水利工程勘察中的水文地質問題探討

劉娟

摘 要：水文地質工作是工程地質勘察中重要的一環(huán)。為提高工程勘察的質量， 本文就水利工程勘察中的水文地質問題進行了探討。對提高水利工程質量具有重要的意義。

關鍵詞：水利工程 勘察 水文地質

一、前言

進行水文地質勘察的主要目的在于確定地下水的成因、分布規(guī)律以及其內所包含的化學物質種類等，以便更好地提升地下水的利用率，最大程度規(guī)避地下水所產生的不利影響。在進行水文地質勘察的過程中，施工人員能夠從多方面直觀地了解到地下水的變化情況，以及其在變化過程中伴隨的成分變化與分布特征的變動，幫助相關工作人員更高效地利用與開發(fā)地下水資源，為水利工程建設工作的順利推行奠定良好基礎。

二、水文地質問題的重要性

在工程勘察、設計和施工過程中，水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。之所以重要，是因為水文地質和工程地質兩者關系極為密切，互相聯系和互相作用，地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。而在實際的勘察工作中因很少直接涉及水文參數，水文地質問題往往被忽視，只簡單地對天然狀態(tài)下的水文地質條件作一般性評價。因此，經常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題。為提高工程勘察質量，在勘察中加強水文地質問題的研究是十分必要的。

三、工程地質勘察中水文地質評價的內容

（一）評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，并預測可能產生的危害。

（二）結合建筑物地基基礎類型的需要，查明水文地質問題，提供選型所需的水文地質數據。

（三）查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響，分析并預測人為活動中地下水的變化情況及對巖土體和建筑物的反作用。

（四）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：一是對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼中鋼筋的腐蝕性。二是對選用軟質巖石、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。三是在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂粉土時，應預測產生地震液化、潛蝕、流砂、管涌的可能性。四是在地下室車庫設計施工中，由于地下水位變化引起的基坑上浮問題。

四、水文地質條件對工程造成危害的主要因素

（一）地下水位下降。地下水位的降低大多都是因為人為因素導致的，例如大量集中抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游修建水庫、筑壩截奪下游地下水的補給等。地下水的極大下降，往往誘發(fā)地面塌陷、地面沉降、地裂等地質災害與地下水質惡化、水源枯竭等環(huán)境問題，對建筑物的穩(wěn)定性、巖土體與人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

（二）潛水位上升。水利工程建設及區(qū)域水文條件的變化常會造成潛水位上升，如修建水庫、地下水來源地的河流、湖泊、水庫等水位的上升。建筑物的安全性和穩(wěn)定性易受潛水位上升的影響，其影響主要有以下幾個方面：一是通過軟化地基影響建筑物的安全。潛水位上升，促使粘性土壓縮性增高、強度降低和含水率增高，誘發(fā)建筑物的沉降變形；二是潛水位上升會誘發(fā)地基隆起或側移，前者會導致建筑物的基礎上浮，后者導致建筑物傾斜或墻體破裂；三是潛水位上升會促使砂土或粉土達到飽和狀態(tài)，通常會引發(fā)流砂、管涌現象，也會帶來砂土液化等問題；四是造成潛水位以下的地下室浸水，使其喪失使用價值；五是改變土壤的化學性狀，如沼澤化、鹽漬化等，給建筑物帶來腐蝕；

（三）地下水頻繁升降。因為地下水的頻繁升降變化就會引起了膨脹性的巖土會產生了不均勻的膨脹縮小變形，也使得每一次的巖土膨脹變化幅度增加，逐漸會引起了地裂現象，進而讓建筑物自身很容易被破壞。由于地下水頻繁升降變動，就會讓地下水不斷交替，讓土質中的膠結物---鐵、鋁等成分損失，在土層失去了膠結物之后，就會使得土質開始變松、讓含水量的縫隙開始增大，不斷降低了承載量，這也為后期巖土工程的基礎選擇與處理工作帶來了巨大的困難。

五、地質勘探中水文地質問題解決建議

（一）提高對水文地質問題的重視度。為了有效的提高地質勘查的質量，進行地質勘查的過程中，不僅要對水文地質問題進行研究，而且還要對和巖土相關的水文地質問題進行分析。地質勘查的水文地質內容，要對自然地理條件、地質情況、地下水位情況、含隔水層、含水層的分布情況等進行分析。其中，自然地理條件主要包括氣象水文特征，例如，工程所在地域的季風情況，氣候濕潤度等；地形地貌主要指的是工程所在地域的平原、水系、高原、地形的平坦度、地貌的侵蝕情況以及地表堆積物等因素。

（二）重視水文地質參數測定。在工程地質的勘查過程中，應該及時的做好以下工作來保證獲得精準的水文地質參數：及時測定水文地質勘查中的地下水壓，即要做好壓水試驗，根據實際情況確定試驗的起始壓力、最大壓力和壓力基數，并根據壓力和入水量的關系繪制成最終的P-Q曲線；用幾何法測量和確定地下水的流向，用充電法測定地下水的流速；做好工程地下水位的測定工作，凡在工程地質勘查的過程中遇到地下水層時，都需要及時的測定其水位。

（三）采取有效的方法進行水位測量。為操作方便，可以采取分段鉆進方法，設計好每天的鉆進工作量，開鉆后可以先以一天的鉆進量為一段。每天鉆進結束后，將孔中水抽干，第二天開鉆前測量水位，即可查明該段是否含水。若上部地層均不含水則可一直這樣進行下去。若上部已有含水層（如第四系含水層），則需將測量段密封起來，抽干其中的水，第二天測量該段是否有水及水壓大小以確定其含水性及水位情況。巖體完整段一般不含水，節(jié)理、裂隙密集段可能有水，也可能無水，總體來說，由于巖體中滲透的裂隙性，鉆孔中肯定只有小部分區(qū)段有水。這樣，通過測量可以把地層分為含水段與不含水段，再結合地球物理勘探測量確定出地層的含水部位（裂隙帶） 與不含水部位（與水文地質中的找水勘探類似）以此資料作為巖體穩(wěn)定性分析的依據要準確可靠得多。含水帶確定之后，可以根據含水帶的分布特點，用裂隙滲透的原理，來確定地下水對巖體穩(wěn)定性的影響。

5、結語

水文地質勘察對于工程的地質災害防治也發(fā)揮著重要作用。因此，制定科學合理的勘察策略，提高勘察水平，一定會對水利工程的建設起到巨大的助推作用。因此，在今后的勘察工作中，要更加重視使用科學方法作為指導，對地質問題進行全面的分析，關注每一個細節(jié)，才能保證勘察的成果具有很強的實用性和預見性，并更好地為水利工程服務。

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