巖土工程勘察中水文地質勘察和評價分析

云南地質工程勘察設計研究院 云南昆明 650010

摘要：水文地質勘察與評價工作是巖土勘察工作做非常重要的一個環節，主要作用是為巖土工程勘察工作提供相關的水文地質參數，為巖土工程勘察工作的順利進行和工作人員的人身安全提供有力的保障。本文從水文地質勘查的要求、評價內容、水理性質和地下水水位變化這四個方面對巖土勘察工程潛在的危害性進行分析。

關鍵詞：巖土工程勘察；水文地質；勘察；評價

前言

水文地質條件與工程施工的安全性有非常密切的聯系，在展開巖土工程勘察工作前做好水文地質勘查和評價有利施工人員進一步的掌握相關的水文地質參數，可以避免很多潛在的危險因素，促進巖土勘察工作的順利進行，對保障工作人員的人身安全和保護生態環境有重要的意義。

1.水文地質勘察的相關要求

巖土工程勘察工作的展開需要一定的水文地質數據支持，因此水文地質勘查十分重要。其相關要求主要包括3個方面。

（1）地質環境，主要針對開展巖土工程勘察區域范圍進行的，內容包括地質構造特征、地層特點、地基構架特征、新構造活動等。

（2）地下水水位，主要了解巖土工程勘察區域地下水位的相關情況，主要內容有近5年～10年該區域地下水水位動態變化規律和走向規律，還有歷年的最低與最高水位相關數據；了解該區域地下水和地表水的關系，比如兩者的排泄關系及其對地下水位的影響作用，兩者的補給關系，還有地下水排泄所需條件等，了解場地條件與地下水的關系，包括前者對后者滲流狀態以及賦存狀態產生的影響作用，地下水水質所含成分及其對建筑材料的腐蝕作用，場地環境狀態，受污染情況以及污染源等。

（3）地理條件，巖土工程勘察區域的地形地貌、水文及氣象特征等，地形地貌具體內容有地形的高原、平原特征、是否平坦和開闊、地貌的堆積與侵蝕狀況等，水文特征包括該區域周邊的水源條件，水位變化、流速等，氣象特征包括區域的氣候特征、氣溫變化、熱量等。

2.水文地質條件評價主要內容

對巖土工程勘察區域的水文地質條件作出科學合理的綜合評價是施工人員展開巖土工程勘察工作的重要環節，是施工人員對相關的數據資料、水文地質條件有充分認識的重要前提，也是避免因水文地質勘察不到位而消除潛在安全隱患的有效手段。關于水文地質條件的評價內容主要有3個方面：

（1）應對開展巖土工程勘察區域的自然地理條件作出評價，包括地貌堆積和侵蝕，地形高原特征或平原特征，地形是否平坦與開闊等地形地貌情況，以及區域周邊的水系條件、氣候類型與特征等水文及氣象條件；

（2）應對巖土勘察區域場地作出評價，包括有無膨脹土、軟質土、巖溶等特殊性土層的分布，因地下水引起巖土脹縮、崩解等的概率；

（3）對地下水：包括含水層和隔水層的類型、埋藏條件、水位、流向規律、水位變化規律作出評價，包括地質條件對地下水滲流狀態和賦存狀態產生影響的程度，并通過現場實驗測定等方式收集所需的水文地質參數并作出正確的評價，其中還包括地層滲透系數、含水層的埋深、分布、厚度、水質對建筑材料腐蝕作用強度等。

3.巖土水理性質

巖土的水理性質指的是水與巖土兩者接觸之后巖土所呈現的性質特征，也是和水分的貯存、運移相關的性質特征，包括以下5個特征。

（1）給水性，指的是巖土在飽和狀態時，在重力作用下可排出少量水；

（2）透水性，指的是在巖土本身重力作用下，可允許少量水穿過巖土，與巖土的透水能力有關，空隙較多且大，巖體堅硬，顆粒較粗的巖石透水性較高。

（3）崩解性，指的是巖土遇水后呈現濕化現象的特征，這是因為水分子在吸附土表層顆粒后會形成一層水化膜，將土顆粒的連結能力減弱，當巖土與水接觸時，水分子會浸入巖體，將巖土內部的連結結構破壞掉，也導致少量的膠結物溶解。

（4）軟化性，指的是巖土遇水后呈現的力學強度減弱的特征，也是評價巖土耐風化強度的重要指標，以軟化系數表示，地下水可使巖土層的易軟化成發生改變形成軟弱夾層，從而導致巖層的整體性以及力學強度降低，泥巖、泥質砂巖、粘性土層、頁巖等多種巖土體均具有軟化性。

（5）脹縮性，指的是巖土遇水膨脹、失水收縮的特征，巖土與水相接觸時，巖土顆粒的間距會增大，增加節水膜的厚度而引發膨脹現象，失水時則相反，巖土的脹縮性與建筑物的受損、開裂等現象有直接的關系。

4.在巖土工程勘察中地下水位變化潛在的危害性

在巖土工程勘察工作中地下水位變化潛在的危害性主要有兩個個方面，一方面是地下水的動水壓力作用，地下水的動水壓力作用在自然狀態條件下力量比較微弱，通常不具有危害性。但是在人為的工程施工活動中，地下水的天然動力平衡受到外界條件的影響發生改變，動水壓力的力量會增強，移動動水壓力具有較高的危害性，可引起基坑突涌、管涌、流砂等工程危害，形成工程安全隱患，對工程的安全和質量產生不良的影響。

另一方面是水位升降變化潛在的危害性，危害性比地下水動水壓力大，主要表現在以下方面：

（1）水位的下降對巖土工程的潛在危害性，很多地下水位的下降大多時候是因為河流的人工改道、水庫修建時對上游水的攔截、地下水的大量抽取等人為因素引起的，地下水位如果持續下降，在影響農業正常生產和人民生活的同時也對巖土工程有著潛在的危險因素。比如地下水大幅度下降可能引發海水入侵、地面沉降、地表塌陷、地裂縫隙等地質災害，從而對巖土工程造成危害。還有地下水水位下降過大時還會對環境造成惡劣的影響，比如礦化度升高、地下水有害物質變多、地下水資源減少甚至枯竭等，從而嚴重威脅人類的居住環境。

（2）地下水位上升對巖土工程的潛在危險性，造成地下水位上升的原因有很多中，比如降雨量和氣溫等氣象水文因素，巖性的整體變化、含水層顆粒變化等地質因素以及生活污水、工業廢水、建設施工等人類活動因素等，地下水水位的上升同樣對巖土工程有較大的危害。比如導致堅硬巖土發生脹縮、崩解、抗剪強度減弱、軟化等現象而破壞建筑物；影響地下構筑物和地下室的防水、防濕、防潮和穩定性；對土壤產生不良影響，引起土壤鹽漬化、沼澤化等，從而使地下水和巖土對建筑物的腐蝕作用增強，從而破壞巖土勘察工程；對河岸、斜坡造成不良影響，引起崩塌、石土滑坡等地質現象，使建筑工程的穩定性受到影響；引發管涌、粉土和粉細砂飽和、流砂等不良現象而增加工程施工的難度，對工程的質量的安全產生影響。

（3）地下水位的反復升降對巖土工程潛在的危害性，地下水在上升和下降之間頻繁變化對建筑物的影響非常大。比如建筑物基礎地面的地下水出現反復升降時會對地基土強度造成不良影響，使其發生軟化，導致地基土的壓縮性增強而強度減弱，從而發生地基土變形或沉降等現象而破壞建筑物；膨脹性巖土會因為巖土體的水分變化或者地下水季節性升降而發生不均勻、無規律的脹縮變形，頻繁的水位升降變化會使巖土脹縮變化加劇、脹縮幅度增大而引發地裂，進而破壞建筑物。

5.結語

水文地質條件對巖土工程勘察工作和工程建筑施工的安全和質量有著很大的影響，因此加強水文地質勘察的評價對促進巖土工程勘察工作的順利進行和保障建筑工程的質量及其安全性有著重要的意義。在巖土工程勘察工作中要充分重視并認真執行水文地質的勘察和評價，從而為巖土工程勘察工作提供充分的水文地質參數。

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