工程勘察中水文地質問題分析

黃光瓊

摘 要：工程勘察是現代化大工程項目的前期工程部分，起到基礎性的重大作用。在工程勘察過程中，人們往往以巖土體作為勘察重點對象，忽視了水文地質問題，由此帶來了一系列地基腐蝕、巖土體垮塌、路面塌陷等重大工程問題。研究人員經過詳細認真分析，發現地下水是造成這些工程問題的重要原因。文章通過詳細分析工程勘察中水文地質問題來促使相關人員關注此類問題。在一些水文地質條件復雜的區域，切實做好水文地質勘探工作，有效地降低事故發生概率。

關鍵詞：工程勘察；水文地質

中圖分類號：P345 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）2-0146-01

近年來天坑、路陷以及道路垮塌等事故頻繁出現，很重要的原因是工程勘察隊伍在工程勘探過程中往往只看重巖土體勘察忽視了水文地質問題。然而實際上水文地質和巖土體緊密相關。水文地質狀況會直接影響到工程的地基牢固性、穩定性和耐久性。地下水以不同形式存在于巖土體中，它的性質和流動變化會影響著巖土體的工程特性，進一步危害整個工程的安全可靠性能。在實際工程勘察過程中，巖土特性被極其重視，而水文地質狀況往往被忽略，以至于現在出現了很多無法預防的路面塌陷、山體滑坡、建筑物沉降等嚴重的災害問題。因此，本文著重強調水文地質在巖土勘察和地質勘察工程中的重要性，分析忽略水文地質勘察可能帶來的嚴重危害，以此為實際工程勘察提供重要的參考依據，為設計水文地質勘察提供必要的資料，從而加強我國工程建設質量，減少由于水文地質而引起的無法預知的重大危害，切實保護人們的人身安全和財產安全。

1 工程勘察中的水文地質評價

在工程勘探初期，由于一般工程往往不需要進行水文地質勘探，因此水文勘探自然而然地變得可有可無。隨后一些工程的安全事故頻發，經過調查分析發現很大程度是由地下水問題導致的。鑒于以往的經驗和教訓，水文地質勘探顯得尤為重要。以下四方面為工程勘察過程中水文地質問題的評價內容：

①結合工程特點，重點評價地下水對地基巖土的腐蝕作用，預測可能出現的危害，提出相應的防護措施。

②明確建筑物周圍的水文地質條件，評價一些突發性的情況變化，做好預處理準備。

③注意觀察建筑物周圍的河流、水庫、溝渠等自然因素影響，分析預測人為活動對地下水位的影響，以便做好地下水位變化的應對工作。

④對于工程設計應該加強排水設計，防治建筑地基水淹。

在實際工程勘察中，巖土勘察和水文地質勘察要緊密結合起來，這樣才能真正了解工程地基中的水文地質狀況，給出合理的建議和防治措施。巖土勘察主要是指巖土種類，各種物質含量、結構形態和巖土強度、穩定性等方面的勘察認定。與此同時，巖土體中的廣泛分布的地下水應該作為勘察的重點對象，不能被忽略或者輕視。地下水和巖土的相互作用往往會影響到巖土的強度和變形及其穩定性，從而進一步作用于上面物體的穩定性。首先，我們必須了解地下水在巖石中的存在形態。不同分布形態的地下水和巖土的作用強度和方式不同，造成的危害嚴重程度不同，預防的手段和方法也各不相同。地下水以結合水、毛細管水、重力水形式存在于巖土體中。結合水含量少，緊緊地依附在巖土表面，對巖土的水理性質影響較小。毛細管水受重力和毛細管力的影響，在巖土中可以上下移動，從而軟化上部巖土，降低巖土體的強度和穩定性。重力水即通常所謂的地下水，受人為和自然因素影響比較大，可以進行平面和上下移動。地下水位變化通常會導致重力水劇烈移動，能夠影響到整個巖土體的穩定，危害極大。因此，在工程勘察中，要重點研究地下水類型和礦物質含量，評估毛管力水的影響，重點監測重力水，做好水位變化的預防措施。地下水位變化會引起巖土體結構發生變形和破壞，損害穩定性，使上面建筑物失穩倒塌。

2 地下水位變化引起的危害

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。

2.1 地下水水位上升引起的巖土工程危害

影響地下水位的因素有很多，主要包括以下幾個方面：地質因素、水文氣象、認為因素等。在近幾年來的事故調查中，大部分引起地下水位上升的原因主要為自然降雨量過多，同時也包括枯水期水庫大量泄水灌溉。對于暴雨突發的夏季一定要事先做好排水工作，以防水位迅速上升導致巖土變得松散從而影響到地基穩定性。在干旱季節，水庫給水灌溉等會造成干燥的巖土變得潮濕松散，很容易發生坍塌風險。下面將要分類說明水位上升對巖土工程可能造成：地下水位上升，往往使得毛細管水向上移動，使得巖土體沼澤化、鹽漬化，進一步加劇巖土及地下水對建筑物腐蝕性；強降水或者久旱后的暴雨等容易造成斜坡、河岸等巖土體產生滑移、崩塌，嚴重時會產生泥石流等重大災害；巖土勘察中沒有注意到一些特殊的巖土，使得這部分巖土遇到較小規模的水位上升就會發生變形，失去穩定性，發生泥石流和山體滑坡；地下水位上升引起水壓作用，導致出現流砂、管涌等現象；地下水位上升導致地下洞室充水淹沒，地基因受到浸泡而失去強度發生嚴重變形；地下水位上升引起堅硬巖土軟化，粘土含量較多的巖土水解、膨脹。

2.2 地下水位下降引起的巖土工程危害。

現在大部分城市工業消耗的、居民生活用的和農業生產用的水都來自地下水，其中尤其以華北平原和大城市特別嚴重。大量研究者調查研究表明：過量抽取地下水是導致水位降低的主要原因。除此以外，人類不合時宜地修建大型水庫，造成江河下游區域河段和部分相關湖泊水位下降。人類的采礦活動也是導致地下水位下降的原因之一。地下水位下降給巖土工程帶來的危害主要包括以下幾方面：①地面塌陷、建筑物下沉、地裂等重大災害。②施工降水等活動中產生水頭差導致動水壓力的產生，使粉細砂、粉土層中的土顆粒受到沖刷，將細顆粒沖走，使巖土的結構遭到破壞。近年來，我國各地都出現了天坑、地陷等事件，這些都是由于地下水位降低，引起巖土結構變化造成的。因此工程勘察必須明確地下水位下降造成的影響，提出合理的預防措施。

2.3 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害

對于蒙脫石、伊犁石含量高巖土，地下水反復升降變化會引起不均勻脹縮變形，進一步引起巖土體強度發生重大變化。對于細小結晶物含量高的巖土，地下水位反復升降會將這些顆粒沖刷掉，使巖土疏松多孔，抗壓強度大大降低。因此在水文地質勘察中，地下水位反復升降問題要得到重視，防止其對建筑物地基造成嚴重破壞。

3 地下水動力作用引起的危害

地下水以結合水、毛細管水、重力水形式存在于巖土體中。在一般情況下，這些水流動性比較差。地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害。

通過以上分析，我們可以清楚地認識到水文地質的重要性以及忽略考慮會帶來的嚴重后果。總之，工程勘察必須加強對水文地質的勘察力度。工程勘察人員不但要注意巖土性質，還要認清地下水的類型和礦物成份，分析地下水在巖土中的存在形式，重點監測分析毛細管水和重力水。其次，工程勘察人員必須考察周圍的環境影響如：河流、水庫等能夠引起地下水水位劇烈變化的因素，做好預防和應對措施。此外，水文地質勘探人員還應該考慮到季節性降水的影響，做好建筑的排水工作。

參考文獻：

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