地質(zhì)勘查工作中的水文地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題

王威

（廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站廣西 桂林市 541004）

地質(zhì)勘查工作中的水文地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題

王威

（廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站廣西 桂林市 541004）

本文闡述了在地質(zhì)勘查過(guò)程中，針對(duì)水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容以及相關(guān)問(wèn)題，提出了一系列的見(jiàn)解及解決措施，希冀對(duì)類(lèi)似的工程或同行帶來(lái)一些參考及借鑒。

地質(zhì)勘查；水文地質(zhì)評(píng)價(jià)；問(wèn)題分析

引言

在工程項(xiàng)目的地質(zhì)勘查過(guò)程中，水文地質(zhì)和工程地質(zhì)緊密聯(lián)系在一起，二者相輔相成。而對(duì)于工程項(xiàng)目的建設(shè)，影響地質(zhì)災(zāi)害的重要因素是地下水。但是，在實(shí)際工程建設(shè)中，對(duì)因地下水作用，而導(dǎo)致的災(zāi)害認(rèn)識(shí)，以及在項(xiàng)目建設(shè)前勘查研究的投入還差的很遠(yuǎn)。一方面，在勘查工作中，水文地質(zhì)問(wèn)題不被重視；另一方面，地質(zhì)勘查中對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題研究不深入。在水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，地下水導(dǎo)致的各種巖土工程危害問(wèn)題時(shí)常發(fā)生。鑒于以上情況，對(duì)地質(zhì)勘查中與水文地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題的研究就顯得十分必要。為工程項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)計(jì)和施工提供準(zhǔn)確的、必要的水文地質(zhì)資料，將地下水對(duì)巖土工程的危害減少到最低程度。

1 地質(zhì)勘查過(guò)程中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容

1.1 詳細(xì)記錄水文資料

在進(jìn)行地質(zhì)勘查的過(guò)程中，首先應(yīng)對(duì)建筑物的地基基礎(chǔ)進(jìn)行分析，然后根據(jù)地基基礎(chǔ)的實(shí)際需要，對(duì)巖土質(zhì)量和地下水文進(jìn)行勘查，并將相關(guān)數(shù)據(jù)匯總整理制作成完整的文本資料，為工程項(xiàng)目的下一步設(shè)計(jì)提供良好的水文信息。

1.2 預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的危害

建筑物受地下水的影響，主要因素是水層的流動(dòng)以及水質(zhì)的性質(zhì)，在實(shí)際地質(zhì)勘查過(guò)程中，需要對(duì)水層做出詳細(xì)的分析，并預(yù)測(cè)水層的波動(dòng)以及水質(zhì)的變化可能會(huì)給建筑物帶來(lái)影響，針對(duì)這些問(wèn)題，提出解決方案，保證建筑施工的安全性。

1.3 建筑物不同，水文分析重點(diǎn)不同

對(duì)建筑物的修建方式因其修建原因、修建作用的不同而不同。這就要求在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，要具體情況具體分析，例如：如果地基挖掘的深度超過(guò)地下水層，需要分析地下水的滲透性以及富水性，還要分析邊坡位移，預(yù)測(cè)對(duì)建筑物可能造成的影響；風(fēng)化巖、堆積土、軟質(zhì)巖層等土質(zhì)作為建筑基底時(shí)，地下水的流動(dòng)可能造成巖土層的軟化、膨脹、分解、移動(dòng)等，所以是分析的重點(diǎn)；對(duì)于地基淹沒(méi)在水層以下的建筑物，水質(zhì)的性質(zhì)是重點(diǎn)研究的對(duì)象，看水中的各種物質(zhì)是否會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生腐蝕作用；如果地下是承壓含水層，那承壓水是否會(huì)沖擊地基底層的研究和分析是重點(diǎn)研究對(duì)象。

2 地下水引起的巖土工程危害

水文地質(zhì)勘查中的主要勘查對(duì)象是對(duì)地下水的勘查，因?yàn)榈叵滤畬?duì)巖土工程的危害性最大，而最大的危害主要是由地下水動(dòng)水壓力的作用以及地下水位的升降變化帶來(lái)的。

2.1 地下水動(dòng)水壓力作用給工程建設(shè)帶來(lái)的危害

自然狀態(tài)下的地下水，其動(dòng)水壓力的作用極其微弱，但在現(xiàn)實(shí)情況下，因工程項(xiàng)目的建設(shè)，打破了地下水天然動(dòng)力平衡，對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)造成一定的影響，如流砂、管涌、基坑突涌等情況。

2.2 地下水的升降變化對(duì)巖土工程的危害

在地質(zhì)勘查的過(guò)程中，要詳細(xì)調(diào)查研究當(dāng)?shù)氐牡叵滤底兓攸c(diǎn)，一般情況下，自然因素的影響并不會(huì)引起地下水位升降幅度的太大變化，引起地下水位大幅度上升或下降的主要因素是人為活動(dòng)，所以在水文地質(zhì)勘查中，除了要對(duì)自然地形特點(diǎn)進(jìn)行勘查，還要了解附近人類(lèi)的活動(dòng)情況，看其對(duì)地下水位的影響程度。水位上升的原因受很多因素的影響，主要是受到降雨量氣溫以及含水層結(jié)構(gòu)總體巖性產(chǎn)狀地質(zhì)因素的影響，也可能由多種因素共同作用導(dǎo)致。潛水面上升會(huì)造成當(dāng)?shù)赝寥勒訚苫?、鹽漬化，斜坡河岸等巖體發(fā)生滑移崩塌；巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng)等不良地質(zhì)現(xiàn)象；一些具有特殊性的巖土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低、質(zhì)地軟化，引起粉塵、細(xì)砂及粉土飽和、液化等出現(xiàn)流砂管涌現(xiàn)象；地下室充水被淹沒(méi)，使得基礎(chǔ)上浮，建筑物失去平衡。水位下降的原因由：上游筑壩修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給、掠奪性的大量抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏松等地下水水位的大量下降，一旦發(fā)生地下水水位下降，將誘發(fā)地裂、地面塌陷、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，造成地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題，使巖土體建筑物的穩(wěn)定性降低，同時(shí)也危害人類(lèi)自身的居住安全。

圖1 華北地區(qū)地下水下降造成的地裂

3 解決水文地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題的措施

3.1 將水文地質(zhì)勘查作為各項(xiàng)工程建設(shè)施工的前提

為解決當(dāng)前項(xiàng)目建設(shè)存在的工作弊端，并使施工建設(shè)更加科學(xué)和合理，要把水文地質(zhì)勘查作為各項(xiàng)施工的前提工作。只有對(duì)水文地質(zhì)情況了解透徹，才能最大限度降低施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)加，減少施工過(guò)程中不必要的麻煩，加快施工進(jìn)程，減少由于施工帶來(lái)的景觀破壞和水土流失，只有堅(jiān)持以水文地質(zhì)勘查為前提基礎(chǔ)，才能保證社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)利益的最大化，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)的觀念，實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境與人類(lèi)社會(huì)的相互協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

3.2 推廣新方法新技術(shù)

為提高水文地質(zhì)勘查的工作精度，要借助科技的力量，使當(dāng)代前沿技術(shù)與水文地質(zhì)勘查相結(jié)合。例如利用自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等降低人手工作帶來(lái)的誤差。在實(shí)際地質(zhì)勘查工作中，由于水文地質(zhì)勘查涉及的內(nèi)容較多，水文地質(zhì)條件隨自然環(huán)境的變化而變化，如果只借助單一技術(shù)方法進(jìn)行測(cè)量，得到的數(shù)據(jù)存在局限性，所以要采用兩種或兩種以上的技術(shù)，聯(lián)合作業(yè)，從多方面進(jìn)行分析和研究。

3.3 重視地質(zhì)勘查的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)

在實(shí)際工作中，地質(zhì)勘查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)起著巨大的作用，但我國(guó)現(xiàn)行的關(guān)于地質(zhì)勘查方面的標(biāo)準(zhǔn)都是在改革開(kāi)放后制定，內(nèi)容大多跟不上當(dāng)前形勢(shì)，經(jīng)常出現(xiàn)與實(shí)際工作脫節(jié)的情況，所以這些標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上已經(jīng)起不到指導(dǎo)作用，對(duì)水文地質(zhì)勘查工作的實(shí)際開(kāi)展帶來(lái)了阻礙性困難，因此在進(jìn)行地質(zhì)勘查的時(shí)候，相關(guān)企業(yè)實(shí)際情況在科學(xué)技術(shù)的支持下，制定出符合自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和更新，規(guī)范操作要求，確保人員在工作工程中的安全。

4 巖土水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)是指地下水和地下巖層在相互作用中所表現(xiàn)出的性質(zhì)特點(diǎn)，是工程地質(zhì)勘查過(guò)程中的主要研究對(duì)象。巖土水理性質(zhì)對(duì)巖土的強(qiáng)度以及變形能力產(chǎn)生一定程度的影響，從而對(duì)建筑工程的穩(wěn)定性、安全性造成一定的影響，但當(dāng)前工程地質(zhì)勘查人員在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，對(duì)巖土水理性質(zhì)的重視太少，也從側(cè)面反映了我國(guó)地質(zhì)勘查方面科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的不足。

4.1 透水性

透水性指的是在水自身重力作用下，巖土容許水透過(guò)性能，對(duì)松散巖土來(lái)說(shuō)，其顆粒愈細(xì)愈不均勻，透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的巖溶或裂隙發(fā)育的越好，透水性就愈強(qiáng)。透水性一般用滲透系數(shù)來(lái)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。

4.2 軟化性

軟化性是巖土體在浸水之后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，用軟化系數(shù)的大小來(lái)表示巖石被軟化的程度，是判斷巖石耐水能力、耐風(fēng)化能力的指標(biāo)。如果在巖石層中存在易軟化巖層，在地下水長(zhǎng)期作用下，一般會(huì)形成軟弱夾層，這對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)是一不利因素的存在，在建設(shè)前期要對(duì)其提出針對(duì)性的解決措施。

4.3 給水性

給水性是指在重力作用下，飽水性巖土從孔隙裂隙中自由流出一定水量的性能，用給水度表示。給水度，是含水層釋放出水的能力。它表示單位面積的含水層，當(dāng)潛水面下降一個(gè)單位長(zhǎng)度時(shí)在重力作用下所能釋放出的水量。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù)，給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。

4.4 脹縮性

脹縮性是指巖土失水后體積減小，吸水后體積增大的特性。巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜失水變薄，吸水變厚造成的。地裂、地縫、基坑隆起的重要原因之一是由于巖土的脹縮性，其對(duì)土坡表層穩(wěn)定性和地基變形有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有：收縮系數(shù)、自由膨脹率、膨脹率、體縮率等。

4.5 崩解性

崩解性是指巖土浸水濕化后，由于土粒之間的連接被削弱破壞，使巖石崩解的特性。巖土的崩解性與土的礦物成分、顆粒成分結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大。對(duì)于有崩解特性的巖石，不可作為建筑物的基礎(chǔ)，其性質(zhì)極不穩(wěn)定，在降雨量較多的地區(qū)，會(huì)造成地基不穩(wěn)，從而帶來(lái)安全隱患。

巖土的水理性質(zhì)還有：可塑性、持水性、毛細(xì)管性、溶水性等。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程建筑的數(shù)量也隨之增多，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之前進(jìn)行地質(zhì)勘查尤為重要。地質(zhì)勘查可以保證建筑的質(zhì)量，還可以確保建筑工程的安全性。而在這之中進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)價(jià)是最首要的任務(wù)，這不光增加了地質(zhì)勘查的可靠程度，還可以對(duì)工程建設(shè)做出初步指導(dǎo)。所以在地質(zhì)勘查的過(guò)程中，水文地質(zhì)的測(cè)量以及水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)工作是不容忽視的重要工作。

[1]毛候民.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察相關(guān)問(wèn)題分析[J].地球，2013（7）：53.

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[3]周軍.探究水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的作用[J].中國(guó)科技縱橫，2014（20）：221.

TU195

A

1004-7344（2016）16-0141-02

2016-5-20

王威（1988-），男，助理工程師，研究生，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作。