工程地質勘察中水文地質問題探析

■萬祖清

（中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650041）

工程地質勘察中水文地質問題探析

■萬祖清

（中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650041）

在現實的地質勘察工作中，對于水文地質一直都是個重要的問題，并且同時也要以工程的地質勘察為核心，進行勘察質量的提高，從而使得水文地質問題能夠在工程地質勘察中得到重視。文章先就對工程地質勘察中水文地質問題的重要性進行分析，然后再對其中的巖土水理的測試方法和所影響的勘察質量進行分析，從而可以通過有效的措施能夠對工程地質勘測的質量進行提高。

工程地質勘察水文地質勘察質量

對于地質勘測的工作，其中的水文地質是一項非常重要的問題，并且尤其是當眾的一些巖土和水理的性質、以及地下水所引起的相關巖土危害等都是特別重要的。所以，如果不對這些問題進行關注的話，就會使得建筑物的壽命周期進行縮短，穩定性得不到發展。所以，在現實的地質勘察工作中，一定要對水文地質問題進行重視，同時也到根據實際的工作進行采取合理的措施，從而對地質勘察工作進行保證。

1 對工程地質進行簡單的概述

對于工程地質，其實就是通過研究和調查，從而解決和人類活動的各種工程建筑物有關的一些地質問題的科學。其目的就是對各種工程場區中的地質條件進行調查，對其中的場區或地質問題實現綜合的分析與評價，并在預測的情況下，分析出將要出現的變化與作用，從而根據實際的工作情況，可以對場地實現擇優選擇，并對不良問題進行有效實時的解決。在研究方面，其主要分為巖土組分與組織結構的物理和化學以及力學性質等對其中的勘察質量所產生的影響，從而可以實現巖土工程中的地質分類，根據實際情況能夠對有效的改良措施進行提出。其基本任務就是通過對地質與力學相關知識的運用，從而對工程的地質條件進行查明，分析其中所存在的問題，實現場區中的工程地質的評價，進而能夠保證相應工作的適應，以及工程的經濟和運行都正常。

2 對工程地質勘察中的水文地質問題的重要性進行分析

在工程地質勘察中，對水文地質問題中的評價內容進行保證是一件非常重要的事情，根據實際的工作情況總結出了以下幾條：

首先做好地下水對工程建筑和巖土體產生的影響進行評價，根據產生的一些工程地質危害以及水文地質問題實現預測，從而進行有效防范措施的提出。

然后對工程的地基選型工作進行做好。通過對相關的建筑物材料進行查閱，實現工程地基選型參考的依據。

最后對地下水在工程建筑物中產生的作用和水文地質問題進行評價，具體的分為以下三個方面：第一，要以地下水水位下部的建筑物作為基礎進行混凝土鋼筋腐蝕性的分析與考慮；第二，對于巖土中的一些建筑物，重點工作就是要對地下水所產生的建筑物影響進行評價，使其能夠對巖土體的軟化和脹縮作用進行充分的重視，從而實現整個地基的松散和管涌、以及粉土所產生的液化與流砂都行預測；第三，實現工程建筑物下面的開挖工程，在這其中要對滲透試驗以及富水試驗都進行充分的采用，從而可以對地下水所產生的底板影響進行評價。

3 對水文地質問題中的巖土水理性質測試法進行分析

在傳統的巖土地質勘察工作中，一直都是對巖土的物理性質測試方法進行重視，而卻對巖土的水理性質測試方法進行了忽視，從而直接影響了水文地質問題，同時也對工程地質勘察工作也進行了間接的影響。而如果對巖土的水理性質工作進行合理的處理，則就會對工程建筑物的使用壽命以及可靠性都進行相應的提高。所以，在現實的工程地質勘察工作中，應該對水文地質問題中的巖土水理性質測試法進行重視，圖1列出了研究區的水文地質剖面圖。

（1）對于地下水的存在形式，其中主要的就是通過強結合水以及弱結合水所共同形成的結合水、重力水或毛細管水。

圖1 研究區的水文地質剖面圖

（2）對于巖土水理性質的測試方法，其主要的體現就是軟化性測試法、透水性測試法、給水性測試法、崩解性測試法以及脹縮性測試法五種方法，下面就對其進行一一解釋。

對于軟化性的測試方法：其原理就是通過對軟化系數的利用，來實現巖土體浸水后所產生的巖石耐風化以及耐水能力的指標的判斷。

對于透水性的測試方法：其實就是利用水的重力作用而進行巖土透水性能的影響。最主要的體現就是在堅硬巖土以及松散巖土方面。對于堅硬巖土，它的透水性在一般情況下都會伴隨著自身的巖溶性變化而發生變化的，并且在通常情況下都會利用滲透系數進行巖土中允許水的透過性能的表示，同時也通過抽水試驗的方法進行巖土體中滲透系數的測定；而對于松散巖土，其自身的顆粒都有不均勻現象，這就是使其透水性相對減弱。

對于給水性測試的方法：它是通過水度來進行在重力作用下，所產生的飽水巖土的水量的表示。在通常的情況下，都是通過實驗的方式來對飽水巖土從裂隙或孔隙中所流出的水量進行測定。

對于脹縮性的測定方法：它是依照巖土的吸水和失水所產生的體積變化進行測試的方法。換一句話說就是通過巖土的顆粒表面所產生的結合水吸水和失水給巖土所造成的脹縮性的測定。

4 在工程地質勘察中的水文地質問題中，對地下水所引起的地質勘察質量的分析

（1）分析地下水的水位變化情況對整個地質勘察所產生的影響。對于地質中的地下水的水位變化，其最主要的體現就是上升與下降兩個方面，而無論是上升還是下降都會收到自然以及人為因素所產生的影響，而對地質勘察質量所產生的影響也是特別要注意的，如果對這一問題進行本質上的解決，則就不會對工程地質勘察工作造成嚴重影響，下面就對地下水的水位上升和下降對工程地質勘察質量的影響進行分析。

當地下水的水位出現上升現象時，則這時可能就會受到降雨量、水溫以及氣溫等因素的影響，而對整個地質勘察質量所產生的影響主要分為以下四個方面：其一，地下水如果過多，則巖土就會出現松動現象，嚴重時土壤的性質也會發生變化，則就會對建筑造成腐蝕，從而降低了整個工程建筑物的利用率；其二，地下水如果出現上升現象，則就會使得巖土的結構發生變化，特別是巖土體中的岸邊結構，一旦發生變化，則就會有崩塌事故發生，如果工人在工作時出現該問題，一定會擔憂人身安全；其三，如果地下水的水位出現上升直接影響了巖土體的結構發生變化，則就會對巖土的強度以及壓縮性產生影響，特別是其中的膨脹性，更容產生變形；其四，地下水位出現上升，會對建筑物的穩定性產生影響，特別嚴重時會對地下建筑物造成上浮現象，從而造成了整個工程勘察的工作無法正常進行。

當地下水的水位出現下降現象時，則主要的影響因素就是人為因素，比如在工人開礦或是對水庫進行修建時，都有可能出現地下水下降的現象，如果不能及時的對這些地下水進行抽取，則就會造成工程建筑物的裂縫，甚至是塌陷現象，嚴重時可能還會對環境造成污染。

所以，地下水如果經常出現上升或是下降現象，則對巖土的膨脹必然會造成影響，從而使得巖土進行收縮變形，進一步對工程建筑物造成了破壞。

（2）分析地下水所產生的動水壓力對整個地質勘察工作的影響。在一般的情況下，地下水的動水壓力作用對巖土工程是不會造成影響的，但如果在實際的工作中，如果人為的對地下水進行了大量的抽取，則就會對地下水的動力產生不平衡現象，從而使得動水壓力作用發生了變化，其中的主要體現就是管涌和流砂。

5 工程地質勘察中的水文地質問題案例分析

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。

（1）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。由干潛水面上升對巖土工程可能造成：土體沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強；斜坡、河岸等巖土體產生滑移、崩塌等不良地質現象；一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化,引發山體滑坡。

舟山市定（海）馬（岙）公路是1998年建成通車的山嶺二級公路，是連接定海城區和馬岙的一條重要通道，日車流量達7000～8000輛。2008年3月4日，據當地群眾反映，舟山市定馬線長春嶺隧道東南側公路K3+900～K4+050右邊坡坡體出現7條裂縫。初步認定為斜坡失穩，形成拉張裂縫，存在滑坡隱患。

經勘察可知，滑坡周界在平面上呈箕狀。滑坡后緣邊界標高185m，滑坡前緣邊界標高125～135m，地形上見較多不規則的小陡坎，物探顯示明顯的低阻帶；兩側大致以山脊向溝谷過渡線為界，所處海拔高程125～185m，地形坡度15～35°，下部公路切坡段50～70°，主滑方向220～240°。滑坡體上為二十世紀六、七十年代修建的梯田，種植蕃薯、大豆等農作物，排水系統較完善。二十世紀八十年代后改種楊梅樹等，排水系統失修被破壞。局部坡上見有“馬刀樹”，推測滑坡體曾有滑移，目前處于蠕滑狀態。08年初出現了罕有的冬季大雪，雪量大，時間長，雪水滲入坡體，反復脹凍，土的強度降低，導致坡體下部出現7條裂縫，裂縫寬0.3～1.5m，長5～20m，深0.6～3.5m，裂縫斷續出現，走向與定馬公路平行。滑坡寬約110m，最大斜長約127m，投影面積約9247m2。

根據鉆孔巖芯土樣判斷及地表測量，滑動面最大埋深約5.5m。按平均厚度3.5m計，體積約43153m3；根據地表及鉆孔揭露，滑坡體組成物質為殘坡積含角礫粉質粘土、含碎石粉質粘土及全風化熔結凝灰巖等，滑床為強風化、中風化熔結凝灰巖。經調查，在滑坡前緣邊坡處未見基巖內有泉水滲透或排出。因此，綜合確定該滑坡為中型淺層滑坡。滑坡目前變形不明顯，剩余推力大，處于蠕滑狀態即臨界穩定狀態，遇強降雨或連續降雨，極易發生滑動。

本滑坡通過坡上排水、放坡及錨索、格構梁護坡等措施綜合治理，目前基本穩定。同時，對滑坡體、滑坡裂縫等地段進行了定員監測，以確保公路運輸的安全暢通。

（2）地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

6 總結

綜上所述，雖然我國的工程勘察得到了快速的發展，同時其中的水文地質工作也整個過程中起到了舉足輕重的作用。但在實際的工程勘察工作中，也難免會出現相應的問題，特別是水文地質的問題，因此，一定要對水文地質的所存在的問題進行重視與解決，才能保證工程地質勘察的質量，進而對整個工程勘察工作的正常運行進行保證。

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P345[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-169-2