巖土水理性質在工程勘察中的重要性探討

陳國兵

摘要：本文從水文地質在巖土工程上的危害性著手，分析了應重點加強巖土水理性質的測試和研究，并對巖土水理性質在工程影響進行了對策分析。

關鍵詞：水理性質；勘查；工程危害；分析

引言：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入，經常發生由地下水引發的各種巖土工程危害問題。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 地下水引起的巖土工程危害

1.1水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質因素的影響，如含水層結構、總體巖性產狀等，水文氣象因素如降雨量、氣溫等以及人為因素如灌溉、施工等，工程地質的影響往往是幾種因素的的綜合結果。水位上升引起的巖土工程危害主要包括以下幾種： （1）水位上升使土壤鹽漬化，導致對建筑物腐蝕性增強，工程穩定性下降。（2）斜坡、河岸等產生滑移、崩塌等不良地質現象。 （3）特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。（4）地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩。

1.2地下水位下降引起的工程地質危害。地下水的過大下降，常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

1.3地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形，當地下水升降頻繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，導致上部結構不同程度的損害。 在天然狀態下，地下水的動水壓力較弱，人為活動容易改變地下水的天然平衡條件，導致應力重分布，在不斷變化的動水壓力作用下，造成嚴重的工程質量事故，如流砂、管涌、基坑突涌等。

1.4地下水污染勘探在巖土工程中的作用。地下水污染勘探是采用坑探、鉆探、物探和遙感技術等手段對地下水污染途徑和和污染帶進行勘察。采用坑探技術，就是為了補充查明地下水文條件，為進一步研究地下水運移規律提供方法和途徑；運用物探方法可以確定咸淡水界面及確定地下水污染區域。在野外試驗工作中，還可以配合采用地面電法來確定彌散系數；遙感技術屬于當前較為先進可靠的勘探技術，國外已經采用了紅外線探測、超聲探測等用于地下斷層帶、滲流區域、油石田分布以及咸淡水分界面等等，方便快捷，需要操作人員有較強的專業知識和豐富的實踐經驗。通過幾種勘查方法，為工程提供相應的水文地質條件資料，搞清地下水及巖土體的具體情況，最大限度的減少污染和工程危害性。

2 加強巖土水理性質的測試和研究

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。對巖土的水理性質不應忽視，對巖土工程地質性質的評價應當更全面。

在實際勘測過程中，應盡量避免人為活動對勘測數據的影響，如勘測地下水位時，當人員盡數離開勘測范圍后是測量水位的最佳時機；在勘測過程中，注意經驗的分享和積累，并將之用于下一次實踐中，如在采取泥漿鉆孔法進行鉆孔觀測時，鉆管宜深入到泥漿20cm以下最好；地下水流速和流向的測定，一般采用幾何法，在所鉆孔多個位置處同時測量，避免單孔測量的偶然性，在地下水流速測量，則采用指示劑法，用帶顏色的試劑來測定地下水流速，當然，也可采用導電法進行觀測。除以上所述外，對巖土水理性質的測量還包括給水系數、越流系數、毛細水上升高度、吸水率等等。針對不同的參數，采用不同的方法進行測量，對地下水的滲透系數采用抽水、注水、壓水試驗等進行測量，采用單孔地層抽水試驗、實地觀測等方法來測定地下水的給水度和釋水系數。地下水在巖土中有不同的賦存方式，不同形式的地下水對巖土水理性質的影響程度有所不同，而且影響程度又與巖土類型有關。弱結合水與粘性土相互作用時顯示出來的性質如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學性質，因其受強力束縛，活動范圍極為有限，對巖土的動態水理性質影響較小，但不可忽視，應做必要的土工試驗分析巖土水泥性質。 地下水形態靈活，在巖土中表現多種多樣，其賦存于土體的方式包括強結合水、弱結合水和自由水，各個賦存方式對土體的物理力學性質表現不一，應通過系統的試驗檢測和數據分析進行全面詳細的水文地質評價。

3工程地質勘察中水文地質評價對策分析

工程地質勘查是工程建設過程中不可或缺的重要內容，不僅基礎設計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用及危害，其他建筑物和構筑物的施工也需要綜合考慮水文地質情況的影響。因此，在工程地質勘查中，對水文地質情況的評價，需重點考慮以下方面： （1）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）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。 （3）查明地下水的天然狀態和影響，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。 （4）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。

結語：水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發展，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質工作對勘察水平的提高是十分必要的。在建設初期，加強相關技術工作人員的技術水平和勘查力度，充分發揮工程地質勘查在建設中的重要作用，提高管理質量和效率，是建設部門和管理人員應當積極思索的問題。

參考文獻

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