淺析地下水對巖土工程的影響和勘察現場需要注意的問題

■　鐘國洪

（廣東省地質局第五地質大隊廣東肇慶526020）

淺析地下水對巖土工程的影響和勘察現場需要注意的問題

■鐘國洪

（廣東省地質局第五地質大隊廣東肇慶526020）

隨著社會對建筑物的需要越來越多，巖土工程的數量和規模也在急遽增加。巖土工程中地下水勘測與評價是關乎工程安全和質量的關鍵性組成內容，因此在巖土工程施工前必須首先進行地下水的勘測和評價。本文首先概述了地下水對于巖土工程的影響，在此基礎上總結了在勘察現場需要注意的主要問題，旨在進一步避免地下水引起的安全隱患，從而提高巖土工程的質量和安全性。

地下水巖土工程勘察現場

巖石工程中的地下水特指地表下松散堆積物以及基巖空隙中原有的潛水或承壓水，或是工程中管道損壞流出的水。巖土的水理特性導致地下水可能對巖土工程造成嚴重的破壞，輕則延誤工期，重則導致巖土工程難以進行。可以說，地下水的勘測是巖土工程得以進行的基礎，更是巖土工程的安全性和質量保障，因此具有重大的工程應用研究價值。

1　地下水對巖土工程的影響

1.1地下水的升降對于巖土工程的影響

地下水具有季節性變化和區域性變化的特點，但是實際工程中地下水并沒有顯著的水位變化。目前人類無休止的利用和破壞變成地下水的水位變化的主要影響因素，而且水位呈現不規律的狀態，對于巖土工程對于地下水的勘測和預測增添了更大的難度。為了更為精確的分析地下水對于巖土工程的作用，目前在巖土工程中增設了靜水位升降的測定以便進一步勘查水位的變化、提供準確的數據。通常，在巖土工程中，靜水位升降的測定的主要內容為承壓水位的測定、潛水水位測定和含水層勘測。

（1）地下水水位上升的影響。地下水的水位上升通常會引起地表土壤的變化和巖土結構的變化，其中較為常見的土壤變化為土壤沼澤化、土壤鹽堿化等，常見的巖土結構變化為巖土滑坡、巖土坍塌、巖土崩解和巖土疏松，甚至出現更為嚴重的巖土變化如沙土流失、巖土充水、地基不平、巖土軟化等等，嚴重影響巖土工程的質量和安全性

（2）地下水位下降的影響。地下水的水位如果發生下降的現象一般會伴隨出現地下水量的增多，然是如果因為人力對地下水的利用過度，往往地下水不能及時進行水量補給，如果同時出現地下水位的降低和地下水量的不足則會引起地下水水位降低的范圍更為廣泛，引發土壤膨脹和巖層斷裂等現象，從而導致地表塌陷、地基下沉、建筑物變形、地基不穩定等嚴重后果，縮短了建筑物的使用壽命和安全性能。

1.2地下水動水壓力的影響

地下水的動水壓力在沒有外力的作用下保持相對恒定的壓力，不同水位之間動水壓力的與周圍地區差異不大。但在巖土工程的進行過程中，實際上地下水的動水壓力會隨著巖土工程的重量產生一定的變化，與此同時地下水的動水壓力會引起巖土的松動和結構的變化，因此會引起巖土工程地基的變化，從而導致巖土工程的結構變動，甚至會嚴重影響建筑失去設計中的穩定性。在建筑物中，地基屬于建筑的基礎部分，巖土工程中地基的常見種類為基坑地基，這種地基的特點是基坑中的承壓含水層由于建筑物增加的壓力變大，承壓含水層的動水壓力會得到顯著提升，由于水位越深受到的壓力越大，所以底部的壓力較大，從而導致基坑底部出現巖土崩坍以及地下水噴涌等問題。如果基坑由于壓力過大而產生滲水現象，則會令地基中的混凝土發生顯著變化，從而引發建筑物地基不穩固的現象，嚴重影響建筑物的質量。

1.3地下水侵蝕的影響

由于地下水的化學成分極為復雜，其中包含一些具有腐蝕性的成分，會顯示出一定的酸性或堿性。這些腐蝕性物質雖然具有的腐蝕效果并不顯著，但巖土工程經過長年累月的地下水的沖刷，極易被地下水所侵蝕。最為常見的侵蝕為地下水建筑物的地基侵蝕作用和對巖土結構侵蝕作用。

在地下水對地基的侵蝕中，由于工程中地基往往采用鋼筋、混凝土等成分進行建筑，鋼筋極易受到酸性地下水的腐蝕，其中的鐵元素極易發生化學反應形成鐵銹；而混凝土中的成分會與地下水中的成分發生化學反應，造成混凝土的分層或是脫落。因此，地下水的腐蝕作用對于地基而言影響不容忽視，嚴重影響建筑物地基的質量和整體穩定性。

在地下水巖土結構的侵蝕中，地下水對于附近的巖土的腐蝕作用極易形成孔隙率增加的情況，與此同時地下水的腐蝕作用還會引起巖土疏松現象的發生，嚴重影響周圍巖土的結構特性，進一步對建筑物的穩定性進行破壞。

2　勘察現場需要注意的問題

在巖土工程進行之前，必須首先進行地下水的勘察工作，全面的分析地下水的水位、增加建筑體所引起的水動壓力變化以及地下水的酸堿度等因素，通過綜合分析影響因素指導巖土工程的設計和進程施工，對于地下水對于巖土工程的影響和相應的措施如表1所示。

表1　地下水對巖土工程影響和相應的措施

與此同時在勘察地下水的過程中應該注重以下幾點問題，綜合考慮巖土工程的安全性和經濟效益，做到安全性與經濟效益的最優化配置。

2.1地基需求

對地下水進行勘測時，尤為注意的問題就是建筑物擬定使用的地基種類對于地下水的具體要求，并且根據當地的地下水具體情況研究是否滿足建筑物地基的具體需求。為了進一步確定建筑物的地基質量，據此進行勘察的主要內容如下：首先為地下水的補給以及流通情況是否良好，以免出現由地下水水位引起的土壤性質的變化以及巖層結構的變化；其次為地下水的相互作用，包括地下水與地表水的相互作用以及人類對地下水的作用，以免出現人為因素或自然因素造成的地下水水位的巨大變化，避免對于低級產生不良影響。

2.2地下水特性

由于地下水的水動壓力和侵蝕作用極易造成地標建筑穩定性的下降，因此在對地下水的勘察過程中，應該注意對地下水的水質進行化學分析，包括當地地下水的酸堿性和其中的化學成分、地下水的存在形態和含量、地下水的具體變化規律、地下水對鋼筋以及混凝土等材料的侵蝕影響。根據上述內容能夠，進行對于巖土工程的估測，以便進一步預測地下水對于巖土以及建筑物可能出現的影響。根據具體情況，可以進行相應的防范措施或者進行設計改造，進一步提高建筑的安全性。

2.3其他因素

根據地下水對于地基和建筑物的具體影響，可以進行估測所建造的工程的持久性和安全性，特殊地區應該進行更多的勘測內容以保證工程的安全性，如對于土壤的巖層進行分析，以便發現巖層的具體問題以及是否適合進行巖土工程，避免巖土工程位于由于地下水而造成的軟化巖層、膨脹巖層、流砂巖層；以及對巖土中的承壓含水層進行分析等等。根據綜合因素進一步確定巖土工程的位置已采取措施。

3　結語

由于地下水對于巖土工程的重要影響，在施工前應該充分對地下水進行勘察，對地下水情況進行勘測是巖土工程得以進行的基礎。經過研究，地下水對于巖土工程的主要影響存在于地下水的水位變化影響，水動壓力的影響以及地下水的水文地質條件對于巖土工程的影響。因此，在勘查現場應該充分考慮當地地下水的具體情況，充分注意勘察現場可能存在的問題，綜合進行巖土工程的改進設計以及相應的進度計劃，同時對于具體問題應采取有效的措施，以便充分保證巖土工程的安全性和整體性質。

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P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-265-1