水文地質在工程勘察中的重要性淺析

張曉東，閆佳杰

（邢臺地礦地質工程勘察院，河北邢臺054000）

水文地質在工程勘察中的重要性淺析

張曉東*，閆佳杰

（邢臺地礦地質工程勘察院，河北邢臺054000）

隨著我國現代化基礎建設事業的發展，人們越來越深刻地認識到水文地質工作在巖土工程勘察中的重要作用。切實做好水文地質工作能有效地減少或消除地下水對工程建設造成的危害和減少經濟損失，同時，也可以較大地提高我們的勘察水平。簡要概述了水文地質在工程勘察中的主要評定內容，并依據測試資料對巖土的水理性質進行了初步研究，簡要分析因地下水而導致的巖土工程損害，防止地下水對工程勘察工作造成的嚴重性危害。

水文地質；工程勘察；評定內容；重要性

水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質主要研究地下水的分布和形成規律、地下水的物理性質和化學成分、地下水資源及其合理利用、地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治等。

水文地質工作在工程勘察過程中起著非常重要的作用。工程地質與水文地質之間聯系密切，二者相互作用、相互制約。據有關調查結果顯示，有的建設工程在勘察階段、設計階段以及施工階段不夠重視水文地質從而引起了一系列問題。地下水不僅是巖土體的重要組成部分，還是基礎工程最主要的外部影響因素，會對工程建設、使用周期、穩定性造成直接影響。但在工程勘察過程中，由于水文地質條件的復雜性，往往需要投入大量人力物力；進行測試、抽水分析和計算獲得準確的參數等，工作投入大而收效低。因此，為了降低工作成本，往往將水文地質的評價內容人為簡化。然而，這樣做是極不明智、極其危險的。為了使工程質量得到全面提升，必須深入探討和分析擬建工程場地的水文地質問題。嚴格按照有關規定調查清楚與巖土工程相符的各類水文地質問題，詳細說明地下水對工程與巖土體造成的影響，并針對問題提出有效的解決措施，以便為設計和施工單位提供可靠的水文地質信息，達到保證工程質量的日的。

1 水文地質在工程勘察中的主要評定內容

勘察過程中若忽略了水文地質因素.就會對工程的實用性、安全性以及穩定性造成嚴重影響。若能深入研究與評價擬建工程場地的水文地質條件，同時運用科學合理的方法給工程設計和施工提供準確的參考依據，將會減少不必要的損失。一般情況下，水文地質的主要評價內容包括以下幾點：

（1）查明地下水的埋藏條件以及在自然狀態下的分布情況，提供地下水位及其變化幅度，同時查明水位變化可能引起的地基基礎的附加沉降。

（2）按照當地地層結構與巖土成分的實際情況，充分考慮其在不同狀態下對上部工程可能造成的影響，綜合評價關鍵性的問題。結合諸多因素，使工程地質研究人員和設計人員進行全面分析，以便針對可能存在的問題提出合理的處理方案。實際評價工作包括地下水水位和地下水腐蝕性，主要是按照地下水特點、活動情況和分布情況進行有效分析，研究地下水可能對巖土體的影響程度，以便預測出可能出現的水文地質問題，并提出合理科學的防治方案。

（3）對于沒有查明場地水文地質條件的勘查項目，必須重新組織專業的水文地質研究人員對水文地質情況展開綜合勘察，查明場地各項水文地質參數，以便給工程設計和施工提供準確而必要的水文地質參數，保證工程的整體質量。

2 巖土的水理性質研究

巖土在地下水的作用下會表現出各種不同的性質.這種性質被稱為巖土水理性質。巖土物理性質和巖土水理性質在巖土工程中均屬于極為重要的地質特性。在一般情況下，地下水除了會對巖石強度和巖體變形造成嚴重影響外，還會對整個工程的耐久性和穩定性造成直接影響，這是必須高度重視巖土水理性質的關鍵所在。巖土水理性質是在地下水和巖土相互作用下而表現出來的性質；在巖土體內，由于地下水的存儲范圍和賦存狀態不同，其作用于巖土體后使巖土體所表現出的水理特征及結構構造變化程度也各不相同，而其作用程度又和巖土體的種類有著直接聯系。例如，自然界中的濕陷性黃土和膨脹土，在和侵入其間的弱結合水的相互影響下會使土體產生額外的濕陷量或膨脹量。這時，如果未對巖土體的水理性質進行深入研究，必然會對后期的工程質量與工程安全造成嚴重的影響。

3 地下水導致的巖土工程損害

因地下水環境條件不良而造成的工程損害，通常是因為地下水水位發生了頻繁且超越常規幅度的變化以及受到動水壓力影響而產生的。地基中地下水環境條件不斷發生變化極有可能是由于自然因素和人為因素共同造成的，如果地下水水位發生的變化情況超過了工程安全所需的限度，那么就會直接對巖土工程造成損害。巖土工程中因地下水水位發生變化而致使工程遭受損害的情況包括以下幾個方面。

3.1 地下水水位升高引起的巖土工程問題

受到氣候因素（如：大風、降雨、溫度、濕度）、人為因素（如：灌溉、挖鑿、施工）、地質因素（巖土結構構造、含水層結構）等各方面的影響，地下水水位連續抬升。但一些變化是由于多種因素共同作用產生的，具體表現在以下幾個方面：①因土壤逐步鹽漬化和沼澤化，增大了地下水與巖土本身對工程體的腐蝕能力：②河岸與斜坡等各類場地邊界出現崩塌或滑移等不良地質情況；③場地中局部地段巖土體的結構產生非正常的軟化、損毀或強度降低現象；④地基出現管涌、粉細砂飽和液化、流砂以及粉土飽和液化現象：⑤地基中地下洞室被地下水完全淹沒，基礎工程逐漸上浮，失去原有的穩定性。

3.2 地下水水位降低引起的巖土工程問題

地下水水位持續降低或大幅度降低主要是由人為因素引起的，例如地下水大量抽取以及采礦、上游建造堤壩等。當地下水位降低到一定程度時會引發諸如地面塌陷、地裂縫、地面沉降等一系列地質災害，同時還會引發水質惡化和地下水源枯竭等多種環境地質及水文地質問題，直接威脅工程、地基的穩定性、安全性，最終，危及人們的生命及財產安全。

3.3 地下水水位反復升降導致的巖土工程問題

地下水的水位不斷反復升降極有可能引起巖土體的體積變化，導致巖土體的頻繁脹縮變形。如果地下水經常反復升降，除了會使巖土地基膨脹收縮而發生變形外，還有可能會快速增加地基巖土的收縮與膨脹程度，從而引起地基的強度降低和失穩，并進而毀壞上部的工程結構物。在天然狀態下，地下水受到動水壓力的影響較小，通常不會導致工程結構的嚴重損壞，但在人為因素的作用下，因地下水原有的動力平衡發生了巨大改變，使得動水壓力在移動過程中，對巖土工程整體或局部造成較為嚴重的損壞，例如基坑突涌、流砂和管涌等。

4 結論

近年來.隨著工程勘察技能的飛速發展，水文地質研究必將受到越來越廣泛的重視。通過科學合理的方法，準確計算出與水文地質相關的參數，并全面發揮水文地質應有的作用，已成為各工程項目最為關注的問題。按照實際情況對工程場地進行詳細的水文地質勘察，在很大程度上可以降低由于水文地質條件不良對工程項目造成的損害，這不僅關系到工程投入使用后的穩定性、安全性和耐久性，還關系到人們的日常生活。所以在工程勘察階段一定要高度重視工程場地的水文地質勘察工作，并在實際勘察過程中將水文地質條件對工程安全所起到的作用充分挖掘出來，從而，極大地提高我們巖土工程勘察工作的水平，更好地保證日后每一個工程建設項目的安全和正常運行。

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1004-5716（2015）03-0145-02

2014-07-29

張曉東（1964-），男（漢族），河北唐山人，工程師，現從事巖土工程地質勘察、水文地質調查等工作。