試論巖土工程勘察設(shè)計及施工過程的水文地質(zhì)問題

（遼寧有色勘察研究院，遼寧 沈陽 110013）

地下水是構(gòu)成巖土體的重要組成部分，同時也是影響水文地質(zhì)環(huán)境，改變巖土體特征的重要因素，另外還會對該區(qū)域的建筑物的穩(wěn)定性和安全性造成很大的影響。傳統(tǒng)的巖土工程勘探只是對一般的水文系數(shù)進行勘探，但是沒有針對具體的施工環(huán)境、建筑物性質(zhì)、施工和使用需要進行詳細的水文地質(zhì)問題勘探，尤其是在一些地質(zhì)環(huán)境和水文結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中由于水文地質(zhì)勘探問題導(dǎo)致的巖土工程安全事故時有發(fā)生，不得不引起工程建設(shè)部門的高度重視。

1 巖土工程地質(zhì)勘探中水文地質(zhì)評價的基本內(nèi)容

基于建筑土層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和高要求性，在巖土工程勘探中水文地質(zhì)評價應(yīng)該注重勘探因素的全面性和準確性，避免由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計和施工需要評價對地下水文地質(zhì)綜合質(zhì)量而造成的施工安全問題。筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，并查閱大量的相關(guān)資料，總結(jié)出水文地質(zhì)環(huán)境勘探中的幾項主要內(nèi)容，現(xiàn)表述如下：

（1）重點通過測定相應(yīng)的水文系數(shù)并結(jié)合專業(yè)的測量和評價軟件對地下水的分布、含水量、水位等基本性質(zhì)進行評測，并對其在影響巖土體和建筑物中的穩(wěn)定性中發(fā)揮的作用進行全面評價，針對具體情況提出對應(yīng)的策略。

（2）地基作為建筑物的根基其建設(shè)質(zhì)量關(guān)乎著建筑物的整體穩(wěn)定性和安全性，因此工程勘探中的水文勘探必須結(jié)合地基的基礎(chǔ)類型和建設(shè)需要，查明相關(guān)的基本水文參數(shù)和地質(zhì)環(huán)境，然后根據(jù)實際需求檢測水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為工程建設(shè)提供必備的資料支持。

（3）水文勘測中不僅要分析其在自然條件下的基本信息，還需要檢測其在人為因素下地下水對土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地上建筑物的影響，如對建筑物的地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等造成的反作用等。

（4）從工程學(xué)的角度出發(fā)，探討不同水文條件和建筑條件下水文地質(zhì)問題評價的著眼點和關(guān)注點，從而有針對性的對地下水對地上建筑的影響進行評價，總結(jié)來說，主要分以下幾個方面：一是深埋于地下水位以下的鋼筋混凝土來說，應(yīng)該重點評測地下水對于該結(jié)構(gòu)的腐蝕性和破壞性，建立強度隨時間變化曲線；二是當選用軟質(zhì)巖石、風(fēng)化巖、殘積土以及膨脹土等作為基本的持力層的建筑物來說，應(yīng)該重點評價地下水對這些結(jié)構(gòu)帶來的軟化、脹縮以及崩解等影響；三是對于建筑物地基下部存在承壓含水層的情況，應(yīng)該對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的概率進行模擬與計算；四是對于在地下水位開挖基坑的情況，應(yīng)該重點評價開挖部位地下水的滲透性和富水性，并對地基層下沉、邊坡不穩(wěn)等事故發(fā)生的概率進行系統(tǒng)性評價，同時對其可能給建筑物的穩(wěn)定性帶來的影響進行分析。

2 水文地質(zhì)條件對建筑物帶來的實際影響分析

2.1 水位上升帶來的影響

由于實際地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，地下水的含水量、水位以及分布區(qū)域受多方面的影響，且在很多情況下，諸如降水量增多、人工灌溉等會導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)不同程度的上升，由此極容易導(dǎo)致土壤局域沼澤化，影響土質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致水土流失、土壤塌方的情況時有發(fā)生，并給土層上方的建筑物的勘探和施工帶來嚴重的影響。在巖土工程的勘探和施工過程中一旦出現(xiàn)地下水位上升的情況，一方面對地下的建筑結(jié)構(gòu)如鋼筋、混凝土、筑基巖等造成嚴重的腐蝕，另一方面還會由于土質(zhì)結(jié)構(gòu)的固性弱化而造成建筑物地基的穩(wěn)定性下降，最終造成建筑物的局部塌方現(xiàn)象。

另外，地下水位的上升還有可能破壞建筑物中的一些特殊的巖體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致巖土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，從而引發(fā)流沙、管涌等一系列的問題，給施工單位和相關(guān)機構(gòu)的經(jīng)濟利益和社會效益造成嚴重影響。

2.2 水位下降帶來的影響

地下水水位的下降是由多種因素導(dǎo)致的，其中人為因素占決定性因素。目前隨著人類經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人類生產(chǎn)和建設(shè)活動對地下水的含水量和分布帶來絕對性影響，如過度開采地下水、修建水庫、在地下水的上游修建水壩等活動都會造成區(qū)域內(nèi)的地下水水位嚴重下降，進而使得塌方、塌陷等事故的發(fā)生率明顯上升，如我國河北滄州地區(qū)的地下漏斗的形成就與地下水的過度開采有關(guān)，且該地區(qū)地面下降的問題也驗證了這一結(jié)論。

巖土工程勘探過程中如果沒有重視地下水位下降的問題，建筑物在建設(shè)和使用過程中很有可能在建筑物本身巨大的重量作用下而出現(xiàn)土地龜裂、地面下沉等事故的發(fā)生，甚至可能嚴重破壞建筑物的地基穩(wěn)定性和整體結(jié)構(gòu)，給人身安全帶來巨大隱患。

2.3 水位頻繁上升和下降帶來的影響

前文中已經(jīng)提及，地下水位受多種因素的影響，而現(xiàn)實情況總是復(fù)雜多變的，多種影響因素的交織作用極易導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)頻繁上升和下降的問題，而這一問題對于巖土工程的穩(wěn)定性和安全性來說是致命的。

究其原因，主要是地下水位的頻發(fā)上升和下降引發(fā)的地面高度的上升和下降會造成巖土體的不規(guī)則膨脹和壓縮，而這種不規(guī)律性的變化會對巖土工程中建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來無法修復(fù)的破壞，很可能在很短的時間內(nèi)建筑物的主體結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)龜裂、坍塌、傾斜以及扭曲等現(xiàn)象，從而破壞了建筑物的整體結(jié)構(gòu)。

另外，水位的頻繁上升和下降還有可能造成土質(zhì)疏松，降低了土質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載能力，繼而引起的滑坡和泥石流等問題也會對建筑物造成致命性的影響。

3 結(jié)語

綜上所述，水文地質(zhì)問題在巖土工程的勘探設(shè)計和建設(shè)過程中起著至關(guān)重要的作用，其勘探和評價質(zhì)量在很大程度上決定著巖土工程的開發(fā)和建設(shè)質(zhì)量，因此在實際建設(shè)工作中需要充分重視水文地質(zhì)勘探問題，對地下水的水位、分布、含水量以及變化趨勢等基本性質(zhì)進行重點勘查，針對具體問題出具詳細的應(yīng)對策略，并評估建筑物的穩(wěn)定性和安全性，從經(jīng)濟性和安全性的角度出發(fā)合理指導(dǎo)巖土工程建設(shè)，從而保證巖土工程的施工質(zhì)量。

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