試談巖土工程勘察工作中的水文地質問題

彭鳳嬌

摘要：本文就巖土工程勘察工作中的水文地質問題。指出對水文地質在工程地質勘查中的評價的必要性；說明了巖土工程勘察中水文地質評價內容；闡明了巖土主要的水理性質及其測試辦法；論述了地下水上升引起的巖土工程危害。

關鍵詞：巖土工程 水文地質 水理性質

為了提高工程勘察質量，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。

一、水文地質在工程地質勘查中的評價

1.巖土工程勘察的基本理論

巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學的理論、工程地質理論等，這些工程理論都是一種對科學經驗的理解，很多理論是建立在經驗的基礎上。巖土工程問題的解決，實際上是在理論的指導下，沿途工技術人員利用自己的工程經驗，結合工程的實際情況，建立相應的模型、運用合理的參數，加上良好的判斷力，解決問題的過程，對巖土工程技術人員來講，扎實的基礎理論同豐富的經驗、良好的工程判斷力是同等重要的，在學習和運用論理的過程中，一定要注意隱藏在公式和規律背后的背景知識和真正實際內涵及其假定邊界條件，而積累經驗的過程可分為分析、預測、現場觀測。

（1）查明勘察范圍內場地原始地形、地貌、巖土層的成因、類型、深度、分布、工程特性和變化規律。分析評價地基的穩定性和均勻性。

（2）查明埋藏的河道、溝、墓穴、防空洞、舊基礎、孤石等對工程不利的埋藏物及其分布范圍。

（3）查明影響建筑場地穩定性的不良地質作用（包括：巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、場地和地基的地震效應、活動斷裂等）和殊土（包括軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等）的類型、成因、分布范圍、發展趨勢和危害程度，并提出相應防治措施的建議。

（4）查明地下水埋藏的情況、類型、補給及排泄條件，地下水，水位變化幅度及規律，評價地下水對建筑材料的腐蝕性。

（5）基坑工程還應查明基坑周邊環境，提供基坑設計所需的巖土參數，分析評價放坡開挖的可能性和基坑邊坡穩定性，適宜選用的支護結構類型及其穩定性，基坑開挖與降水對地基變形、周圍建筑物和設施的影響。

2.工程勘察中的水文地質

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的評價，地下水對巖土工程的作用和危害，在有些地方已發生多起因地下水造成基礎下沉和建筑物開裂的質量事故，總結以往的經驗和教訓，在今后在工程勘察中，對水文地質問題的評價，主要應考慮以下內容。

（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）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，提供基礎選型所需的水文地質資料。

（3）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。

二、巖土工程勘察中水文地質評價內容

巖土工程勘察中水文地質調查的主要內容包括地下水位埋深、地下水的類型和腐蝕性、補給排泄條件、主要含水層以及滲透性能、地表水與地下水的水利聯系、近五年的地下水位變化情況與主要影響因素、工程區域山的氣象資料等。在地基基礎、地下結構施工中，應考慮地下水對主體結構的上浮作用；驗算邊坡穩定性時，考慮地下水及其動水壓力對邊坡穩定性的影響；在地下水位上升時要考慮巖土的回彈和附加浮托力；在地下水水位下降時要考慮可能的地面沉降以及；起的其它工程地質災害。

三、巖土主要的水理性質及其測試辦法

1.巖土主要的水理性質

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。下面說明一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響，

（1） 軟化性，是指巖體和土體受水浸潤后，其穩定性和強度降低的性質，并用軟化系數來表示。它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標；

（2） 透水性，體現了巖體透過水的能力，一般用透水系數表示。巖土容許水透過自身的性能。透水性一般可有滲透系數表示，巖土體的滲透系數可通過抽水試驗求取；

（3） 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、解體的特征。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結構等關系極大；

（4） 給水性，是指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，以給水度表示。給水度一般采用實驗室方法測定

（5） 脹縮性，就是巖體受水作用后，本身體積的變化，一般用膨脹系數表示。

2.巖土水理性質的測試辦法

（1） 土層的取樣與測試

一般土樣的質量取決于土層的被擾動程度，這種擾動存在與取樣前、中、后，直至試樣制備的整個過程中。在取樣之前，首先應對土層進行鑒別，確定土體的被擾動情況，是不擾動，輕微擾動，顯著擾動，還是完全擾動；然后根據士體狀況，選擇合適的取樣工具進行取樣操作。對試樣進行檢測，一般要進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透性等性能的檢測。

（2） 巖體的取樣與測試

巖體的取樣關鍵是對巖心的獲取。所謂巖芯就是指準確的從最空只能夠獲得的能夠全面代表相應巖層的巖柱，對巖芯的采取率不應低于80%。在采取巖芯時，應盡量保證其完整性，防止出現破碎和擾動，并做到不受外物的污染和侵蝕。在對試樣的檢測上，與土層相類似，同樣要進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透性等方面的檢測。

四、地下水上升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。地下水上升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，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。

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。1、土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強；2、斜坡、河岸等巖土體巖產生滑移、崩塌等不良地質現象；3、一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化；4、引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象；5、地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩。

參考文獻：

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