基于巖土工程建設中水文地質勘察分析

孫曉亮/遼寧省第五地質大隊

基于巖土工程建設中水文地質勘察分析

孫曉亮/遼寧省第五地質大隊

隨著社會經濟的快速發展，很多的建筑工程施工都轉入到地下，而地下水作為巖土的一部分，直接影響著巖土體的化學及物理力學性質。地下工程所在的外部環境，會直接的影響地下工程，使建筑的持久性和穩定性降低，另一方面，沒有水文地質勘察的實施，將會增加地下工程施工的困難，并直接影響著工程質量，故切實做好水文地質勘察工作，掌握地下水的水文參數，對消除地下水對建筑工程質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；影響

一、水文地質條件對巖土工程的影響

我們都知道蝴蝶效應：“一個蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導致一個月后德克薩斯州的一場龍卷風。”人類每一次不合理、不科學的行為，即使是很細微的損害，都會對自然乃至我們生活的社會環境產生巨大的影響。接下來，本人欲闡述的影響中絕大多數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致，但更多方面是由于人為原因所致。眾所周知，持續不斷的雨水供應會導致地下水位上升，再加上特殊的地理環境因素的影響，常常會帶來洪澇、泥石流、滑坡等自然災害，更不利于巖土工程項目的順利開展。而長期的干旱會使地下水位下降，不僅影響人類生命之源的水資源的正常使用，而且嚴重的下降會導致地面出現大面積的沉降和建筑物的倒塌。而考察其人為方面的原因：人類基于個人利益或公共利益的需求，不加節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兆。而多數情形在進行人工降低地下水時，選用的方式方法不是正當、合理的，輕則導致底基層出現下沉，建立在此地基基礎上的建筑設施和地下的水管等設施出現沉降，短期來看不會影響人類的生產和生活，但是長期以往，受到各種外力因素的影響，我們不能斷定這不會危及到我們的生產和生活。重則導致地基的土層出現滑動與流失，進而危及建筑設施的穩固與正常使用。

2.動水壓力作用對巖土工程的損害。動水壓力（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的過程中，因受到土壤阻力的影響，對土壤的結構產生拖曳進而使土壤的應力發生變化的能力。滲透力的大小對巖土工程的安全施工有很大影響。現實生活中，人為原因（如對巖石結構進行瓦解和破壞）導致的地下水天然動力失衡的比重要遠遠高于自然因素，日常中經常出現的如流土、管涌和基坑等現象就是滲透力作用的真實寫照，也是人類的生產生活活動導致的真實反映。地下水動水壓力對巖土工程的作用如果操作不好，控制不當，輕則影響在建中的巖土工程的順利竣工，情節嚴重時將危及毗鄰建筑物的使用與安全。

二、巖土工程水文地質的勘測要求

勘察人員在對巖土工程中的水文地質進行勘察之前，應當對相關的勘察資料有所熟悉和掌握。勘察資料包括對施工現場的自然地理狀況、地質狀況、地下水位的情況、每個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，要了解施工現場當地的氣候變化和地形特點，山地地形且多雨水的特殊自然條件對巖土工程建設的要求比平原地區且氣候適宜的地區的要求多，此時就應該更加注意巖土工程建設的穩固與牢固性。其次，要準確把握施工地區的巖石層的特點及結構運動等情況，及時對施工的設計方案進行規范性調整，促進工程價值的最大效能的發揮。再次，通過觀察近年來的地下水位的變化趨勢，掌握該地區的地下水位的變化情況，地下水易對建筑設施的鋼筋混凝土造成大面積的腐蝕，不同程度的腐蝕對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，是巖土工程建設中解決水文地質問題的重要工作。

三、巖土水理性質

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。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視，對巖土的水理性質卻有所忽視，因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質及研究測試方法進行簡單的介紹。

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合水、毛細管水和重力水三種，其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種。

2.巖土的主要的水理性質及其測試辦法：

①軟化性，是指巖土體浸水后，力學強度降低的特性，一般用軟化系數表示，它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。在巖石層中存在易軟化巖層時，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質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、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發育，其透水性就愈強。透水性一般可用滲透系數表示，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、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結構等關系極大，以廣東地區的殘積土為例，一般崩解時間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重要水文地質參數，也影響場地疏干時間。給水度一般采用實驗室方法測定。

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合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對地基變形和土坡表層穩定性有重要影響。標定巖土脹縮性的指標有：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。巖土的水理性質尚有持水性、容水性、毛細管性、可塑性等等，在這里不再敘述。

四、結束語

綜上所述，水文地質條件對巖土工程建設有著巨大影響。因此，要保證巖土工程的順利進行，如期竣工，確保建筑設施后期的正常和安全的使用，就必須堅持對水文地質進行全面系統的勘測。隨著

工程勘查的進一步發展，水文地質工作必將受到相應的市場主體的高度重視，勘查人員必須在遵循水文地質勘測要求的基礎上，掌握水文地質勘測的各項參數，促進水文地質工作在土木工程勘查水平提高方面的推動作用。我們相信，這一定會對我國的土木工程發展發揮巨大作用。

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

[2]金家瓊，田浩，何長英，彭亮，張緣。工程地質勘查中水文地質的重要性[J].商品與質量建筑與發展.2013，（04）：395.

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

[4]李升龍，杜占時.巖土工程水文地質勘察技術探討[J].科技創業家。2013，（16）：5.

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