工程勘察過程中水文地質問題的探討

■陳鵬飛

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第三地質大隊 新疆庫爾勒 841000）

工程勘察過程中水文地質問題的探討

■陳鵬飛

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第三地質大隊 新疆庫爾勒 841000）

實踐證明，在工程勘察、設計和施工過程中，水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。本文首先闡述了水文地質問題的重要性和工程勘察中水文地質評價內容，然后分析了重視工程巖土的水理性質以及測試方法，最后探討了水文地質條件對工程造成危害的主要因素和工程勘察中水文地質問題的應對措施。

工程勘察水文地質重要性危害因素應對措施

1 工程勘察中水文地質評價內容

以往的工程勘察報告中，由于缺少結合基礎設計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害，在很多地區已發生多起因地下水造成基礎下沉和建筑物開裂的質量事故，總結以往的經驗和教訓，我們認為今后在工程勘察中，對水文地質問題的評價，主要應考慮以下內容:

（1）重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施。

（2）還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。

（3）分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。

（4）應從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題，如:①對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。②對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的的建筑場地，應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。③在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時，應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。④當基礎下部存在承壓含水層，應對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價。⑤在地下水位以下開挖基坑，應進行滲透性和富水性試驗，并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定性的可能性。

2 重視工程巖土的水理性質以及測試方法

重視工程巖土的水理性質研究，具體了解巖土與地下水之間的關系。地下水的類型不盡相同，對巖土的影響也是不完全一樣的。地下水是如何影響巖土的水理性質以及經過影響后巖土所表現出來的形態是怎樣的，這些問題的解決方案都是必須在勘察前做好準備的。了解地下水的形態、巖土的水理性質以及詳細的測試辦法。①一般來講，地下水的賦存形式有結合水、毛細管水和重力水三種；②巖土的水理性質則包含五個特性：軟化性、透水性、崩解性、給水性以及膨脹性。每一種特性在受到了地下水的沖擊后都會產生不同的形態；③巖土測試一種是土層的取樣和測試。在進行取樣之前，要先對土層進行基本的鑒別，要進行一系列不同程度的擾動。根據所取到的土層樣本進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透等性能的檢測，每一道工序都要保證它的嚴謹性和準確性。另一種則是巖體本身的取樣和檢測。在采取巖心時，要最大程度地保證它的完整性，并且不能受到外界的污染等。相同地，它和土層的檢測方法有著異曲同工之處，都要經過載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透等性能的檢測。

3 水文地質條件對工程造成危害的主要因素

水文地質條件對工程的危害主要是地下水動水壓力作用和地下水位升降變化兩方面因素。自然或人為原因都會帶來地下水位的變化，一旦地下水位變化突破臨界值，就會給工程帶來地質危害。研究表明，引起危害的地下水位變化主要有3種情況：

（1）地下水位下降。當前，人為因素成為地下水位下降的主要原因，例如過度利用地下水、礦床疏干、修建水庫截流下游地下水水源、流域上游筑壩等，這些因素常會引起地下水位的下降過大過快，從而誘發一些地質災害，如地面沉降、地面塌陷和地裂等，也會造成一些環境問題，如水質惡化、地下水源枯竭等。在年降水量較小的地區會引起土地的沙漠化，在海邊有可能會造成海水倒灌。這些地質災害或環境問題會給工程和人類的居住環境帶來巨大的威脅；

（2）潛水位上升。水利工程建設及區域水文條件的變化常會造成潛水位上升，如修建水庫、地下水來源地的河流、湖泊、水庫等水位的上升。建筑物的安全性和穩定性易受潛水位上升的影響，其影響主要有以下幾個方面：

一是通過軟化地基影響建筑物的安全。潛水位上升，促使粘性土壓縮性增高、強度降低和含水率增高，誘發建筑物的沉降變形；

二是潛水位上升會誘發地基隆起或側移，前者會導致建筑物的基礎上浮，后者導致建筑物傾斜或墻體破裂；

三是潛水位上升會促使砂土或粉土達到飽和狀態，通常會引發流砂、管涌現象，也會帶來砂土液化等問題；四是造成潛水位以下的地下室浸水，使其喪失使用價值；五是改變土壤的化學性狀，如沼澤化、鹽漬化等，給建筑物帶來腐蝕；

（3）地下水位升降。其影響主要有這幾方面：導致建筑物基礎土的壓密；水位變化導致的干濕交替使建筑基礎土層中一些鹽類發生溶解作用導致建筑物位移；引起膨脹性巖土的均勻的脹縮變形，造成地裂并給建筑物造成結構破壞。

研究表明，自然狀態下地下水的動水壓力作用較弱，難于給地面工程造成不利影響，但隨著人類工程建設活動的不斷增加，特別是大型水利工程的建設，會改變較大區域范圍內的水文地質狀況，帶來一系列的工程地質問題。

4 工程勘察中水文地質問題的應對措施

4.1 加強對工程地質勘察規范或規程學習

經過幾十年的發展，當前我國工程地質勘察工作已經擁有了完備的規范、規程體系，這些規范性文件對勘察工作的目的、任務、評價都做了具體的、切實可行的規定，是工程地質技術人員開展工作的主要依據。

4.2 重視地下水埋藏狀況的調查

在調查時，要明確調查的重點，弄清地下水的類型、補給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規律，在此基礎上，對地下水對建筑材料的腐蝕性進行評價，涉及到基坑工程的還應做抽、壓水試驗，調查土層的滲透性質等。評估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，提出可行的防治措施建議。

5 結語

水文地質問題直接關系著建筑物持力層的選擇、工程地質災害的防治工作，在以后的工程勘察中的影響將會越來越大，因此重視水文地質問題將對工程勘察工作的結果起到很大的促進作用。

[1]工程地質手冊 (第四版)[S].中國建筑工業出版社，2007.

[2]鞏建敏.工程勘察中的水文地質問題不容忽視 [J].科技促進發展 (應用版)，2011，(04).

[3]朱志新.淺議工程地質勘察中水文地質問題的必要性 [J].科技創新導報，2011，(12).

P62[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-128-1