工程地質勘查中水文地質若干問題的探討

趙建華

【摘要】在所有的地質勘察中，水文地質問題一直是一個容易被工程界所忽視的問題，由于缺乏足夠的認知，導致地下水引起的各種建筑物安全事故時有發生，因此水文地質勘察對于評估建筑物地基基礎有著重要的作用，本文就工程地質勘察中的若干水文地質問題進行探討，對水文勘察的要點，水文地質的評價內容進行分析，為工程建設設計和施工提供準確的水文資料，從而避免地下水帶來的工程隱患。

【關鍵詞】地質勘查水文條件地下水安全

在工程勘察設計中，對地質條件的勘察評價是必不可少的環節，不僅要求對相關巖土地質進行研究，還要查明與巖土相關的水文條件，評價地下水可能帶來的影響，提出對不良水文地質條件的預防措施，從而為工程建設設計和施工提供準確的水文資料，避免地下水帶來的工程隱患。本文主要分析工程地質勘察中的水文地質評價內容、巖土的水理性質以及地質勘查中水文地質問題應注意的事項。

1.水文地質的評價內容

在大量的工程實踐當中，時常發生因水文地質勘查問題而造成的建筑物開裂和基礎沉降問題，可見水文地質問題對于保障工程建設安全具有重要的意義。因而地質勘查中需要對水文地質問題進行有效的評價，主要的內容包括以下幾個方面：

第一，水文地質的評價需要結合場地條件和建筑物的地基基礎設計內容，綜合判斷地基條件，為地基基礎設計和地基處理提供相應的水文資料。

第二，應從地下水條件對建筑物可能帶來的影響和損害著重進行評價，形成地質條件報告，對預測的水文地質造成的安全隱患條件采取措施防治。

第三，水文地質條件除了勘查原有的地質條件下的地下水情況之外，還要考慮到后期的人為活動、工程施工導致的地下水環境的變化，從動態角度判斷水文條件對工程的具體作用和影響。

第四，從建設工程施工的角度出發，需要結合地下水的主要影響，重點找出在不同的水文地質環境下的重點評價內容，例如對于長期埋置在地下水位以下的基礎部分，要重點評價建筑物基礎的耐久性。地基條件為巖土體時，對以這一類土體為地基的工程項目要重點評價由于水位條件造成的巖土體的軟化、崩解、脹縮等變化，對于軟土地基下的建筑物，要重點評價可能發生的流砂以及管涌問題。當工程建設地基有著明顯的承壓含水層，則需要在基坑施工中考慮到承壓水的沖壓作用，對基礎的底板要進行抗承壓水沖壓能力的評價。如果基坑施工在地下水以下，則要考慮到土體的沉降問題以及基坑的變形問題，需要針對性的進行滲透性和富水性試驗，評價邊坡穩定、基坑穩定等問題。

2.巖土體的水理性質

水理性質主要包括了透水性、崩解性、軟化性、給水性、脹縮性等，本質上水理性質是巖土體在地下水作用下產生的具有水理特征的性質，當巖土體在地下水侵蝕的環境下，容易發生強度和剛度上的變化，從而對地上部分的建筑物和構筑物產生影響，嚴重的將引發工程安全問題。下面對巖土體的水理性質的測試進行描述，通常由以下方法：

第一，透水性是指水透過巖土的性能，透水性和巖土體的松散程度、顆粒級配條件有關，巖土體越松散、顆粒越大，透水性越好，反之巖土體越緊密，顆粒較小，縫隙較小，則透水性較差。工程實踐中透水性主要由滲透系數來反映，而滲透系數則需要依靠土體的抽水試驗獲取。根據透水性的條件，巖土可分為透水巖土、半透水巖土和不透水巖土。透水性越大，給建筑帶來的影響就越大。

第二，崩解性。通常巖土體在靜水條件下，由于水的浸入，土體之間的結構發生變化，土體的剛度和強度發生了變化使得土體發生崩散解體。崩解性的影響因素較多，巖土體的顆粒大小、巖土體結構以及巖土體主要的成分都會影響到崩解性，例如石英石崩解呈裂開的方式，殘積土崩解呈散開的方式。巖土體的崩解會對建筑物地基產生較大的不良影響。

第三，巖土體長期在地下水環境中，強度明顯下降，這就是軟化性的表現。軟化性主要通過軟化系數來量化，主要反映出巖土體耐水和耐壓性，一般頁巖和泥巖以及粘性土層容易發生軟化性。軟化性是引發地基沉降的因素之一，土體的強度降低，地基基礎則發生豎向沉降，土體軟化不均勻引發不均勻沉降還會引發建筑物的開裂。

第四，脹縮性。所謂巖土的脹縮性是指巖土在受到地下水的作用后，其體積會逐漸增大，而當巖土的水分流失時，其體積又會變小的能力。

3.地質勘查中水文地質問題的注意事項

第一，地下水位情況，對地下水的分析應考慮到如下問題：地下水位的變化趨勢，地下水的補給條件，地下水位的最高位表現，地下水和地表水之間的補給關系。地下水位的變化對建筑物的影響巨大，若在壓縮層范圍內，會造成地基條件惡化，地基基礎強度降低，引發建筑物的沉降和開裂。而地下水位的變化較大時，會引發嚴重的地裂問題，進而對建筑物產生損傷，甚至發生坍塌問題，近年來時常有地面地陷問題，都是由于地下水位變化引起的。

第二，含隔水層的情況。研究含水層的深度、厚度，以及含水層的實際分布情況。分析該區域的地下水賦存及滲透的影響；分析該區域的地層滲透系數；分析對建筑材料的腐蝕情況等等。

第三，水文地質測定參數的準確性。采用幾何法來測定地下水的流向。地下水的水位測量要精確，判定是多層含水層還是靜止的水位，兩者要有區別，靜止水位下，需要在穩定的時間內進行測量，而多層含水層需要隔離后進行測量。對于壓水實驗要結合地質鉆孔資料進行，結合實際的地質條件確定試驗段的劃分和試驗孔的確定。其他參數如最大壓力、起始壓力、試驗壓力基數也要結合工程需求測定，計算試驗段的透水率，最終確定反映壓力與流量關系的p-Q曲線類型。

4.結語

水文地質勘察是一項復雜的工程，為保證工程建設順利開展提供了準確的水位地質資料，對建筑物的潛在問題進行預測和判斷，提前采取預防措施。總而言之，水文地質工作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，因此在工程實踐中應當重視水文地質勘查工作。

參考文獻：

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