論水利工程勘察中水文地質的相關問題

【摘 要】水利工程中地下水是巖土體的組成部分，其主要會直接影響建設場地地基巖土體的工程特性，而且會對建筑物和水利工程地基基礎的穩定性和耐久性都產生影響。本文根據水利工程勘察中對水文地質的評價內容，總結了水文地質問題對水利工程的影響，希望能給水利工程勘察提供一些幫助。

【關鍵詞】水文地質；評價內容；影響

水利工程勘察的任務是運用地質學和力學的相關知識解決水利工程上的地質問題，勘察的目的是通過對工程地質條件、存在的地質問題、工程地質評價等，從地質方面保證水利工程建筑和地質環境的和諧發展，促進工程建設的順利完成。但在實際的勘察工作中，人們往往把注意力集中在地質性質和結構的研究中，很少關注水文地質問題，給水利工程的順利開展帶來了隱患。

一、水利工程勘察中對水文地質的評價內容

很多水利工程企業在進行水文地質勘察時沒有在基礎設計和施工需要的基礎上評價水文地質對巖土工程的影響，導致很多工程的質量受到下沉和開裂的威脅，因此，水利工程的勘察一定要做好水文地質的評價：首先，水利工程企業在進行勘察時要結合建筑物的實際情況，結合地基基礎類型，勘察水文地質問題，為水利工程的開展提供有用的水文地質資料。其次，要重視地下水對建筑物和巖土體的影響，預測地下水的危害，并針對危害提出預案措施。第三，根據地下水對建筑物和巖土體的影響，提出在不同的條件下，應該重點評價的水文問題。

二、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。

2.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害

在工程勘察中要注意調查了解地下水位條件及其升降變化。在天然條件下地下水位一般是季節性變化雨季水位上升旱季水位下降。地下水位的天然變化是區域性。漸變的。而且變幅較小但是，人為因素引起的局部性地下水為升降變化的幅度往往大于天然變化所引起的巖土工程危害更為嚴重。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。由于潛水面上升對巖土工程可能造成如下影響；土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強：斜坡、河岸等巖土體巖產生滑移、崩塌等不良地質現象：一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化：引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象；地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩。（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。

2.2 地下水位對巖土物理力學性質的影響

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，嚴重若形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當地下水升降頻繁時或變化幅度大時。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加大。因此，在膨脹性巖土地區進行工程勘察時應特別注意對場地水文地質條件的研究 特別地下水往往升降變化中高度和變化規律這對地基基礎深度的選擇（宜選在第下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內）有主要的參考價值。在建筑工程的地基內，當地下水位在基礎底面以下壓縮層范圍內發生變化時，就能直接影響建筑物的穩定性。若水位在壓縮層范圍內上升時，軟化地基土，使其強度降低、壓縮性增大，建筑物可能產生較大的沉降變形若水位在壓縮層范圍下降時，巖土的自重應力增加）可能引起地基基礎的附加沉降，如果土質不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發生變形破壞在地下水位以上、地下水位變動帶和地下水位以下，具有明顯的變化規律土體從上到下，有天然含水量、孔隙比由小大一小，壓縮模盆、承載力由大一小一大的變化規律。這是由于地下水位以上部位，經長期淋濾作用，鐵鋁富集，并對土顆粒起膠結和充填作用，增大了土拉間連接力，往往形成“硬殼層”，因而含水、孔隙比小而壓縮模和承載力增高而位于地下水位變動帶的土層，由于地下水積極交替，土中的鐵鋁成分流失，土質變松，因而含水量、孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低位于地下水位以下的土層，由于地下水交替緩慢，氧化、水解作用減弱，加之上覆土層的自重壓力作用。土質比較密實。因而含水貧、孔隙比減小，壓縮模、承載力增巖土特別是各類軟質巖石、風化殘積土、不同成因的粘性土等，其物理力學性質的變化規律 與地下水位有著密切的聯系。因此，在分析研究巖土物理力學的變化規律時。應充分重視地下水位這一重要影響因素。

2.3 地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害

地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，但是在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在一定的動水壓力作用下，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。

三、水文地質問題對水利工程的影響

3.1 地下水位上升對水利工程造成的影響

地下水位上升可能會使土壤鹽堿化、沼澤化，增強地下水對建筑物的腐蝕性；使一些特殊性巖土結構破壞、強度和硬度降低；河岸、斜坡等發生滑坡、崩塌等現象；地下室充水，使地基上浮，建筑物失去穩定性；使粉砂粉土飽和液化，產生流砂管涌現象。

3.2 地下水位下降對水利工程造成的影響

由于人們缺乏正確的觀念，進行不合理的采礦、抽取地下水、上游筑壩、修建水庫使下游的地下水沒有補給等活動，容易導致地下水位的下降。地下水位的下降會導致地面下沉、塌陷、地裂等地質災害，影響地下水資源的質量，還可能會導致地下水資源的枯竭，對建筑物的穩定性也帶來很大威脅。

3.3 地下水位頻繁升降對水利工程造成的影響

地下水位頻繁的升降不僅會給巖土質量帶來很大的損害，還可能直接造成建筑物的毀壞。地下水升降能使膨脹性的巖土變得不均勻，導致脹縮變形，如果巖土的膨脹收縮變形過于頻繁，會導致巖土膨脹收縮的幅度增大，造成巖體破裂，導致建筑物的破壞。地下水上升下降的頻繁交替，會使土層中形成一種膠結物，造成巖土中鐵、鋁等營養成分的流失，失去膠結物的土層變得疏松，土質之間的縫隙也增大，降低了巖土的承載力，增加了工程基礎選擇的難度。

四、總結

綜上所述，在新時期新形勢下，加強對水利工程勘察中水文地質問題的研究是非常必要的，水文地質工作在預防工程地質災害、建筑物基礎設計以及建筑物基礎持力層選擇等方方面面所發揮的作用是不可替代的。因此，我們必須予以水文地質研究工作高度的重視，轉變觀念，從實際出發，加強對于水文地質問題的研究與分析，讓水利工程地質勘察的成果更具有說服性、實用性以及預見性，最終有效地服務于工程的建設，促進我國全面構建社會主義市場經濟偉大戰略目標的最終實現。

參考文獻：

[1]中華人民共和國建設部，巖土工程勘察規范[M]，中國建筑工業出版社，2002（2）．

[2]王大純、張大權、史毅虹等．水文地質學基礎[M]，北京，地質出版社，2009．