關(guān)于巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題初探

鹿金江

【摘 要】水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用，在巖土工程勘察不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及智治理措施的建議，為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)工程的危害。

【關(guān)鍵詞】工程勘察；水文地質(zhì)；危害

巖土工程勘察工作中，水文地質(zhì)問題是一個(gè)容易被忽視的問題。實(shí)際操作中，巖土工程的勘察報(bào)告很少直接涉及水文參數(shù)的利用，水文地質(zhì)問題被認(rèn)為是象征性的工作，只簡單地對(duì)水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。而實(shí)際上，水文地質(zhì)工作在巖土工程勘察、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治方面都起著重要的作用。

一、巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求

在巖土工程勘察中，應(yīng)根據(jù)工程的具體要求，通過搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作，查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。①自然地理?xiàng)l件：這里面包括氣象水文特征和地形外貌等內(nèi)容，氣象水文特征是指工程所屬地域，是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候與否，擁有的濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。②地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。③地下水位情況。包括近2～5年最高地下水位、水位變化趨勢(shì)；地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。地下水位的變化對(duì)巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。④各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過現(xiàn)場試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

二、巖土工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容

（1）要查明地下水在天然狀態(tài)及天然條件下的影響，并分析預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況，按地下水對(duì)工程的作用與影響，提出在不同條件下應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)的地質(zhì)問題，提出防治措施。

（2）工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型（如基坑工程、邊坡工程、樁基工程）和施工需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供所需的水文地質(zhì)參數(shù)。

三、地下水引起的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個(gè)方面。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，都將對(duì)巖土工程造成危害。地下水位頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害主要包括可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土工程造成的危害主要是因?yàn)槿藶楣こ袒顒?dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引起流砂、管涌、基坑突涌等一些嚴(yán)重的工程危害，造成安全隱患及影響工程質(zhì)量。

（一）地下水位變化引起巖土工程危害

地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個(gè)方面。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，都將對(duì)巖土工程造成危害。

①地下水位上升引起的巖土工程危害

引起潛水位上升的原因有多種多樣，主要有人類活動(dòng)因素如工程建設(shè)施工、工業(yè)廢水和生活污水的滲透等影響；水文氣象因素如氣溫、降雨量等影響；地質(zhì)因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等的影響。地下水位上升可能引起巖土工程的危害體現(xiàn)在以下幾方面。引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象，給施工帶來很大困難。斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，影響其穩(wěn)定性。具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。對(duì)地下室、地下構(gòu)筑物的防潮、防濕、防水或穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。土壤沼澤化、鹽漬化，增強(qiáng)巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性。引起堅(jiān)硬巖土軟化、水解、膨脹、抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo)致建筑物破壞。

②地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位的持續(xù)下降，不僅影響農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、人民的生活，而且會(huì)引起許多巖土工程問題。地下水位的降低大部分是由于人為因素造成的，如大量抽取地下水、對(duì)河流進(jìn)行人工改道，上游筑壩、修建水庫截止下游地下水的補(bǔ)給等。地下水位下降可能引起巖土工程的危害體現(xiàn)在以下幾方面。地下水的過大下降會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，如地裂縫的產(chǎn)生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。地下水的過大下降會(huì)引發(fā)環(huán)境問題，如地下水資源枯竭、地下水中有害離子增多，礦化度增高以及水質(zhì)惡化等，對(duì)人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

③地下水位頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害。

地下水位頻繁升降可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水的季節(jié)性升降或巖體中水分的增減變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí)，會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進(jìn)而形成地裂引起建筑的破壞。當(dāng)?shù)叵滤诮ㄖこ袒A(chǔ)底面以下發(fā)生變化時(shí)，會(huì)軟化地基土，使其強(qiáng)度降低、壓縮性增大，可能引起地基土附加沉降和變形，從而造成建筑物變形破壞。

（三）地下水動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土工程造成的危害

地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引起流砂、管涌、基坑突涌等一些嚴(yán)重的工程危害，造成安全隱患及影響工程質(zhì)量。

四、結(jié)束語

水文地質(zhì)問題一直是巖土工程勘查中不可忽視的重要問題，在具體工程中，一定要因地制宜，不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，根據(jù)勘察到的工程所處地域的地質(zhì)水文條件，制定相應(yīng)的防護(hù)措施和施工計(jì)劃，為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)工程的危害，真正保證工程的質(zhì)量，確保后續(xù)的使用安全。

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（作者單位：江西核力特種設(shè)備有限公司）