探析水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響

王世斌

（深圳市勘察測繪院海南分院，海南 海口 440300）

探析水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響

王世斌

（深圳市勘察測繪院海南分院，海南 海口 440300）

巖土工程的勘測、設(shè)計(jì)都離不開水文地質(zhì)的調(diào)查和研究。在巖土工程中水文地質(zhì)工作的水平直接決定了高巖土勘察的水平，同時(shí)還與巖土工程的質(zhì)量息息相關(guān)。因此，如何做好巖土工程中的水文地質(zhì)勘查就成為了當(dāng)前巖土工程中所亟待解決的問題。

巖土工程 水文地質(zhì) 地下水

一、勘察中的水文地質(zhì)分析

①勘察基本要求

現(xiàn)在建筑物的層次越來越高、打的地基也越來越深，更包括天時(shí)地利人和的所有因素，造成地形水位發(fā)生了很多變化，而且這種變化已經(jīng)引起了各種各樣十分嚴(yán)重的后果。在這種情況下，只有充分地掌握工程場地的水文地質(zhì)狀況才能保障工程的安全性和可靠性。從某一角度來看，水文地質(zhì)只是工程項(xiàng)目中非常小的一部分，但是換一個(gè)角度來講，它卻又是一個(gè)十分重要的關(guān)鍵部分，做好巖土勘察中的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)工作可以極大地提高勘察工作的整體質(zhì)量與效率，同時(shí)還可以減少勘察工作中的負(fù)面因素。通常情況下，水文地質(zhì)工作的勘察要求會(huì)涉及到地理?xiàng)l件、地質(zhì)環(huán)境條件以及地下水位等多個(gè)方面。勘測水文地質(zhì)應(yīng)該依據(jù)具體的工程要求及其曾經(jīng)記錄的水文地質(zhì)資料，可以進(jìn)行鉆孔、測試工作方式，分析該地區(qū)的水文地質(zhì)情況，不僅要滿足規(guī)范文件中的要求，而且還應(yīng)該考慮到地理位置、自然地形、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)特性、地下水位、水質(zhì)的特性等方面，測定水文的參數(shù)可以確定場地的地質(zhì)條件，了解地質(zhì)條件與地下水之間的聯(lián)系。

②巖土水理性質(zhì)分析

巖土和地下水組合反映出來的特性就是巖土的水理性質(zhì)。巖土的密度和硬度直接由巖土的水理性質(zhì)決定著，有時(shí)候甚至還決定了建筑物的穩(wěn)定性和持久性。在以往的勘察工程中，都很注重巖土物理性質(zhì)的研究，而忽略了巖土水理性質(zhì)的研究，所以之前有關(guān)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的勘察結(jié)果是不完善的。巖土所具有的水理性質(zhì)包括很多方面：（1）可塑性及稠度狀態(tài)，區(qū)分粘性土、砂土的最重要的就是看粘稠度和可塑性，根據(jù)土的特點(diǎn)，可以推斷出土的性能。（2）滲透性，滲透的程度，這一指標(biāo)可以利用抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)以及注水試驗(yàn)來確定巖土的滲透性。（3）軟化性，各式各樣的如粘土層、泥質(zhì)巖石、砂巖等都具有一定的軟化特點(diǎn)，是根據(jù)地下水的動(dòng)態(tài)而形成的。（4）崩解性，崩解性通過崩解系數(shù)來表示，具體包含多長時(shí)間崩解、崩解的頻率等。（5）脹縮性，巖土的膨脹和冷縮性通常情況是由于地裂因素引起的，其中表現(xiàn)為膨脹土的情況比較多。

二、地下水對(duì)巖土工程的影響

①地下水對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響

在巖土工程施工中，在基礎(chǔ)埋深時(shí)，需要的地下水文的條件、動(dòng)態(tài)等情況進(jìn)行詳細(xì)的掌握，如果地下水存在時(shí)，基礎(chǔ)埋深要在地下水以上，如果必須埋深到地下水以下，需要采取降水位措施。在基礎(chǔ)埋深時(shí)還需要考慮到承壓水的作用，以免在基坑開挖時(shí)基坑底土被承壓水沖破。從基礎(chǔ)工程施工現(xiàn)狀進(jìn)行分析，天然地的造價(jià)較低，而且施工方便，在工程施工中都會(huì)優(yōu)先考慮，但是在基礎(chǔ)沉降過大或者是地基穩(wěn)定性無法滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，就需要對(duì)地基進(jìn)行處理，提高地基的承載力，提高基樁成樁號(hào)質(zhì)量。除此之外，地下水文還會(huì)對(duì)基礎(chǔ)開挖產(chǎn)生一定的影響，如果出現(xiàn)土體軟化強(qiáng)度降低等，會(huì)影響基礎(chǔ)開裂。

②地下水對(duì)建筑物的影響

一旦建筑物的基礎(chǔ)遭到破壞，那么其周圍的建筑物也會(huì)受到牽連。當(dāng)?shù)叵滤桓叩臅r(shí)候，會(huì)使建筑物的地下室、地下的結(jié)構(gòu)受潮、受濕而變得不穩(wěn)固，使土壤發(fā)生鹽漬化，進(jìn)而腐蝕建筑物的能力變強(qiáng)；還可能使整個(gè)地基及其周圍的附著物塌陷、損毀、變形。如果采用人工降低地下水位的方式，也應(yīng)該考慮到發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害（比如地面裂縫、地表塌陷等）的可能。如果水位不定時(shí)的升降，膨脹土?xí)l(fā)揮其脹縮的作用，就有可能發(fā)生地裂造成建筑物倒塌的現(xiàn)象。

③地下水對(duì)基坑開挖支護(hù)的影響

隨著社會(huì)的發(fā)展，不斷地建設(shè)高層建筑物，尤其是在舊村改造項(xiàng)目中，大部分都使用垂直挖掘的方式。在降低水位的時(shí)候，采用抽水的方式，這樣雖然減少了對(duì)土地的壓力，可是由于是局部地抽排水，把基礎(chǔ)底面之下的水位驟然降低，致使周圍的建筑物、墻體變形，嚴(yán)重的話還可能會(huì)導(dǎo)致地面塌陷。因此，在進(jìn)行地下工程的時(shí)候，應(yīng)該設(shè)立水帷幕，安裝相應(yīng)的防護(hù)體，避免地下水流入地下施工的地方，對(duì)施工造成影響。

三、巖土工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用

水文地質(zhì)是巖土工程勘察中需要面對(duì)的一個(gè)實(shí)際性的問題，因?yàn)樗牡刭|(zhì)與巖土工程有著密切的關(guān)系，某些地方的水文地質(zhì)又較為復(fù)雜，在沒有對(duì)水文地質(zhì)有一個(gè)詳細(xì)的了解下，進(jìn)行巖土工程施工，則會(huì)引發(fā)一些水文地質(zhì)問題，影響工程的正常施工，為了保證工程施工的安全性和穩(wěn)定性，并對(duì)水文地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防，需要在巖土工程勘察中加入水文地質(zhì)的勘察，并加強(qiáng)勘察和監(jiān)督管理。在巖土工程施工中，影響其施工安全性和穩(wěn)定性的水文地質(zhì)因素有，地下水文的類型、地下水位、地下水位的變動(dòng)幅度等，為了提高巖土工程的勘測質(zhì)量，降低地下水文地質(zhì)對(duì)其產(chǎn)生的危害，需要在巖土工程勘察中加入地下水文地質(zhì)的勘察。水文地質(zhì)的勘察內(nèi)容有：

①自然地理?xiàng)l件的勘察

巖土工程的勘察工作為巖土工程、建筑工程的施工，提供了良好的巖土數(shù)據(jù)，進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察，可以為巖土工程和建筑工程的安全施工，提供可靠的水文勘察依據(jù)。所以需要在巖土工程勘察中，應(yīng)用水文地質(zhì)勘察。水文地質(zhì)勘察中包含很多內(nèi)容，自然地理?xiàng)l件的勘察是其中的組成部分，自然地理?xiàng)l件的勘察需要包含的內(nèi)容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建設(shè)地區(qū)的氣候，濕度、熱量等，而地形地貌則是工程施工場所周圍的水系、平原等的特征，地形是否開闊、地貌是否受到了侵蝕等。

②地質(zhì)條件的勘察

在巖土工程、建筑工程的施工中，地質(zhì)條件非常重要，其影響工程地基施工建設(shè)的質(zhì)量，還影響著地面上建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性等，所以需要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行勘測。巖土工程勘測中水文地質(zhì)的地質(zhì)條件勘察，主要是對(duì)工程建設(shè)所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造、地層巖性、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行勘測，為巖土工程的施工提供地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)支持。

③地下水位勘察

在巖土工程、建筑工程等施工中，地下水位對(duì)地基施工、地上建筑物的安全性均會(huì)產(chǎn)生影響，地下水位的變化，會(huì)造成建筑物、地基出現(xiàn)下沉、變形等，所以在施工前，對(duì)地下水位進(jìn)行勘測，有重要的意義。地下水位的勘測需要對(duì)近3～5年的最高水位、最低水位、水位變化等進(jìn)行勘測。同時(shí)還要對(duì)地下水的排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排水關(guān)系等，對(duì)地下水位產(chǎn)生的影響進(jìn)行勘測分析。因?yàn)榈叵滤粚?duì)巖土工程會(huì)產(chǎn)生較大的影響，所以在巖土工程勘察中，地下水位的勘察工作是重點(diǎn)內(nèi)容。

④隔水層、含水層的勘察

在巖土工程勘測中水文地質(zhì)的勘察包含了很多的內(nèi)容，除了以上這些需要勘察之外，隔水層、含水層的情況也需要進(jìn)行勘察。隔水層和含水層的地下水類型、地下水流向、水位、變化幅度等，都需要進(jìn)行勘察，其中主要對(duì)含水層的厚度、深度、分布進(jìn)行勘察，還可以通過現(xiàn)場地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，對(duì)巖土工程的地下隔水層、含水層進(jìn)行勘察，進(jìn)而判斷水文地質(zhì)對(duì)建筑材料產(chǎn)生的腐蝕程度進(jìn)行判斷。水文地質(zhì)在巖土工程施工中發(fā)揮著重要的作用，準(zhǔn)確地勘察出地下水文地質(zhì)，可以為巖土工程的施工提供一個(gè)有效的水文地質(zhì)參數(shù)依據(jù)，還可以保證巖土工程、建筑工程施工的安全性和穩(wěn)定性，所以在巖土工程勘察中，水文地質(zhì)的應(yīng)用在提高巖土工程勘察質(zhì)量中，有重要的意義。

[1]高大釗，袁聚云．土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)[M]．北京：人民交通出版社，2003，5（3）．

[2]陳國明．淺談地下水危害及工程勘察水文地質(zhì)評(píng)價(jià)[J]．西部探礦工程，2006，（3）．

[3]楊峰．巖土工程勘察中關(guān)于水文地質(zhì)問題的相關(guān)研究[J]．城市地理，2014，（14）．

G322

B

1007-6344（2015）05-0329-01