淺析工程地質勘查中水文地質的重要性

摘要：為了有效預防和將地下水對巖石工程的危害降到最小，工程地質勘查工作是不容忽視的。在進行地質勘查工作中，了解清楚所有關于巖土工程的水文地質狀況，力求最大限度提高工程勘測質量。根據勘測實際情況，提出實際可行的預防和治理措施，并給設計師和工程隊提供有幫助的水文地質材料。本文主要講述了水文地質問題對工程勘測的重要性，并主要從水文地質評價內容、巖土水理性質以及地下水引起的巖土工程危害三個大方面展開論述。

關鍵詞：工程地質 勘查 水文地質 重要性

水文地質問題由于長期處于被忽視的狀態，由此引發各式各樣的巖土工程問題。由此可見，水文地質在工程勘測和設計施工中處于舉足重輕的位置，不容忽略。尤為重要的是在勘測過程中，一定要查明與巖土工程密切相關的水文地質問題以及它將對巖土工程和建筑物產生什么樣的作用和有什么樣的影響，從而有效的為設計師和施工人員提供有價值的水文地質資料，力爭把危害減到最小。

1 對水文地質評價內容的研究

很多工程質量事故的發生就是由于勘測報告分析不到位而產生的，質量事故以基礎下沉和建筑物開裂為主。由以往的工程勘測報告中分析得出，水文地質這方面的內容缺乏與基礎設計和施工實際需要的分析，從而造成質量事故的發生。本文分析結合了以往的經驗教訓，認為在今后工程勘測中對水文地質的評價應該著重從以下方面入手：①根據勘測結果，提出實際可行的預防措施。②工程勘測與實際建筑物地基類型相結合，具體分析地基問題，弄清與該地基相符合的水文地質情況，依據實際狀況提出水文地質資料。③以工程角度為出發點，分析地下水對工程的影響度，以實際情況評價地質問題。

2 對巖土水理性質的研究

對巖土水理性質的研究是不可缺少的，因為巖土水理性質與巖土的強度和變形相關聯，更為重要的是它的某方面性質能對建筑物的穩定性產生直接的影響。與巖土的物理性質一樣，巖土水理性質也是巖土極為重要的工程地質性質。由以往的勘查報告中分析得出，對巖土的物理力學性質的測試得到注意，但是卻忽略了同樣重要的巖土水理性質，所以對巖土工程地質性質的評價往往是片面的。巖土的水理性質是由巖土與地下水相互作用而顯示出來。以下是對地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響研究，然后再對巖土的重要水理性質和研究測試方法給予相關簡介。

地下水的賦存形式：地下水可以分為三種，第一種是結合水，第二種是毛細管水，第三種是重力水，其區分的依據是它們在巖土中的賦存形式。

軟化性、透水性、崩解性、給水性和脹縮性是巖土的五個主要水理性質及其測試辦法。軟化性可以用軟化系數表示，它可以有力的判斷巖石耐風化和耐水浸能力軟化特性普遍存在于粘性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等。透水性是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。透水性與巖土的顆粒大小和巖土的均勻狀況有關。滲透系數可以用來表示透水性，抽水試驗可求取出巖土體的滲透系數是多少。崩解性是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。巖土的顆粒和礦物成分和礦物結構與巖土的崩解性密切相關。

給水性一般以水度表示，它在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能。給水度作為含水層的重要水文地質參數，場地疏干時間能產生巨大的影響。實驗室的方法能夠有效的測試出給水度。脹縮性是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。地裂縫、基坑隆起一般是由巖土的脹縮性引起的。此外，巖土的脹縮性與地基變形和土坡表層穩定相關聯。膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等可以標定巖土的脹縮性。

3 對地下水引起的巖土工程危害的研究

地下水引起的巖土工程危害由兩大原因造成，它們分別是地下水位升降變化和地下水動水壓力作用。

3.1 對地下水升降變化引起的巖土工程危害的研究。地下水位條件及其升降變化能夠對巖土工程造成一定的威脅，所以正確的分析和了解地下水位條件及其升降變化是非常關鍵的。地下水位的升高與降低與雨季和旱季密切相關。但是地下水位由雨季和旱季的影響的變幅較小，而相對應的人為對地下水位的影響范圍較大，且人為的地下水位的變化對工程的影響更為深遠。①水位上升對巖土工程產生的危害。潛水位上升主要是由于地質因素和水文氣象因素的交叉影響。潛水面上升能導致不良地質現象的發生，如山體滑坡、崩塌。此外，潛水面上升能增強地下水對建筑物的腐蝕性，甚至影響到土壤。②地下水位下降對巖土工程產生的危害。人為因素是地下水位下降的最主要和最關鍵性的因素。現在很多人無限制的用地下水、不經過實際調查亂建水庫、無規劃性的大規模采礦，這些都能直接引起地下水位下降，從而引發一系列的問題。現在經常可以看到大面積的地裂和地面快速下沉和地面無故坍塌等等自然災害，殊不知這些都是由于人為因素造成的地下水位下降引起的。更為嚴重的是地下水位下降使水資源減少、水質大大不如從前，這些環境問題給人類的持續和和諧發展、給建筑物的穩定性、給巖土體產生巨大的危害，并阻礙人類的進步與發展。

3.2 對地下水位對巖土物理力學性質產生的影響的研究。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，如果地下水升降變化嚴重，能夠直接導致地裂，并對低層的和結構輕型的建筑物產生破壞性的影響。所以，對膨脹性巖土地區的場地水文地質條件的研究是必不可少的。在勘測過程中，應該以研究勘測地區的水位升降的變化及其變化的規律為主。

在勘測調查研究中發現，地下水位在基礎底面以下壓縮層范圍內發生變化時能對建筑物的穩定性產生直接威脅，其地基在建筑工程的范圍之內。更糟糕的是，當土質不均勻、地下水位突然下降時，建筑物有可能會變形，然后被破壞。

經調查研究發現，地下水位的變化有規律可循。地下水位巖土層一般可以分為三大類，第一類是地下水位以上，第二類是地下水位變動帶，第三類是地下水位以上。地下水以上部分由于經過長期的淋濾作用和鐵鋁富集，并對顆粒產生膠結和充填作用，從而大大增加了土拉間的連接能力，從而產生一種稱之為“硬殼層”的東西，所以地下水位以上有一大一小的變化規律。而位于地下水位變動帶的土層因為地下水交替非常地積極和活躍，所以巖土中的鐵鋁成分很快就被淋失，土質因此而變得非常松，從而導致了含水量、孔隙比增大、壓縮模量、承載力降低這樣的狀況發生。相反的，處于地下水位以下的土層，地下水交替相對緩慢，氧化、水解作用由地下水交替的緩慢而變得相對弱小。扭土層的自重壓力作用和土質相對密實這兩種情況也能使含水貧、孔隙比減小，壓縮模、承載力增高。

巖土的物理學性質變化規律與地下水位有著千絲萬縷的關系。以各種各樣的軟質巖石、成因各有不同的粘性土、風化殘積土尤為突出。由此看來，對地下水位的研究是十分重要的，同時得充分理解和分析巖土的物理學性質變化規律與地下水位的關系的研究。

3.3 對地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害的研究。人為的地下水動水壓力作用比天然的地下水動水壓力作用對巖石工程的危害程度更大，影響范圍更廣。平常常見的危害如流砂、管涌、基坑突涌等就是由人為的地下水壓力作用下改變了地下水天然動力的平衡條件而產生的。由此可見，對地下水動水壓力作用的巖土工程危害的研究是很有必要的。

4 結語

由上綜述可見，地下水位在巖土工程問題研究中起著舉足重輕的作用。分析研究地下水位，提高工程資料的可靠程度勢在必行。所以，為了最大限度降低地下水位對工程的影響，了解清楚巖土工程與水文地質問題的關系是非常重要的。它對于提高整體的工程勘測質量起著決定性的作用。

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