水文地質工程勘察設計和施工方法研究

■陳夢如

（廣西壯族自治區二七二地質隊廣西南寧530023）

水文地質工程勘察設計和施工方法研究

■陳夢如

（廣西壯族自治區二七二地質隊廣西南寧530023）

隨著我國經濟的發展，水文地質工程勘察的工作越來越重要，水文地質勘察是工程勘察中重要的影響因素之一，不僅能有效的促進工程勘察質量的提升，同時也有助于整個工程質量的提升。本文著重分析水文地質環境下的巖土工程勘察方案與施工，針對存在的問題提出可行性解決方案，以保障工程施工的安全和質量。

水文地質 工程勘察 施工方法

0 前言

在工程勘察中，水文地質工程勘察的重要性越來越突出，成為工程施工中的重要環節，關系著工程的安全性與穩定性。而水文地質問題是困擾工程勘察的重要障礙。水文地質勘察的主要任務是為了探明工程施工地區的地質環境，分析、推測及評估存在問題的地質環境，為預防治理地質問題提出準確的數據參照，以確保工程施工的科學合理。

1 地質勘察與水文地質評估

地質勘察與水文地質評估工作異常重要。在以往的工程勘察數據中，由于對設計圖紙和施工標準以評估地下水對巖土工程的影響和損壞方面缺乏重視，結合施工區域己出現多次由于地下水導致地基下陷與建筑物裂縫的質量問題，歸納事故的經驗教訓，在今后的水文地質工程勘察過程中，針對水文地質問題進行評估，要特別注意以下幾點：

（1）要注重評估地下水對地質巖土體與建筑工程的影響，預先測定可能對巖土工程造成損害的因素，并提出預防治理方案；

（2）巖土工程勘察過程中要緊密結合建筑工程地基根本類別的標準要求，確定相關水文地質情況，列出技術選擇所需要的相關材料；

（3）除了需要確定地下水在天然狀態與自然環境下的作用，還要評估在建筑工程中人為參與時，地下水的變化，以及對巖土體和建筑工程產生的不良影響；

（4）要從建筑工程方面考慮，依照地下水對建筑工程的影響，提出各種環境下該評估的水文地質情況，例如：①針對建造在地下水水位下的建筑工程地基水對砼以及砼內鋼筋具有的腐蝕性；②針對選取的軟質巖石、強風化巖、巖石風化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土以及膨脹土等，作為直接承受基礎荷載的土層的建筑工程區域，要注重評估地下水流動對巖土體可能造成的軟化、瓦解及變形等情況。③針對建筑工程地基壓縮層深度范圍內出現的疏松或者飽和的粉細砂時，要預先測定出現坑底土進入流動狀態，隨地下水涌入基坑、液化潛蝕以及土壤顆粒被滲流帶走的概率；④當地基下部分存在承壓水，要對基深坑開始挖掘后承壓水損壞基坑底板的概率實行推算與評估⑤地下水水位以下開挖基坑，要對其滲透性和含水層的出水能力進行實驗，且評估由于人工降雨造成巖土體下陷、邊坡不穩定，而對四周建筑工程穩定產生影響的概率。

2 注重巖石水理性質的實驗與分析

巖石水理性質是巖土與地下水彼此反應表現出的性質，但地下水在巖土中蘊藏和儲存量形式存在差別，不同賦存方式的地下水對巖石水理性質產生的作用效果不同，且作用效果和巖土類別相關，下面著重介紹地下水的賦存方式對巖石水理性質產生的影響，再針對巖土的重要的水理性質以及分析預測方案實行簡介。

2.1 地下水的賦存方式

地下水根據在巖土中的賦存方式分成結合水、由于毛細作用保持在土層或巖層毛細空隙中的地下水以及自由水，且結合水還能分成強結合水和弱結合水。這兩種水對巖土水理性質的作用最大。

2.2 主要巖石水理性質以及測試方案

（1）在巖土體浸水之后，具有力學強度降低的特點，稱為軟化性，通常用軟化系數反映，即巖土在完全浸水情況下和風干情況下外力是壓力時的強度極限之比，可以判定巖石抗風化、抗水浸的能力，當巖石層中含有容易軟化的巖石，其在地下水的作用下常常會出現軟體夾層。各種形成原因的粘性土層、由泥巴及黏土固化而成的沉積巖、頁巖、泥質粉砂巖等都具有軟化特點。

（2）水在萬有引力的影響下，巖土準許水透過本身的性質，稱為透水性。巖土的滲透性好壞優先取決于巖土縫隙的尺寸與貫通效果，另外，取決于空隙的數量。松散巖土的顆粒越小、越粗糙，其透水性就越差。堅硬巖石的縫隙或巖溶發育更好，其透水性就越好。透水性通常采用水力傳導系數反映，巖土體的水力傳導系數能利用抽水試驗取得。

（3）當巖土浸水飽和后，因為土粒連接被薄弱、損壞，使巖土體松散、分解的特點，稱為崩解性。巖土體的崩解性包含崩解時間、巖土崩解量以及崩解形式等。巖土的崩解性和巖土的顆粒構造、由地質作用所形成的天然單質或化合物、巖土結構等有很大關聯，以某區域的巖石風化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土舉例，通常崩解時間為5h到24h之間，崩解量為1.79%～34%，以微晶高嶺石、伊利石族、觀音土為主的巖石風化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土采用散開式崩解，但以硅石為主的殘積土采用裂開狀崩解方式。

（4）在萬有引力作用下飽水巖土可以從縫隙中自由流出一定水量的性能，稱為給水性，以飽和介質在重力排水作用下可以給出的水體積與多孔介質體積之比表示。給水度是儲有地下水的透水層的關鍵水文地質參變量，其不僅對基坑涌水量產生影響，也對場地疏干過程有影響，給水度通常通過實驗室方案進行測算。

（5）巖土吸水后體積變大，失水后體積變小的特點，稱為脹縮性。脹縮性是由于巖土顆粒表面水膜吸水變厚，失水變薄而形成。巖土的脹縮性通常是造成地面裂縫和基坑隆起情況出現的主要因素，對地基形變與土坡表層穩定性具有極大影響。判定脹縮性的主要標準為：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。

3 總結

在水文地質條件較復雜的地區，由于對水文地質問題不重視，設計中又忽視了水文地質問題的工程案例屢屢出現。水文地質環境下的巖土工程要使地下水自然的動力平衡改變，會導致非常嚴重的建筑工程風險，較多的危害有基坑、慣用以及流砂等情況，所以不僅需要強化初期的各種巖土地質和水文地質的勘測和分析，還要隨著建筑工程的施工，依據工程進度，實行長時間觀察，方便于設計和施工的調度，防止安全事故的發生。

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[2]劉慧，林立春，鄒兆鋼。巖土工程勘察中的水文地質的作用 [J]。科技致富向導，2011（21）：203.

[3]王凱。綜述水文地質巖土工程勘察設計及施工 [J]。科技風，2011（8）：120.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-339-1