探討工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響

李 穎

山西省煤炭地質(zhì)資源環(huán)境調(diào)查院，山西太原 030006

在工程施工以前，要對地質(zhì)進(jìn)行充分的勘察，這是保證工程能夠順利施工的前提。在工程地質(zhì)勘察中，水文地質(zhì)占據(jù)著重要的地位。處理好水文地質(zhì)問題，能夠提高工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量，避免工程發(fā)生重大質(zhì)量問題，造成經(jīng)濟(jì)損失。

1 在工程地質(zhì)勘察中針對水文地質(zhì)的調(diào)查內(nèi)容

在實(shí)際的工程勘察中，有很多的因素能夠影響水文地質(zhì)的勘察，一般有以下幾種：地下水位的類型、巖石的含水層以及滲透強(qiáng)度、隔水層的厚度、水位變化的幅度和承壓含水層等。在工程地質(zhì)勘察中，為了保證工程的質(zhì)量，必須要加強(qiáng)勘測地下水對整體工程的影響。通過勘測出的水文地質(zhì)條件，來分析出地下水危害工程的程度，并且根據(jù)實(shí)際情況制定解決措施。在工程地質(zhì)勘察中，要以工程的類型為基礎(chǔ)，通過調(diào)查水文地質(zhì)來分析地下水的實(shí)際狀態(tài)和發(fā)展變化，從而預(yù)測出工程施工中地下水可能發(fā)生的狀況，并且制定出有效的預(yù)防措施。

如果工程選址在軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖以及膨脹土、殘積土等上面，要加強(qiáng)分析地下水對建筑物軟化、脹縮以及崩解等。在建筑物的基礎(chǔ)壓縮層含有粉土細(xì)沙時，要計(jì)算好承壓含水層對建筑物底部的作用力。在挖掘地下水位基坑時，要進(jìn)行滲透性實(shí)驗(yàn)，提高建筑物的穩(wěn)定性。

2 巖土水理的性質(zhì)

研究巖土的水理性質(zhì)就是研究地下水與巖土作用后而表現(xiàn)出來的性質(zhì)，這些性質(zhì)的研究直接關(guān)系著工程地質(zhì)勘測的質(zhì)量。巖土的水理性質(zhì)包含巖土的強(qiáng)度與變形，同時也對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生巨大的影響。在工程地質(zhì)勘察中，一般重視巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，對巖土的水理性質(zhì)缺少足夠的重視，導(dǎo)致工程的地質(zhì)勘察工作不夠全面。

巖土的水理性質(zhì)就是地下水與巖土作用而產(chǎn)生的性質(zhì)，在研究巖土水理性質(zhì)前要先了解地下水的賦存形式以及地下水對巖土水理性質(zhì)的影響。一般地下水賦存在巖土中就有三種形式：結(jié)合水、重力水以及毛細(xì)管水，結(jié)合水有強(qiáng)弱結(jié)合水之分。巖土的水理特質(zhì)一般有幾種。第一，軟化性。在巖土體被水滲入后，導(dǎo)致了巖土的力學(xué)特點(diǎn)被降低，用軟化的系數(shù)來表示軟化性，是判斷巖土風(fēng)化以及水浸的重要指標(biāo)。如果巖土層中存在容易軟化的巖土，那么經(jīng)過地下水的作用，就會在巖土層中形成軟弱的夾層。一般在泥巖、頁巖以及泥質(zhì)沙巖中都有顯著的軟化性質(zhì)。第二，透水性。經(jīng)過重力作用，水透過巖土而表現(xiàn)出巖土的一種性能。在巖土層中，如果顆粒小，分布不均勻，那么透水性就會很弱，如果巖土中含有裂縫，那么透水性就強(qiáng)。一般使用透水系數(shù)表示透水性，通過抽水實(shí)驗(yàn)可以計(jì)算出巖土體的滲透性。第三，崩解性。在巖土被水滲透后，削弱了顆粒間的連接，導(dǎo)致土體解體。巖土的崩解性受土體的顆粒、礦物成分以及結(jié)構(gòu)的影響。第四，給水性。在重力作用下，飽水的巖土?xí)目p隙中流出一定的水量，用給水度表示給水性，這是水文地質(zhì)勘測的重要參數(shù)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測定，能夠計(jì)算出工程范圍的疏干時間。第五，脹縮性。巖土在吸收大量水分以后就會導(dǎo)致體積增大，而失去水分以后體積就會縮小。這種性質(zhì)是因?yàn)轭w粒的表面吸水就會變厚，而失去水分就會變薄導(dǎo)致的，使用膨脹率表示脹縮性，一般發(fā)生地裂和基坑隆起就是因?yàn)檫@種性質(zhì)。

3 水文地質(zhì)的危害

水文地質(zhì)對工程造成的危害一般有兩個方面：地下水位的升降以及動水壓力。

3.1 地下水位變化對工程地質(zhì)勘測的影響

地下水位變化可能是由人工因素或者自然因素引起，在水位變化達(dá)到某種程度時，就會影響工程地質(zhì)勘察，從而危害整體工程。首先因?yàn)槟承┮蛩貙?dǎo)致水位上升，比如含水層的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，水文氣象造成大量降雨或者施工帶來的影響等，都會對工程地質(zhì)勘察帶來影響。地下水位的上升會對整體工程造成幾點(diǎn)危害，第一，使地下土壤沼澤化，增強(qiáng)了地下水腐蝕建筑物的速度；第二，斜坡上的巖石可能發(fā)生崩塌等情況，這嚴(yán)重的威脅建筑物的安全；第三，破壞了某些巖石的結(jié)構(gòu)，降低和軟化了巖石的強(qiáng)度；第四，可能會稀釋粉土、粉細(xì)沙，形成飽和溶液，導(dǎo)致流沙和管涌等情況的發(fā)生；第五，淹沒地下洞室，使建筑物基礎(chǔ)上浮，導(dǎo)致建筑物失穩(wěn)。其次，是地下水位下降對工程的影響。一般地下水位下降都是因?yàn)槿斯ひ蛩兀热绯槿〈罅康牡叵滤畮鞌r截地下水的補(bǔ)給等一些情況，會導(dǎo)致地面下降甚至坍塌以及地裂等，這嚴(yán)重的造成了水質(zhì)的惡化，也給建筑工程帶來了巨大的威脅。最后，通過地下水位的不斷變化，會導(dǎo)致巖石不斷的發(fā)生膨脹和收縮，這會破壞建筑物的結(jié)構(gòu)。由于地下水位的變化，會流失土層中的鐵、鋁等一些金屬成分，這會增大巖土含水量的孔隙，使土質(zhì)變松，降低了承載力，這嚴(yán)重的影響了地質(zhì)勘察的結(jié)果，給工程帶來安全隱患。

3.2 地下水動壓力對工程的影響

一般正常情況下，地下水的動壓力是比較微弱的，不會對工程產(chǎn)生巨大的影響，可是如果在工程建設(shè)中，因?yàn)槿藶橐蛩囟淖兞说叵滤畡訅毫Φ膲木常茐牧藙恿Φ钠胶猓瑫l(fā)生流沙、管涌等情況，導(dǎo)致地下水的動壓力對工程產(chǎn)生極大的影響。

4 水文地質(zhì)危害的解決策略

1）在工程地質(zhì)勘察以后，要詳細(xì)的填寫工程勘察報告，這是工程施工的重要依據(jù)。工程地質(zhì)勘察內(nèi)容的全面性直接關(guān)系著工程施工的安全性。因此，工程地質(zhì)勘察的報告中一定要有詳細(xì)的水文地質(zhì)內(nèi)容，主要有地下水的類型，含水層的分布情況以及埋深，巖石的厚度以及類型，靜止的水位和涌水量，水流的流向等。要勘測好每個含水層彼此之間以及地表水的水理聯(lián)系，設(shè)計(jì)好地下水的補(bǔ)給和抽取。勘測水文地質(zhì)的重要參數(shù)一般有軟化和滲透系數(shù)，膨脹率以及給水度，預(yù)測好不同季節(jié)地下水位的趨勢。

2）在工程地質(zhì)勘察中，要將工程所在范圍的地形地貌，地質(zhì)現(xiàn)象以及水文地質(zhì)等數(shù)據(jù)詳細(xì)的勘測好，根據(jù)不同的實(shí)際情況，計(jì)算好地質(zhì)對工程的影響，可能帶來的危害，正確的評價地質(zhì)條件，然后制定出合理的解決措施，保證工程的順利施工，建筑物的安全。

3）要勘察好水文與環(huán)境的地質(zhì)、水文地質(zhì)、地下水分布等實(shí)際情況，要重點(diǎn)勘察地面調(diào)查困難的地段，利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)對水文地質(zhì)詳細(xì)勘測，詳細(xì)的掌握水文地質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。

5 結(jié)論

隨著科技的不斷進(jìn)步和完善，工程地質(zhì)勘察工作可以借助先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，保證工程能夠順利的施工，有效的降低地質(zhì)災(zāi)害而給工程造成的損失。在實(shí)際操作中，要加強(qiáng)研究水文地質(zhì)問題，提高工程的安全性，提升經(jīng)濟(jì)效益。

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