淺析水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性

■邱川庭

（四川省冶金地質(zhì)勘查局成都地質(zhì)調(diào)查所四川成都610203）

淺析水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性

■邱川庭

（四川省冶金地質(zhì)勘查局成都地質(zhì)調(diào)查所四川成都610203）

本文簡要分析了水文問題對于工程勘探工作的重要性。

水文地質(zhì) 工程地質(zhì)勘察 地下水

1　水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性

水文地質(zhì)問題貫穿整個工程的始終，因此我們要對其持有足夠的重視度。水文地質(zhì)問題與工程地質(zhì)工作息息相關(guān)，相互影響和作用，有著千絲萬縷的聯(lián)系。其重要性主要表現(xiàn)在以下方面：①地下水是水文地質(zhì)勘探的主要部分，地下水作為巖土體的一部分，對巖土體的特性形成有很大作用；②地下水對基礎(chǔ)工程也有直接的影響，地下水是基礎(chǔ)工程存在的環(huán)境，因此地下水對基礎(chǔ)工程也有直接的影響；③地下水具有一定的腐蝕性，因此對于建筑物的安全穩(wěn)定和使用期限有著很大的影響。但事實上，我們經(jīng)常忽視水文地質(zhì)問題，因為一般的勘察工水文參數(shù)并沒有直接要求，只要求天然狀態(tài)下水文地質(zhì)的一般性評價。以上原因造成了巖土工程的極大損害。因此必須加強對水文地質(zhì)的重視。

2　工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

大量的由地下水引起的建筑基礎(chǔ)下沉事件和建筑物開裂問題，引起了人們對地下水的重視。即在工程勘探中加強對水文地質(zhì)問題的評價。其評價的主要內(nèi)容有：地下水對巖土體、建筑物、地基基礎(chǔ)等方面的的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。其中對于建筑物地基基礎(chǔ)，要根據(jù)建筑要求，確定最合適的類型，并對其相應(yīng)的水文地質(zhì)進行調(diào)查，獲得選塹所需的水文地質(zhì)資料。除此之外，還要調(diào)查人為工程活動的影響下，地下水對巖土體和建筑工程的影響。

在不同情況下，對水文地質(zhì)問題評價的重點是不同，以下是在工程角度對不同情況的分析：①位于地下水水位之下的建筑。對于這種建筑物，主要評價地下水對其構(gòu)成材料的腐蝕作用，如對混凝土和鋼筋的腐蝕作用。②基礎(chǔ)持力層。構(gòu)成基礎(chǔ)持力層的材料主要有：軟質(zhì)巖石、強風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體，因此此時對水文地質(zhì)的評價重點是地下水對以上材料是否有軟化、崩解、漲縮等影響，以及影響的大小程度。③地基基礎(chǔ)壓縮層。在此部分，由于會有松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土，因此評價側(cè)重于地下水是否會引發(fā)液化潛蝕、漉砂、管涌等現(xiàn)象，并提出預(yù)防建議。④建筑基礎(chǔ)下部的承壓含水層。此時的評價重點是承壓水是否會沖毀基坑底板，并計算其發(fā)生的可能性。⑤基坑位于地下水位以下。此時的評價方法為：通過滲透性和富水性試驗，得出人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。

3　重視巖土水理性質(zhì)的測試和研究

所謂巖土水理性質(zhì)，指的是巖土與地下水相互影響、相互作用時，從而顯現(xiàn)出各種不同的性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)對巖土的強度、變形建筑物的穩(wěn)定等都有一定的影響。目前的工程地質(zhì)勘探將重點放在對沿途的五力力學(xué)性質(zhì)的評價方面，忽視巖土水理性質(zhì)，造成其評價內(nèi)容完整性下降，因此要加強對巖土水理性質(zhì)的測試和研究。

不同形式的地下水與巖土發(fā)生的作用是不同的，因此造就不同的巖土水理性質(zhì)。此外，不同類型的巖土具有不同的水理性質(zhì)，但這不是本文的研究重點。本文主要研究不同的地下水的賦存形式對巖土水理性質(zhì)的影響，以及部分重要水理性質(zhì)的研究測試方法。地下水的賦存形式主要有三種：結(jié)合水（強、弱結(jié)合水）、毛細(xì)管水和重力水。

①強結(jié)合水：也叫做吸濕水，他可以依靠分子力，對巖土顆粒形成強烈的吸附力，最終形成一層薄切牢固的水膜，一般情況下其吸附力可達(dá)10MPa，強壓條件下，密度增加為原來的兩倍，因而其粘滯性、彈性和抗剪切力都極大。但其缺點為：不受重力作用、不能傳遞靜水壓力。弱結(jié)合水：也叫作弱薄膜水，它是包裹在強結(jié)合水形成的薄膜之外的一層厚度較大的水膜。其特點為：能夠進行緩慢移動、可變形。其缺點與強結(jié)合水一樣。結(jié)合水主要存在于粘性土中。因此其主要與黏土進行反應(yīng)，主要表現(xiàn)為物理性質(zhì)，如：可塑性、膨脹性、收縮性，因其低流動性，所以很難影響巖土的動態(tài)水理性質(zhì)。

②毛細(xì)管水：主要存在于在巖土毛細(xì)管空隙中、受毛細(xì)作用力影響的地下水，主要有三種類型：孤立、懸掛和真正毛細(xì)管水。毛細(xì)管水可以在巖土空隙中進行垂直運動，當(dāng)所承受的毛細(xì)管力超過其承受的重力時，水就會垂直上升：反之，水就會垂直下降。因此在地下水水位之上，會存在一個與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。毛細(xì)管水最主要的作用為：軟化巖土層。

③重力水：狹義的“地下水”，指受到重力作用，在巖土孔隙、裂隙中自由運動的水。其特點為：無分子力影響，不抗剪切，能夠傳遞靜水壓力。重力水在巖層中非常活躍，對巖土水理性質(zhì)的影響作用巨大，因此人們對其影響和關(guān)注是最多的。

4　全面了解地下水引起的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害的原因有兩個：地下水位升降和地下水動水壓力作用。

4.1地下水升降變化引起的巖土工程危害

人為和自然的原因都可以使得地下水位發(fā)生改變，當(dāng)其水位變化過大時，就會危害巖土工程。地下水位變化主要有三種方式可以對巖土工程造成影響：①地下水不規(guī)律的升降，會使得一部分極易膨脹滲水和收縮的巖石發(fā)生不均勻脹縮變形；②地下水位變化過于頻繁，不僅僅會加劇巖土的變形，甚至?xí)黾悠渑蛎浭湛s幅度，當(dāng)膨脹收縮程度超過建筑工程的承受度之后，就會產(chǎn)生地裂，對建筑物產(chǎn)生不同程度的破壞；③地下水水位的變化加劇了巖層中水的流動性，不斷流動的水，會帶走土層中的膠結(jié)物--鐵、鋁等成分，造成土質(zhì)疏松、含水量增大，降低土層承載力和壓縮模量，進而影響巖土工程基礎(chǔ)選擇和處理。

4.2地下水動壓力作用引起巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害。但是隨著人類的工程建設(shè)力度增大，人類對地下水的水壓平衡，造成地下水的大規(guī)模流動現(xiàn)象，從而引發(fā)流砂、管涌、基坑突涌等嚴(yán)重的巖土工程危害。

5　結(jié)束語

綜上所述，水文地質(zhì)問題對巖土工程勘查的影響是巨大的，因此我們必須加強對水文問題的重視。要認(rèn)真對待每一次水文地質(zhì)勘探，積累經(jīng)驗，總結(jié)出不同地質(zhì)、不同形式地下水所需要的評價手段，因地制宜。

[1]陳國明.淺談地下水危害及工程勘察水文地質(zhì)評價 [J].西部探礦工程，2015(3).

P641.4+3[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-309-1