關于工程地質勘察中水文地質問題的探討

摘要：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易于被忽視的問題。因此，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。

關鍵詞：工程地質勘察；水文地質；研究

實踐證明，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二者關系極為密切，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，又是基礎工程的環境，影響建筑物的穩定性和耐久性。至于容易被忽視，是在實際的勘察工作中，在勘探成果內因為很少直接涉及水文參數的利用，水文地質問題往往只被認為是象征性的工作，在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性評價。在一些水文地質條件較復雜的地區，由于工程勘察中對水文地質問題研究不深人，設計中又忽視了水文地質問題，經常發生由地下水引發的各種巖土工程危害問題，令勘察和設計處于難堪的境地。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，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

1水文地質勘察的內容

1.1自然地理情況

這方面的主要有地形、地貌以及氣象水文特征等等內容。地形、地貌是指工程所處區域周邊的水系情況、是高原或平原、地形是否平坦與開闊、地表的堆積情況和地貌侵蝕等情況；氣象水文特征是工程所在地所處的氣候帶（是寒帶、溫帶、亞熱帶或是熱帶）、濕潤的程度如何、是否季風區，以及該地區的熱量情況等等；

1.2地質環境情況

這個內容包含了工程所在地的地質構造，包括地質基地構造，包括對第四系厚度的控制，還包括地質的巖層和新構造運動等等方面。

1.3地下水的水位情況

這一情況包括最近2—5年以來地下水水位的變化情況，包括地下水的補充供給和排泄的條件，還有地表水、地下水之間的補排關系，加上這些關系和條件對地下水位造成的影響等等。其中地下水位的變化是工程勘察的重點。

1.4含、隔水層情況

含、隔水層情況包括地下水的類型、水位、流向和變化的幅度，含、隔水層的埋藏條件；主要的含水層分布、埋深、厚度情況。此外，還應憑借現場的勘探試驗，通過測定地層的水位傳導系數、滲透系數、導水系數、壓力傳導系數等等水文地質參數，準確判斷此處的地質條件是否會影響地下水的滲流狀態，是否會影響其賦存情況等，判定地下水是否會腐蝕建筑材料等等。

2工程地質勘察中水文地質評價內容

在以往的工程勘察報告中，由于缺少結合基礎設計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害，總結以往的經驗和教訓，我們認為今后在工程勘察中，對水文地質問題的評價，主要應考慮以下內容：

2.1應重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施。

2.2工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。

2.3不僅要查明地下水的天然狀態和天然條件下的影響，更重要的是分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。

2.4應從工程角度，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。

3巖土的水理性質

巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖土重要的工程地質性質。巖土的水理性質不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視，對巖土的水理性質卻有所忽視，因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。巖土的水理性質是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質，下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質及研究測試方法進行簡單的介紹。

3.1地下水的賦存形式：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結合水、毛細管水和重力水三種，其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種。

3.2巖土的主要的水理性質及其測試辦法：

3.2.1軟化性，是指巖土體浸水后，力學強度降低的特性，一般用軟化系數表示，它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。在巖石層中存在易軟化巖層時，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等均普遍存在軟化特性。

3.2.2透水性，是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發育，其透水性就愈強。透水性一般可用滲透系數表示，巖土體的滲透系數可通過抽水試驗、滲水試驗和壓水試驗求取。

3.2.3崩解性，是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結構等關系極大，以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解，而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。

3.2.4給水性，是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以給水度表示。給水度是含水層的一個重要水文地質參數，也影響場地疏干時間。給水度一般采用實驗室方法測定。

3.2.5脹縮性，是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對地基變形和土坡表層穩定性有重要影響。標定巖土脹縮性的指標有：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。巖土的水理性質尚有持水性、容水性、毛細管性、可塑性等等，在這里不再一一敘述。

4地下水的地質危害

4.1水位上升引起的危害

潛水位上升的原因是多方面的，主要受含水層結構、氣溫、降雨量、總體巖性產狀及人為因素如施工、灌溉等影響，潛水位上升會使巖土體鹽漬化或沼澤化，從而導致建筑材料的腐蝕性增強，還會使河岸、斜坡等巖土體產生崩塌、滑移等不良地質現象。

4.2水位下降引起的危害

潛水位下降大多是因為人為因素造成的，如采礦活動中的礦床疏干、集中大量抽取地下水、上游修建水庫或者筑壩而導致下游截留地下水等。地下水位的大幅度下降常常會導致地面塌陷、沉降、地裂、地下水水質惡化、水源枯竭等惡果，給巖土體本身、建筑穩定性以及人類的居住環境帶來危害。

4.3水位頻繁升降引起的危害

水位頻繁升降是由于地下水的頻繁交替將巖土體內膠結物內鐵、鋁等成分淋濕，土體失去該部分成分后變的疏松，孔隙比增大，壓縮模量及承載力降低等，情況嚴重則可導致巖土尤其是膨脹性巖土產生不均勻脹縮變形，由于巖土的膨脹收縮變形往復可導致增大巖土的膨脹收縮幅度，最終導致地裂而對建筑物產生破壞。

4.4動壓力作用引起的危害

自然狀態下水的動壓力較微弱，但人類的工程活動則改變了地下水的天然動力平衡條件，該種現象嚴重時則會引起流砂、管涌、基坑突涌等工程危害。

5結束語

在工程地質勘察過程中，地下水和巖土體都是重要的影響因素，兩者結合產生的作用，會直接影響到工程和建筑的穩定性、安全性。所以準確查清楚地下水的情況，可以為工程提供第一手的安全材料，消除隱患。

參考文獻：

[1]樂安祺，宋贊.工程勘測中的水文地質問題不容忽視[J].科技咨詢導報，2007，（19）.

[2]田有元.水文地質問題在工程地質勘察中的重要性[J].今日科苑，2009，（22）.