工程地質勘察中水文地質問題的危害性分析

易韻彬

摘 要：巖土工程與水文地質勘察密切相關，地下水形成的地質問題對工程質量產生多維度影響，做好工程水文地質勘察，其重要性是不言而喻的。文章先介紹工程地質勘察水文地質的評價內容；然后就巖土主要水理性質和具體測試方法，從軟化性、透水性、崩解性、脹縮性、給水性等方面進行分析；最后就水文地質問題對工程造成的危害展開詳細論述，主要對地下水水位上升和下降所產生的地質問題及危害進行解析。

關鍵詞：工程；地質勘察；地下水；問題；危害性

中圖分類號：TU42 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0048-02

水文地質勘察對巖土工程建設產生舉足輕重的作用，提升水文地質勘察質量，可以為工程建設提供最有價值參考數據。水文地質問題對工程造成的危害是不可忽視的，由于地下水活動、地下水水位上升下降都會對巖土結構建筑基礎造成影響，形成流砂、管涌、軟化等現象。因此，為減少水文地質問題對工程帶來巨大危害，提高水文地質勘察質量非常有必要。

1 工程地質勘察水文地質的評價內容

1.1 地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響

在巖土工程中，地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響已經成為最需要考量的問題，對地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響進行重點預測，并根據相關評價結果，制定切實可行措施，對工程項目順利實施有重要意義。勘察評價內容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場地穩定性、地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。

1.2 水文地質勘察要與建筑物地基類型結合

水文地質勘察需要與建筑物地基類型緊密結合，查明地質水文情況，可以為建筑物地基選擇提供最準確地質資料。勘察內容評價主要包括水文地質歷史情況、地下水成因類型、巖土性質、巖土風化程度、巖土物理力學性質等，還要將巖土、水文和建筑物三者因素進行對比分析，形成完善的評價體系。要在具體操作中判定和明確場地是不是存在地震斷裂的地質情況、場地有沒有斷裂活動，周圍有沒有其他不良的地質作用。通過多元評價，為工程提供全面水文地質評價報告。

1.3 地下水對工程建設的作用和影響

地下水對工程的作用和影響呈現多元性，需要從不同角度展開具體評價。首先是對埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎和砼內鋼筋的腐蝕情況進行評價；其次是地下水對選用的軟質巖石、殘積土、膨脹土等基礎持力層形成的軟化情況進行評價；再就是地下水對地基基礎范圍內存在的粉細砂、粉土產生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進行評價；在地下水水位以下開挖基坑，需要進行富水性和滲透性試驗，要對人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩等情況進行評估。

2 巖土主要水理性質和具體測試方法

根據地下水在巖土中的存在方式可以分為：結合水、毛細管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質，是指巖土和地下水相互作用產生的物理性質。根據地下水存在的方式具體分析其物理性質，對制定科學測試方法有積極作用。

2.1 巖土的軟化性

巖土的軟化性，是指巖土在地下水作用下發生了力學強度降低的變化，一般情況要用軟化系數進行表示，根據軟化系數可以判斷巖土的耐水浸、耐風化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層，地下水對其產生的軟化作用就會更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質砂巖等地質條件下，都存在軟化特性。在地下水作用時，也容易產生較多軟化層，對建筑工程的影響自然呈現顯性。

2.2 巖土的透水性

巖土都有透水性，自然水在重力作用下，穿過巖土下沉。巖土性質有差異，其透水性也表現出個體差異。松散巖土的顆粒加大，透水性較好；如果顆粒很細小，其透水性就差。巖土透水性用滲透系數來表示。巖土透水性大小，對巖土產生的軟化作用自然不同，進而對工程建設產生直接影響。巖土的滲透系數需要通過抽水試驗獲得。

2.3 巖土的崩解性

巖土在地下水作用下，土粒連接被破壞，很容易造成土體崩散和解體等現象。巖土崩解系數高低，與巖土的顆粒成分、礦物質和結構有直接關系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土，大多會以散開方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對性地制定防范措施。

2.4 巖土的脹縮性

巖土在地下水浸透下，會吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會縮小。這是由于巖土的顆粒表面結合水膜吸水變厚了，而水分失去后，顆粒表面就會變薄。如果巖土發生大幅度脹縮，就會形成地裂、基坑隆起等現象，嚴重影響工程基礎的穩定性。對巖土的脹縮性進行測量時，需要針對如下指標：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。

2.5 巖土的給水性

所謂給水性，是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測量巖土給水指數，對巖土穩定性做出科學推斷。給水性以給水度進行標識，需要進行相關試驗才能測定。

3 水文地質問題對工程造成的危害分析

3.1 地下水活動產生的壓力形成的危害

地下水活動會產生一定的壓力，對巖土形成的危害也不容小視。地下水活動是自然現象，在天然情況下，地下水活動產生的壓力不會造成多么嚴重的地質裂變現象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活動的平衡狀態，地下水活動會形成比較大的壓力，對巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動作用下，巖土中的粉土、粉細砂等，在地下水活動中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況，給工程施工造成嚴重的影響。

3.2 地下水水位變化引發巖土縮漲變形

地下水水位處于周期性變化之中，對巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化，可以促使巖土結構發生不均勻脹縮，甚至會形成地裂，導致地基較淺建筑物出現坍塌現象。如果地下水水位發生大幅度變化，還會導致巖土脹縮幅度提升，對工程施工造成嚴重影響。在工程施工時，要注意對地下水具體情況進行勘察，盡量減少在地下水變動比較大的地帶進行施工。

地下水水位變化雖然有一定規律，但也存在很多例外情況，在針對地下水水位變化勘察時，要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下，如果地下水水位在建筑基礎底面以下壓縮層范圍內，不管是上升還是下降，都會造成建筑物的基礎失去穩定性。地下水水位上升，建筑物基礎地基的土質就會發生軟化現象，自然會導致建筑物發生沉降和變形。如果地下水水位下降，壓縮層巖土的自重力就會增加，也會導致建筑物發生沉降或變形。

地下水發生頻繁升降，對巖土工程造成的危害更為嚴重。地下水水位變化能夠引起巖土結構產生脹縮變形等現象，當地下水升降頻率加大，巖土產生的脹縮幅度也會不斷加大，有可能形成地裂等劇烈地質現象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過于頻繁，也會促使巖土中鐵、鋁等成分的流失，土壤發生內質變化，土質變松、含水量孔隙增多，其承載力自然降低，也會對工程基礎造成嚴重威脅。工程水文地質勘察中，要了解和明確基坑開挖對周圍多種自然因素的影響，主要是巖性、承壓性、含水層類型等。

4 結 語

水文地質勘察對工程建設有重要影響，特別是地下水給巖土結構和建筑基礎形成的危害是工程亟待解決的難題。通過水文地質勘察，為工程制定科學施工方案提供各種數據參數，對促進工程建設有積極幫助。地下水活動有個性特點，地下水水位變化也存在不確定性，這一些都給水文地質勘察帶來挑戰，掌握先進的勘察技術，總結勘察歷史經驗，都能夠提升水文地質勘察質量。

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