工程地質勘察中水文地質的重要性分析

■喻珊林

（廣東省有色地質環境中心 廣東 廣州510080）

工程地質勘察中水文地質的重要性分析

■喻珊林

（廣東省有色地質環境中心 廣東 廣州510080）

本文從工程地質勘察的性質及要求出發，依次闡述了工程地質勘察中水文地質調查內容、巖土體的水理性、地下水對巖土工程的危害等幾個方面，突出水文地質在工程地質勘察中的重要性。

工程地質勘察水文分析

根據近年來國內工程建設的行情，工程勘察、設計和施工的過程中一個極為重要但又易于被忽視的問題就是水文地質問題。為提高工程勘察質量，必須加強水文地質問題的研究，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

1 工程地質勘察中水文地質調查內容

工程地質勘察中水文地質調查內容主要有：①準確的查明場地地下水與地表水分布。②充分的收集建設場地氣象資料，查明氣候對場地地表水及地下水的影響。③查明場地各含水層及隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度，當場地有多層對工程有影響的地下水時，應分層量測地下水位，并查明互相之間的補給關系。④根據勘察場地揭露地層情況，分析場地地質條件對地下水賦存和滲流狀態的影響。⑤設置部分觀測孔，在不同深度處埋設孔隙水壓力計，量測壓力水頭隨深度的變化。⑥根據現場試驗，測定各巖土層滲透系數等水文地質資料。⑦根據室內試驗，測定地下水在各種條件下對鋼筋混凝土結構的腐蝕性。

2 巖土體的水理性

巖土體的水理性是指巖土體在地下水的作用下所顯示出來的各種性質。以往在工程地質勘察時比較重視巖土體的物理性質，往往忽略了巖土體的水理性。但對巖土體的性質來講，巖土體的物理性質和巖土體的水理性都是非常重要的。巖土體的水理性不僅對巖土體的強度及形狀會造成嚴重影響，甚至后期建筑使用期的穩定性也與其息息相關。為了保證工程建設的順利進行及建成后穩定的使用，詳細的分析建設場地巖土體的水理性是非常重要的。巖土體水理性主要有軟化性、崩解性、透水性、膨脹性及給水性：①軟化性：是指巖土體浸水后其強度降低的特性。表示方法為軟化系數，巖土體浸水達到飽和與風干狀態強度的比值，稱為巖土體的軟化系數。②崩解性：指巖土體浸水后，顆粒間的連接能力被軟化，從而導致巖土體崩解及破壞的性質。巖土體的顆粒大小、成分、組成、結構都和巖土體的崩解性息息相關。③透水性：指在重力作用下，地下水通過巖土體的性能，主要以滲透性系數表示。滲透性系數主要通過現場抽水試驗來測定，其對場地施工降水有著重要意義。滲透性系數主要由巖土體的縫隙大小及其聯通情況決定。④膨脹性：是指巖土體在吸水后體積增大，在失水后體積減小的特征。該種性能是由于顆粒表面結合水膜吸水變厚而在失水后變薄造成。該種性能也是造成地裂縫或基坑隆起等現象的主要原因，其對工程地基發生形變和土坡表層穩定性有較大影響。該性能一般用膨脹率、體縮率、收縮率等來表示。⑤給水性：指在水的作用下胞水在巖土體從裂隙和孔隙中流出的能力。

3 地下水對巖土工程的危害

綜合國內各種地質災害事件，基本都是由于水的參與下發生的，地下水對巖土工程的危害，主要是由于地下水位升降變化及地下水的動水壓力作用是引起的。

3.1 引起地下水位升降變化的因素主要有人為或天然因素，對巖土工程危害的原因是由于巖土體的性質會隨著地下水位的變化而改變，當地下水位的變化達到一定程度時，就會對巖土工程造成危害，地下水位升降變化引起的危害又可分為三種方式：

3.1.1 地下水位上升引起的巖土工程問題

引起地下水位上升的原因是多種多樣的，主要有人類活動因素如工程建筑施工、工業廢水及生活污水的滲透等影響；水文氣象因素如降雨量、氣溫等；地質因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等。地下水位上升一般都是由多種因素共同作用下所導致的。水位上升對巖土工程有許多不利的影響，主要包括：①土壤鹽漬化、沼澤化，地下水對建筑物腐蝕性增強；②邊坡工程易產生滑移、崩塌等不良地質現象；③對某些特殊性的巖土體導致結構破壞、強度降低、軟化；④地下洞室充水淹沒，基礎上浮力增大、建筑物失穩；⑤引起堅硬巖土軟化、水解、膨脹、抗剪強度降低。

3.1.2 地下水位下降引起的巖土工程問題

引起地下水位的下降多是由于人為因素造成的，例如工程施工降水、集中大量抽取地下水及修建水庫截奪下游地下水的補給等。水位下降對巖土工程有諸多不利的影響，主要包括：①易誘發地面塌陷、地面沉降，地裂縫等地質災害，對巖土體及建筑物的穩定性產生重大影響并直接威脅人類生命財產安全；②施工降水等活動中產生水頭差導致動水壓力的產生，使粉細砂、粉土層中的土顆粒受到沖刷，將細顆粒沖走，使土的結構遭到破壞；③引起地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對人類自身的居住環境造成很大威脅。

3.1.3 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形，當地下水升降頻繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復發生，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。

3.2 地下水動力作用引起巖土工程危害

天然狀態下地下水的動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但由于某種因素（如人類工程活動、地震）改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引發一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等，造成安全隱患及影響工程質量。

4 總結

水文地質是影響巖土體性質的一項重要因素。在進行工程地質勘察的過程中相關人員應對水文地質進行全方位的分析和研究，對施工過程中水文地質對巖土體的影響進行全面掌握。水文地質資料在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發展，水文地質勘察必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質工作將有效地減少或消除地下水對工程建筑和人類生產生活的危害，同時也對勘察水平的提高起著極大的推動作用。

[1]中華人民共和國建設部.巖土工程勘察規范 [M].中國建筑工業出版社，2009.

[2]王大純張大權史毅虹等.水文地質學基礎 [M].北京：地質出版社，1995.

[3]曾憲軍.地質工程勘察中的水文地質問題重要性分析 [J].經營管理者，2005：331-332.

[4]龔建波李懷良.工程地質勘察中水文地質的作用及存在的問題分析 [J].中國新技術新產品,2012.91.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-287-1