工程地質勘察中水文地質問題重要性

夏春華

摘要：隨著國家經濟的快速發展和城市化進程的加快，工程地質勘察中的水文地質問題越來越得到工程師們的重視。工程地質勘察中的水文地質問題同樣會嚴重影響建筑物的穩定性和耐久性，地下水與巖土工程事故有著不可分割的聯系，在巖土勘察工作中要查明與巖土工程有關的水文地質問題，評估水文地質情況對巖土體或建筑物的作用與影響，提出預防與治理措施的建議，為以后的設計、施工及養護工作提供必要的水文地質資料，達到減少或消除因水文地質問題而帶來的危害。

關鍵詞：工程地質勘察；水文地質；危害性

0引言

近年來，建設工程領域頻繁發生的地質災害事故嚴肅地告訴人們，水文地質問題是工程地質勘察中及其重要的而又易被忽視的組成部分。水文地質與巖土工程存在著相互聯系、相互作用的關系。地下水既是巖土體的組成部分，同時也是水文地質的主要元素，直接影響巖土體的特性，從而影響建筑物的穩定性和耐久性。水文地質問題研究意義重大，工程地質勘察者必須對水文地質引起重視，加強對水文地質危害的判斷能力，保障工程地質勘察工作的有效性，為建筑的設計、施工及養護提供有效的數據依據，達到減少或消除因水文地質問題而帶來的危害。

1工程地質勘察中水文地質勘察內容

在以前的工程勘察報告中，地質勘察工作者往往把水文地質勘察當作象征性的工作，勘察工作者也只是能夠對天然狀態下的水文地質條件做一般的評價。而對于水文地質條件較復雜的區域，由于國內對水文地質勘察研究工作剛剛起步還不成熟，設計中也不考慮水文地質問題對建筑場地、基礎設計和施工作用和危害。總結以往的經驗和教訓，因此，在今后的勘察工作中，對水文地質問題，主要應考慮以下內容： 1依據建筑場地所處的水文地質情況和巖土工程性質，綜合評價地下水與地表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質量危害，從而提出防治措施。2根據建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供基礎選型所需的水文地質資料。 3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：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；對所選用軟質巖石、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；在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉土時，應科學評估潛蝕、流砂、管涌發生的可能性。4建筑物基礎下部存在承壓水層時，基坑開挖時可能發生管涌現象。因此，在工程地質勘察中水文地質勘察評價必須對承壓水進行計算與評估工作，防止發生管涌現象，影響施工與周圍建筑物的安全。5地下水位以下開挖基坑時，應進行滲透性和富水性試驗，此時由于地下水位下降可能引起地面沉降、邊坡失穩從而影響周圍建筑的穩定性。

2巖土水理性質

巖土水理性質是指巖土與地下水相互作用時所具有的特征。巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖土重要的工程地質。巖土的水理性質不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視，而對巖土的水理性質卻有所忽視，因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。

首先闡述一下地下水在巖土中的存在形態及其對巖土水理性質的作用，然后再對幾個重要的水理性質及研究測試方法進行簡單的介紹。

液態水在土中的存在形態分為結合水、毛細管水和重力水三種，其中結合水按照距離土粒表面距離遠近和吸附力的強弱又分為強結合水和弱結合水。強結合水沒有傳遞靜水壓力和溶解鹽類的作用，不受重力作用，具有極大的粘滯性、彈性和抗剪強度。弱結合水具有較高的粘滯性和抗剪強度，不過與強結合水不同弱結合水能傳遞靜水壓力。重力水在孔隙中能流動，產生動水壓力，溶解土中的鹽類，使土孔隙增大、壓縮性提高和抗剪強度降低。毛細水上升到地表會引起沼澤化、鹽漬化，并且使地基強度降低，變形量增大。

軟化性，透水性，崩解性，給水性，脹縮性是巖土的主要的水里性質。巖土的主要的水理性質及其測試辦法包括：軟化性，透水性，崩解性，給水性，脹縮性。軟化性是指巖土體浸水后，力學強度降低的特性，一般用軟化系數表示，它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。在巖石層中存在易軟化巖層時，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的黏性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等均普遍存在軟化特性。透水性是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發育，其透水性就愈強。透水性一般可用滲透系數表示，巖土體的滲透系數可通過抽水試驗求取。崩解性是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結構等關系極大。

3水文地質對巖土工程造成的危害

地下水是巖土體的重要組成部分，直接影響到巖土體的工程特性，影響建筑物的穩定性和耐久性。地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面都會對巖土工程造成危害。

3.1地下水位升降對巖土工程造成的危害

引起地下水位變化的因素包括自然因素和人為因素兩個方面，一旦地下水位變化幅度一定的限值就會給建筑物造成一定的影響。

例如降水量的增大、氣溫及施工活動、農田灌溉等都可以使潛水位上升，此外影響潛水位上升的因素還包括總體巖性產狀和地質結構這兩方面的因素。并且潛水位的變化通常也是以上多種因素共同作用的結果。地下水位的降低往往與人工抽取地下水、采礦的疏干礦床、上游修建水壩等活動密切相關。

地下水位上升會造成風化作用強烈的丘陵地區斜坡巖土體產生滑移、崩塌；風化殘積土及強風化巖地區的崩解性巖土軟化、崩解；導致粉細砂及粉土魚水浸泡呈飽和松散狀態，產生流砂、砂土液化；造成地下洞室內充水淹沒；基礎上浮，使建筑物傾斜、失穩。

過大的下水位下降往往引起地面塌陷、沉降、開裂等種種工程地質問題，影響到地基巖土體的穩定，從而危害到建筑構的堅固性和耐久性。某些地區由于違規大肆抽取地下水，地下水收支平衡遭到破壞，致使集中開采區的地下水位下降，地下水降落漏斗持續擴大，造成地面的沉降，使建筑物開裂甚至傾斜倒塌。

在建筑工程的地基內，壓縮層范圍內的地下水位的變化會嚴重影響建筑物的穩定性。壓縮層范圍內的地下水位的變化對建筑物的影響主要分為兩種情況：在壓縮層內上升的地下水位會使土體軟化，降低壓縮模量，從而產生較大的地基沉降，是建筑物生裂縫或者傾斜；在壓縮層范圍內下降的地下水位，根據有效應力原理會使土體的有效應力增大，可能引起地基基礎的附加沉降。

3.2地下水動水壓力作用對巖土工程造成的危害

地下水的動水壓力作用在天然狀態下基本不起作用，但是在工程建設活動中，還是往往產生一些嚴重的巖土地質災害，終究原因是由于人類的工程活動破壞了地下水的天然動力平衡狀態。從而導致諸如流沙、管涌、基坑突涌等的地質災害。破壞基礎穩定性，整座建筑使用壽命將難以保障。

4如何預防工程地質勘察中水文地質引起的問題

4.1加強對工程地質勘察規范學習掌握水文地質勘察要求和標準

由于工程地質勘察是一項既復雜又系統的工作，專業性要求高，雖然我國工程地質勘察擁有了一套完備的規章制度和規范體系，但經過調查發現，很多工程地質勘察工作人員對工程地質勘察規范規章不熟悉理解力不足，工程地質勘察工作中多憑經驗，因此導致了工程地質勘察工作中，對水文地質問題處理能力低、有效性差，大大降低了工程地質勘察的有效性。工程地質勘察工作人員必須加強對工程地質勘察規范規章的理解，充實基礎知識和提高理論實踐水平能力，掌握水文地質勘察的基本技術要求和標準提高工程地質勘察水準，達到減少或防止水文地質問題對建筑物的影響。

4.2加強地下水狀態調查

地下水狀態調查是工程地質勘察中水文地質問題的核心內容。地質勘察工作中要明確地下水類型、確定地下水位、地下水位升降幅度、水位變化規律、地下水的腐蝕性等。從而考慮建筑材料的選用及基坑施工方案的確定。并預估發生基坑突涌或管涌的可能性，制定防治措施。如發生可能性較高，可以采取：控制基坑深度，使基底隔水層保留厚度符合一定標準，避免突涌的發生。另外，還可以采取，降低水壓力或降低承壓水位等方式，使地質危害得到大大的減少。綜上所述，引起地質災害的主要原因是由于潛水位的上升及地下水位的變化。在潛水位上升方面，監管養護單位加強對地下管道和水渠管道的巡視，對滲漏問題及時處理。在地下水水位下降方面，組織相關部門和人員加強對廠房和礦場的檢查，避免違規抽水，因為這些行為降低了地下水水位，就需要進行嚴格處罰，加強教育，讓其充分認識到其中的危害，認識到自己的錯誤.從而降低這類情況發生的概率。

5結束語

水文地質勘察是工程地質勘察工作的及其重要的組成部分，是保障建筑物質量和穩定性的重要基礎。因此開展工程地質勘察工作中必須對其足夠的重視，做好工程地質勘察中水文地質的勘察和防治，真正做到防患于未然。

參考文獻：

[1]李建生.工程勘察中水文地質問題分析研究[J].中國新技術新產品，2010.

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

[3]王佳玉.近10年我國建筑工程中水文地質對建筑的影響分析及解決對策[J].湖北現代職業技術學院，2012，13 （11 ）：119-124.