述幾個方面進行調查和評價：

1）評價的關鍵應放在地下水給工程帶來的影響上，針對水文地質對工程潛在危害，提出應對辦法；2）在工程地質勘察中，應在弄清建筑物地基基礎類型的基礎上，著重調查與該基礎類型相關的水文地質條件；3）在水文地質條件調查工作中，重點要查清地下水的自然狀態及其發展變化規律，分析并預測工程實施過程中及實施后給地下地質水文情況帶來的可能變化及不良影響，提前設計預防措施。

在對筆者所在的大連地區工程地質勘察中，多數建筑場地都涉及到地下水文地質問題。大連屬臨海城市，沿海岸線發育有大量的石灰巖，從金州、大連、旅順轉北向瓦房店的交流島、長興島一帶均為石灰巖地區，巖溶較發育，地下水豐富；另外，由于自然的地理環境造成大連地區的水系較為發育，大連市各市區內的第四系孔隙潛水也很豐富，它們大都賦存于地表砂土層中，使得勘察場地內大都見有地下水。這就使得水文地質調查在工程地質勘察中顯得尤為重要。

2 水文地質條件對工程造成危害的主要因素

水文地質條件會給工程帶來危害，究其原因，主要是地下水動水壓力作用和地下水位升降變化兩方面因素。自然或人為原因都會帶來地下水位的變化，一旦地下水位變化突破臨界值，就會給工程帶來地質危害，研究表明，引起危害的地下水位變化主要有3種情況：

1）地下水位下降。當前，由于經濟的快速發展，人為因素成為地下水位下降的主要原因，例如過度利用地下水、礦床疏干、修建水庫截流下游地下水水源、流域上游筑壩等，這些因素常會引發一系列問題。一旦地下水位的下降過大過快，常會誘發一些地質災害，如地面沉降、地面塌陷和地裂等，也會造成一些環境問題，如水質惡化、地下水源枯竭等，在年降水量較小的地區會引起土地的沙漠化，在海邊有可能會造成海水倒灌。這些地質災害或環境問題會給工程和人類的居住環境帶來巨大的威脅；

2）潛水位上升。水利工程建設及區域水文條件的變化常會造成潛水位上升，如修建水庫、地下水來源地的河流、湖泊、水庫等水位的上升。建筑物的安全性和穩定性易受潛水位上升的影響，其影響主要有以下幾個方面：

一是通過軟化地基影響建筑物的安全。潛水位上升，促使粘性土壓縮性增高、強度降低和含水率增高，誘發建筑物的沉降變形；二是潛水位上升會誘發地基隆起或側移，前者會導致建筑物的基礎上浮，后者導致建筑物傾斜或墻體破裂；三是潛水位上升會促使砂土或粉土達到飽和狀態，通常會引發流砂、管涌現象，也會帶來砂土液化等問題；四是造成潛水位以下的地下室浸水，使其喪失使用價值；五是改變土壤的化學性狀，如沼澤化、鹽漬化等，給建筑物帶來腐蝕；

3）地下水位升降。通過對水文地質規律的研究發現，氣候、氣壓、潮汐以及地球與月球引力變化，附近區域水體的水位變化等都會引起地下水位反復升降。地下水位的升降帶來的影響主要有這幾方面：導致建筑物基礎土的壓密；增加基礎工程材料的腐蝕性破壞；水位變化導致的干濕交替容易腐爛；使建筑基礎土層中一些鹽類發生溶解作用導致建筑物位移；引起膨脹性巖土的均勻的脹縮變形，造成地裂并給建筑物造成結構破壞。

研究表明，自然狀態下地下水的動水壓力作用較弱，難于給地面工程造成不利影響，但隨著人類工程建設活動的不斷增加，特別是大型水利工程的建設，會改變較大區域范圍內的水文地質狀況，帶來一系列嚴重的工程水文地質危害。

3 工程勘察中水文地質問題的應對措施

針對工程勘察中的水文地質問題，可以采取以下應對措施：

1）加強對工程地質勘察規范或規程學習。經過幾十年的發展，當前我國工程地質勘察工作已經擁有了完備的規范、規程體系，這些規范性文件對勘察工作的目的、任務、評價都做了具體的、切實可行的規定，是工程地質技術人員開展工作的主要依據。工程地質技術人員必須要高度重視規范、規程，了解和熟悉其要求，這樣才能在開展工程地質勘察時做足工作量布置，設置足夠的原狀土樣測試數據、及時劃分抗震地段。通過研讀規范、規程，工程地質管理者和技術人員在吸收文件的相關規定后，能不斷地充實和提高理論水平和實踐操作能力；

2）重視地下水埋藏狀況的調查。在調查時，要明確調查的重點，設置必要的調查指標體系，弄清地下水的類型、補給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規律，在此基礎上，對地下水對建筑材料的腐蝕性進行評價，涉及到基坑工程的還應做抽、壓水試驗，調查土層的滲透性質等。預估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，制定出有效和可行的防治措施建議。

4 結論

在建筑工程基礎地質勘察中要高度重視水文地質調查，作為建筑工程地質環境的組成部分，較差的水文地質條件會給建筑工程帶來多方面的危害，建筑工程項目的組織者、實施者在建筑工程實施前就應該調查清楚地基基礎的水文地質情況，制定出有針對性防治措施，提高工程的穩定性和安全性，更好地完成工程建設。

[1]呂德雄.工程地質勘察中水文地質研究[J].中國新技術新產品，2010(2).

[2]華根苗.重視工程勘察中的水文地質問題[J].科技風，2010(2).