巖土工程勘察中的水文地質問題研究

商小樂

摘要：在巖土工程的勘察中，水文地質問題一直是一個重要的內容。如果沒有對當地的水文地質問題進行充分的考慮和研究就施工，有可能會對巖土的表層造成很大的塌陷，使得土體上部建筑遭受破壞。因此為了能夠提高工程勘察的工作質量，就要在具體工程中因地制宜，做好相應的防護和治理，使水文危害有所減少，為工程的建設做到有效幫助。

關鍵詞：巖土工程勘察；水文地質問題；水理性質；地下水

中圖分類號：TU195文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）10-0147-02

在巖土工程勘察工作中，由于某些地方的水文地質條件相對比較的復雜，因此忽視了水文地質問題的研究和探討，在地下水的作用下，使巖土工程危害的現象經常發生，巖土工程勘察和設計境地也變得相對困難起來。然而，在工程的勘察中，水文地質問題的研究是非常重要的。實際的實施中，不僅要熟知巖土工程中的水文地質問題，評價建筑物和巖土體所受地下水的作用和影響，還要能夠提出相應的措施進行治理和防護，使地下水對巖土工程的危害有所消除，提高工程的質量。

一、巖土的水理性質

所謂巖土的水理性質，就是地下水與巖土之間相互作用時而產生的種種性質。就水文地質問題而言，其表現的主要特性是巖土的物理性質和巖土的水理性質，這些性質在一定程度上能夠對巖土的強度產生影響使之變形，且建筑物的穩定性和安全性也會受到某些性質的影響。由于傳統的巖土工程勘察工作沒有足夠的經驗，忽視了地下水的水理性質，不能夠全面地對巖土工程地質的性質做出評價，造成了許多的問題和麻煩。一般來說，巖土的水理性質有以下一些內容：

（一）巖土的軟化性

當水浸過巖土體后，降低了本身的力學強度，此時所呈現的性質即為巖土的軟化性。其表示方式為軟化系數，是巖石耐水浸能力、耐風化能力的判斷指標。像頁巖、粘性土層、砂巖、泥巖等巖類土體都存在著軟化特性，通過地下水的作用，形成軟弱的夾層，降低了巖層的強度和整體特性。

（二）巖土的崩解性

巖土的崩解性即巖土被水濕化后形成的特性。水在侵入巖石之后，會造成巖土體內結構連接的破壞和消弱，使土體內部的膠結物發生溶解。同時，水分子會吸附在巖土的顆粒表面上，形成一種水化膜，也使巖土表面之間的顆粒產生破壞。

（三）巖土的透水性

透水性的表示方法一般為滲透系數的表示方法，可通過抽水試驗進行巖土體滲透系數的獲取。地下水的滲透徑流是透水性造成的，這不僅溶蝕、泥化、軟化了巖體，降低巖土的強度，還產生了巖土的揚壓力，使建筑物自重的垂直荷載有所削減，并形成了動水壓力，導致基礎沉陷變形或遭到更嚴重的破壞。這都會影響到上部建筑物的穩定和全安，如國內外的大壩事故中，多數都是因為這些原因而造成的。

（四）巖土的溶水性

飽水巖土在重力作用下，會從裂隙和孔隙中自行流出一定水量，一般由給水度進行表示。作為水文地質參數的給水度，所變現的意義也是非常重要的，其能夠對地下水的疏干時間產生影響，一般采用實驗室方法來進行測定。

（五）巖土的脹縮性

巖土的脹縮性指的是巖土吸水膨脹、失水收縮的一種特性。其指標有收縮系數、自由膨脹率、體縮率、膨脹率等。當巖土失水后，表面的顆粒間距就會變小，其顆粒表面會和水膜結合而變薄，使土體產生收縮。而當巖土被水浸過后，會使表面的顆粒間隙變大，就會與水膜結合變得越來越厚，進而形成土體的膨脹。如果巖土反復地進行土體的收縮和膨脹，就會引起土上部建筑物的開裂和破壞。

二、水文地質問題對巖土工程的危害

水文地質問題對巖土工程的危害主要是因為地下水徑流、地下水位升降變化、壓力的作用、地下水動力等因素導致的。其地下水位的變化主要分為人為因素和天然因素，當到達一定程度的水位變化時，都會影響到巖土工程的安全和穩定。因地下水位變化而引起的巖土工程危害主要有以下一些方式：

（一）潛水位上升

很多種原因都會導致潛水位的上升，而地質因素的影響則是最主要的。如總體巖性產狀、含水層結構、水文氣象因素（氣溫、降雨量等）、人為因素（施工、灌溉）等。多數情況下都是多種因素的綜合作用而引起潛水位上升的。一般來說，潛水位的上升會危害到巖土工程的穩定和安全，如鹽漬化、土壤沼澤化等都會對巖土工程進行嚴重的腐蝕，使其結構受到破壞，出現斜坡、巖體滑移、崩塌等地質現象。此外，一些特殊性的巖土體（花崗巖殘積土、泥質砂巖、泥巖、頁巖）的結構也會受到破壞，引發粉土飽和液化和粉細砂，造成管漏、流砂等嚴重的現象出現，此時，水會將地下洞室淹沒，使基礎上浮，影響建筑物得穩定。

（二）人為因素造成地下水位的降低

地下水位的下降，會導致巖土工程的重大危害，如采礦中的礦床疏干、上游筑壩、水庫截奪下游地下水的補給、地下水的集中抽取等。種種現象會很大程度上對地下水的補給產生影響，因常常達不到有效地補給，會造成地面坍塌、地面沉降、地裂現象等嚴重的地質災害，并引起水源惡化和地下水源枯竭等環境危害，對人們的生活和建筑物的穩定都會造成大的威脅。如：建筑物開裂、建筑物失穩破壞、地面不均勻坍塌、壩基地下水滲流等；其次還會引發隧洞膨脹變形的破壞，如洞頂坍方、洞底鼓脹、側壁滑塌。

（三）地下水頻繁升降的危害

膨脹性巖土的不均勻脹縮變形是地下水的升降變化引起的，如果地下水升降嚴重時，就會形成巖土的膨脹收縮，還是其收縮幅度有所增大，引起地裂造成建筑物的塌陷和破壞。在地下水升降的變動中，由于其變化的頻繁交替，會淋失土層中的鋁、鐵等膠結物質，而失去膠結能力的土層會變的非常的松軟，這就降低了承載力和壓縮模量，增大了含水量孔隙比，從而給巖土工程基礎的處理和選擇帶來許多的困擾。

（四）地下水壓力、動力作用產生的危害

在天然的狀態中，地下水的壓力和動力的作用就會相對的薄弱，不會產生什么重大的危害，但由于受到人類活動的影響，使地下水的動力平衡條件遭到破壞和改變，在動水壓力的影響下，就會造成管涌、流砂、基坑突涌等一些嚴重的巖土工程

危害。

三、巖土工程勘察中水文地質的評價內容

在實際的工程勘察報告中，往往缺少地下水對巖土層及其建筑物危害的評價內容，其施工需要和基礎設計的針對性也不夠強，因此總會造成一些地質的危害現象。為充分解決這一問題，就要做好水文地質評價的工作，值得注重的內容有以下幾個方面：（1）在巖土工程勘察中，地下水對建筑物和巖土層的影響與作用應進行重點的評價，做好防治巖土工程危害的準備工作；（2）注重結合建筑物地基基礎的類型，對相關的水文地質問題進行查明，使所提供的水文地質資料能夠服務于地基基礎類型的選擇；（3）了解地下水的天然條件和狀態所產生的影響，并能夠分析和預測地下水的變化對建筑物的反作用；（4）依據地下水對工程的影響和作用，從工程的角度出發，提出地質問題在不同條件下的評價。

四、結語

總而言之，在建筑工程中的建筑物持力層選擇、工程地質災害的防治、基礎設計等內容上，水文地質工作起著非常重要的作用。在具體的巖土工程勘察實施時，有關水文地質問題的查明就非常的必要，只有明確地下水對巖土的影響，制定出有效的防治措施，才能進一步消除地下水對工程的危害，從而發揮提高勘察水平的重要作用。

參考文獻

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（責任編輯：文森）