基于巖土工程建設(shè)中水文地質(zhì)勘察分析

孫曉亮/遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì)

基于巖土工程建設(shè)中水文地質(zhì)勘察分析

孫曉亮/遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，很多的建筑工程施工都轉(zhuǎn)入到地下，而地下水作為巖土的一部分，直接影響著巖土體的化學(xué)及物理力學(xué)性質(zhì)。地下工程所在的外部環(huán)境，會(huì)直接的影響地下工程，使建筑的持久性和穩(wěn)定性降低，另一方面，沒有水文地質(zhì)勘察的實(shí)施，將會(huì)增加地下工程施工的困難，并直接影響著工程質(zhì)量，故切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察工作，掌握地下水的水文參數(shù)，對(duì)消除地下水對(duì)建筑工程質(zhì)量的影響及巖土工程的危害是非常有必要的。

巖土工程；水文地質(zhì)；影響

一、水文地質(zhì)條件對(duì)巖土工程的影響

我們都知道蝴蝶效應(yīng)：“一個(gè)蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導(dǎo)致一個(gè)月后德克薩斯州的一場(chǎng)龍卷風(fēng)。”人類每一次不合理、不科學(xué)的行為，即使是很細(xì)微的損害，都會(huì)對(duì)自然乃至我們生活的社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。接下來，本人欲闡述的影響中絕大多數(shù)都與人類的行為使然分不開。

1.水位上升或下降帶來的影響。水位的上升或下降一方面是由于自然因素導(dǎo)致，但更多方面是由于人為原因所致。眾所周知，持續(xù)不斷的雨水供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致地下水位上升，再加上特殊的地理環(huán)境因素的影響，常常會(huì)帶來洪澇、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害，更不利于巖土工程項(xiàng)目的順利開展。而長(zhǎng)期的干旱會(huì)使地下水位下降，不僅影響人類生命之源的水資源的正常使用，而且嚴(yán)重的下降會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)大面積的沉降和建筑物的倒塌。而考察其人為方面的原因：人類基于個(gè)人利益或公共利益的需求，不加節(jié)制的抽取地下水或在河流上游修建大中型水壩，攔截地下水，致使下游地下水量變小甚至有枯竭的預(yù)兆。而多數(shù)情形在進(jìn)行人工降低地下水時(shí)，選用的方式方法不是正當(dāng)、合理的，輕則導(dǎo)致底基層出現(xiàn)下沉，建立在此地基基礎(chǔ)上的建筑設(shè)施和地下的水管等設(shè)施出現(xiàn)沉降，短期來看不會(huì)影響人類的生產(chǎn)和生活，但是長(zhǎng)期以往，受到各種外力因素的影響，我們不能斷定這不會(huì)危及到我們的生產(chǎn)和生活。重則導(dǎo)致地基的土層出現(xiàn)滑動(dòng)與流失，進(jìn)而危及建筑設(shè)施的穩(wěn)固與正常使用。

2.動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土工程的損害。動(dòng)水壓力（dynami cwat erpr es s ur e），又稱滲透力，是指土中所富含的水因子在自由流動(dòng)的過程中，因受到土壤阻力的影響，對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拖曳進(jìn)而使土壤的應(yīng)力發(fā)生變化的能力。滲透力的大小對(duì)巖土工程的安全施工有很大影響。現(xiàn)實(shí)生活中，人為原因（如對(duì)巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行瓦解和破壞）導(dǎo)致的地下水天然動(dòng)力失衡的比重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然因素，日常中經(jīng)常出現(xiàn)的如流土、管涌和基坑等現(xiàn)象就是滲透力作用的真實(shí)寫照，也是人類的生產(chǎn)生活活動(dòng)導(dǎo)致的真實(shí)反映。地下水動(dòng)水壓力對(duì)巖土工程的作用如果操作不好，控制不當(dāng)，輕則影響在建中的巖土工程的順利竣工，情節(jié)嚴(yán)重時(shí)將危及毗鄰建筑物的使用與安全。

二、巖土工程水文地質(zhì)的勘測(cè)要求

勘察人員在對(duì)巖土工程中的水文地質(zhì)進(jìn)行勘察之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)的勘察資料有所熟悉和掌握。勘察資料包括對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的自然地理狀況、地質(zhì)狀況、地下水位的情況、每個(gè)含水層與隔水層之間的埋藏要求、地下水的水位、地下水的流向和水壓狀況的了解。首先，要了解施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓偷匦翁攸c(diǎn)，山地地形且多雨水的特殊自然條件對(duì)巖土工程建設(shè)的要求比平原地區(qū)且氣候適宜的地區(qū)的要求多，此時(shí)就應(yīng)該更加注意巖土工程建設(shè)的穩(wěn)固與牢固性。其次，要準(zhǔn)確把握施工地區(qū)的巖石層的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)等情況，及時(shí)對(duì)施工的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行規(guī)范性調(diào)整，促進(jìn)工程價(jià)值的最大效能的發(fā)揮。再次，通過觀察近年來的地下水位的變化趨勢(shì)，掌握該地區(qū)的地下水位的變化情況，地下水易對(duì)建筑設(shè)施的鋼筋混凝土造成大面積的腐蝕，不同程度的腐蝕對(duì)巖土工程造成的破壞度不同。不論何種破壞，都必須引起我們的足夠重視。因此，確保地下水位的變化，且將其變化幅度控制在安全合理的范圍內(nèi)，是巖土工程建設(shè)中解決水文地質(zhì)問題的重要工作。

三、巖土水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視，對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對(duì)巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測(cè)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

1.地下水的賦存形式：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。

2.巖土的主要的水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法：

①軟化性，是指巖土體浸水后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí)，在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。

②透水性，是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育，其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)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、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大，以廣東地區(qū)的殘積土為例，一般崩解時(shí)間5耀24h，崩解量1.79耀34，以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解，而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。

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。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù)，也影響場(chǎng)地疏干時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。

⑤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(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對(duì)地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性、容水性、毛細(xì)管性、可塑性等等，在這里不再敘述。

四、結(jié)束語

綜上所述，水文地質(zhì)條件對(duì)巖土工程建設(shè)有著巨大影響。因此，要保證巖土工程的順利進(jìn)行，如期竣工，確保建筑設(shè)施后期的正常和安全的使用，就必須堅(jiān)持對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行全面系統(tǒng)的勘測(cè)。隨著

工程勘查的進(jìn)一步發(fā)展，水文地質(zhì)工作必將受到相應(yīng)的市場(chǎng)主體的高度重視，勘查人員必須在遵循水文地質(zhì)勘測(cè)要求的基礎(chǔ)上，掌握水文地質(zhì)勘測(cè)的各項(xiàng)參數(shù)，促進(jìn)水文地質(zhì)工作在土木工程勘查水平提高方面的推動(dòng)作用。我們相信，這一定會(huì)對(duì)我國(guó)的土木工程發(fā)展發(fā)揮巨大作用。

[1]張亮，韓凱.巖土工程勘查中的水文地質(zhì)問題 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版）。2012，（36）：1-7.

[2]金家瓊，田浩，何長(zhǎng)英，彭亮，張緣。工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的重要性[J].商品與質(zhì)量建筑與發(fā)展.2013，（04）：395.

[3]布日格德.試論工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的危害與重要性 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（06）：1-8.

[4]李升龍，杜占時(shí).巖土工程水文地質(zhì)勘察技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家。2013，（16）：5.

[5]施政.巖土工程水文地質(zhì)勘察技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）。2013，（18）：1-5.