談工程勘察中的地下水作用問題

陳俊杰

(山西省勘察設計研究院，山西太原 030013)

對于地下水問題而言，無論是在工程的勘察設計還是施工過程中，它所造成的影響都是非常大的，但往往地下水問題在工程的勘察設計與施工過程中，也是極易被忽視的問題之一，正是因為如此，由地下水問題而導致的各類巖土工程危害才頻繁發生。地下水還能夠在巖土孔隙中進行滲流，于是我們便把巖土可以被水或是別的液體所透過的特殊性質，稱之為滲透性。滲透性能在一定程度上改變巖土自身的強度與變形能力，讓原本就具有復雜性的地質條件變得更加復雜，甚至由此而引發地質災害，此外，地下水問題還將對建筑物與建筑物地基的安全性以及穩定性等造成直接的影響。因此，地下水問題無論是在工程地質的勘察過程中，還是在地質災害的防治過程中，都是一個至關重要的因素，必須對其給予充分的重視。

1 地下水問題在建筑工程中的重要性分析

眾所周知，大自然中的巖土層是含有一定水分的，這部分水通常以三種形態存在于巖土層中，分別是固態水、液態水以及氣態水，一般在工程界中所說的地下水都屬于其中的液態水。之所以地下水問題常常被忽略，其中有很大部分原因是由于地下水存在于地下，似乎與建筑工程并無太多的關聯，可實際情況卻剛好與之相反，地下水問題不光是與工程地質勘察具有緊密聯系，就連工程的施工方法、設計方案、工程預算以及工期長短等都有著非常重要的聯系。同時，由于地下水本身就是巖土體的一個組成部分，它將對巖土體工程的相關特性造成直接的影響，而且地下水還是工程基礎中的一項外部環境，它主要是對建筑工程中的耐久性與穩定性造成影響。因此，必須充分重視地下水的處理問題，若處理不當，不但會對建筑工程產生諸多不良影響，嚴重時還將導致工程事故的發生。

一般在實際的工程勘察過程中，其勘察結果一般僅是對自然狀態下的地下水做出一些常規性的簡單評價。特別是對于某些水文地質條件相對復雜的地區，若在工程勘察階段對地下水問題缺乏深入的勘察，而在工程設計階段又未給予其充分的重視，便極易由地下水問題導致建筑工程出現各種地質危害。所以，為了有效確保工程的勘察質量，在勘察過程中就必須對地下水問題進行科學合理的分析，并運用有效的措施與方法解決好地下水問題，努力將地下水問題帶來的危害降到最低。

2 地下水問題對巖土工程所造成的危害分析

地下水問題對巖土工程所造成的危害，大致可以從以下兩個方面來看。

2.1 地下水水位變化

地下水水位變化也分為兩種，一種是地下水水位上升，另一種則是地下水水位下降，下面分別對兩種情況進行分析:

1)地下水水位上升對巖土工程所造成的危害。使得地下水水位上升的原因有很多，主要可將其分為三大類:首先，人類因素所造成的地下水水位上升，如生活污水與工業廢水的排放，農作物灌溉、生活用水及公共用水的地下滲透等;其次，地質因素所造成的地下水水位上升，如地殼運動及含水層土壤自身所具有的滲透性等;另外，水文與氣象因素也將造成地下水水位的上升，如降水量的增多或是河流汛期因高溫而到來等，這一因素也是引發地下水水位發生變化的主要因素。所以，地下水水位上升并不是某一因素的單一作用力，而是多方面因素綜合作用得到的最終結果。

當地下水水位上升到一定程度時，它將對巖土工程造成某些危害，如在地下水的浸泡下，土地將面臨鹽漬化或是形成沼澤的危險，建筑物在其腐蝕下自身的耐久性必然也將受到影響;土壤中水分含量增加之后，在河岸及斜坡地區還容易發生垮塌與滑坡等危險。

2)地下水水位下降對巖土工程所造成的危害。造成地下水水位下降的主要原因都是一些人為因素，如大量使用地下水，或是在河流的上游位置筑壩，以至于下游因水源匱乏而導致地下水水位下降等。

當地下水水位下降到一定程度時，它也將對巖土工程造成某些危害，如地面因地下水浮力降低而出現裂縫甚至塌陷，它不但將對建筑物自身的穩定性造成極大的影響，同時還可能危及人們的生命財產安全;同時，地下水水位過低還將對水質與生態環境造成嚴重的影響，這對人類生活與生存的質量都將造成影響。

2.2 地下水動力作用

若是地下水處于自然狀態下，它對巖土工程所造成的危害是微乎其微，原因是地下水的動水壓力，其作用力非常微弱。但是，一旦地下水的動力平衡條件，在某些因素的影響下失去了平衡，此時的動力水壓將對巖土工程造成極大的危害，如出現基坑突涌、管涌或是流砂等，這些危害不僅僅對工程質量造成了影響，更重要的是它還嚴重威脅著工程參與人員的人身安全。

3 地下水問題在進行勘察時應注意的相關事項

3.1 對地下水勘察的相關要求進行明確

1)查明地下水問題的各種相關條件。

a.掌握好區域性氣候的準確資料，例如歷史水位、降水量和水位變化的情況，地下水的排泄與補給條件，以及地表水和地下水二者之間的互補關系等;b.對主要的含水層在其位置分布、埋藏深度與厚度等方面進行明確，并通過有關的實驗準確測定出地下水問題的各種參數等;c.不但應在場地實際的地質條件下，查明地下水的滲流狀態與賦存情況是否受到影響，還應查明地表與地下水是否會受到污染，若存在污染還應考慮其污染的程度。

2)地下水問題的評價內容。之所以要對巖土體及建筑工程所受地下水的影響進行評價，主要是為后續的設計與施工提供準確的參考資料，從而有效避免地下水問題對建筑工程造成諸多的不良影響。在對地下水問題進行評價時，應充分考慮以下幾個內容:

a.在查明地下水相關資料的同時，還應對人在工程活動中所引起的地下水變化情況進行分析與預測，同時充分考慮到它是否會對建筑物與巖土體產生反作用;b.將評價重點著眼于地下水對于建筑物與巖土體所造成的影響，并對有可能出現的各種地質危害進行科學的預測與評估，最后再針對性的給出評價結論，以及有效的防治措施;c.在工程勘察過程中還必須緊密結合建筑物地基的實際情況與類型需求，并詳細查明關于水文地質方面的各種問題，以便為后續工作提供詳盡且準確的水文地質資料;d.在對地下水問題進行評價的時候，還應該站在工程的角度，按照地下水在工程中所起到的作用，以及地下水對工程產生的各種影響，針對性的對各種條件下的地質問題進行評價。

3.2 充分重視地下水問題中的參數測定

1)測定地下水水位。一般情況下，在巖土工程的勘察過程中，只要是勘察到含水地層的存在，就必須對其進行地下水位的測定。尤其需要注意的是對靜止水位的測定，測定靜止水位的時候應保持一段穩定的時間，而穩定時間的長短則是由含水層實際的滲透性而定的，必要時還可待勘察結束之后，再對靜止水位進行測定;若利用的是泥漿鉆進的方式，水位測定前應先進行必要的處理，如先洗孔后測量，或者是把測水管打到含水層之中，其打入深度應控制在20 cm為宜;若測定水位時遇到多層含水層的情況，則應首先考慮利用恰當的方法進行止水，以便將其與別的含水層之間能有效隔離。

2)測定地下水的準確流向與流速。在對地下水的準確流向進行測定的時候，通常采用的是幾何測定法，同時還將對各孔內的水位進行測量，以便對地下水的準確流向進行測定。而對地下水的水流速度進行測定時，則可利用充電法或批示劑法等。

3)抽水試驗。要想進行抽水試驗，就必須完全符合抽水試驗的方法，抽水試驗的方法主要是由滲水系數其應用范圍的不同，來選擇相應的抽水試驗方法，并且抽水試驗的降深應保持在三次為宜，其中最大的降深應與工程設計中要求的地下水位降深標高相接近;此外，在水位測量的時候，使用的方法與儀器應保持一致，讀數時若為抽水孔則單位為厘米，讀數時若為觀測孔則單位為毫米;若涌水量和動水位分別與時間關系曲線之間的波動始終控制在一定的范圍之內，則可認定為已經處于穩定狀態;當抽水工作完成之后，還應對恢復水位進行測定等。

4 結語

隨著工程勘察技術的不斷發展，地下水問題必然會越來越受到相關人士的關注與重視，因此，全面認識并不斷完善工程勘察過程中關于地下水問題的勘察方法與應對措施，才能從根本上預防因地下水問題而引發的危害，從而達到快速提高建筑工程質量的目的。

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