地下水對巖土工程的影響及其勘察現場注意事項

郭豐佐

摘 要：巖土工程前期勘察施工中，地下水對工程場地巖土體有直接的影響。工程設計階段應對地下水可能造成的影響進行詳細分析，在現場做好勘察工作，提供完整真實的勘測數據，確保后期施工順利安全開展。文章對地下水對巖土工程的影響及勘察要點進行了研究，期望能為相關工程施工提供參考。

關鍵詞：地下水;巖土工程;地質勘測

地下水直接影響巖土工程地基巖石性質，工程地質勘察對施工設計具有直接的影響。在實際工作中，因施工條件等因素限制，其往往不被重足夠視，工程施工前未進行有效的勘察導致施工中出現各種安全問題。因此，加強對地下水的勘察具有重要的現實意義。

一、地下水對巖土工程的影響

廣義的地下水指存在地面下的巖土孔隙中的所有水，狹義的地下水指其中飽水帶巖土空隙中的水。巖土工程施工勘察重點勘測淺層飽水帶空隙中的重力水，地下水通常有很強的季節性與區域性特點，通常變化幅度較小，近年來，因人為因素導致地下水表現出很大的不規律性，使得巖土工程設計更加復雜。

為掌握地下水對工程造成的危害，施工前勘測時需要添加潛水測定等，做靜水測定能掌握地下水位的變動。地下水位變化會危害巖土地基，潛水位上升會導致潛水位地區土壤鹽堿化，使得巖體結構受到破壞，甚至導致巖體砂化或巖體流砂出現，造成工程地基沖水，影響工程結構的穩定性。潛水位下降周邊地下水會自動補給，自動補給不足時會導致水位下降，使得地基下沉，增加坍塌的危險性，地下水位升降都會使巖土出現膨脹變形，影響了建筑結構質量。

通常地下水壓力較小，但進行巖土工程施工中，一些地下水動水壓力會出現變化，使得工程地基結構受到影響。建筑工程大多為基坑地基，建筑建成后會給予地基強大的壓力，從而導致含水層壓力上升，嚴重者會導致噴涌或流砂，使得建筑穩定性受到極大影響。

地下水位附近土體的天然含水量有著明顯的變化規律，水位以上部位長期受淋濾作用，導致其含水與孔隙比率較小。變動帶土層因地下水交替，致使土層中鐵鋁成分流失，造成孔隙比率增大，降低壓縮模量與承載力。地下水中可能含有某些腐蝕性成分，對混凝土結構，鋼鐵等材料有強烈的腐蝕作用。鋼筋水泥開始水化形成鈍化的保護膜，地下水氯離子能破壞此保護膜，從而減少鋼筋的橫截面積，鋼筋銹蝕物可能導致混凝土破裂的現象。從而縮減建筑物使用壽命。

二、現場勘察工作注意事項

在地下巖土施工過程中，對地下水的水文進行勘察是非常有必須要的。水文條件的檢查內容主要是區域性的氣候資料，如工程所處地區蒸發量、歷史水位、水位動態變化等。

第一是要對水文情況進行評價，主要包括預測其可能對人為工程活動造成的影響，采取相應防治措施。結合工程建筑類型及施工要求，明確水文地質條件，找出使用各項水文參數。進行巖土工程地質勘測中，應對地下水進行測定，統一觀測靜止水位，需將側水管打入含水層后進行測量。

第二是巖土工程現場勘察中，應合理分析地下水地質。首先應查明地下水的賦存狀態等情況，分析地下水可能對巖土產生的影響，合理預測工程中潛在的危害風險。其次，勘察工作應結合工程建筑地基工程實際需求，查明有關的水文地質問題。如排泄補給條件，人工活動影響等。再次，對地下水位下的工程建筑基礎與地基施工時，應考慮鋼筋混凝土建筑材料的腐蝕情況，對某些基礎的特力層為軟質巖層，殘積土層等巖土體施工場地，應重點分析地下水導致持力層脹縮的可能性。對當地某些地基的壓縮層中有松散或飽和的細粉砂層進行重點分析，對某些土體內有承壓含水層的施工場地，應分析地基開挖后對基坑地板造成的破壞可能性，對某些基坑開挖位置高于地下水位施工現場應作滲透與富水實驗。

第三是井點降水法是地下水危害防治的有效手段，其主要在巖土工程施工現場預埋管道進行降水，確保地基的安全穩定。管道位置的確定與安裝工作必須交由專業施工人員負責，施工中要做好監管工作。明溝排水法是目前應用范圍最廣的方法，暗溝排水法管理成本較低，但施工難度較大。應結合施工實際情況等因素合理選擇排水方案。

三、巖土工程水文地質勘察要求

在具體的巖土工程施工中，要根據工程的實際要求，查明施工區域的水文地質條件。

第一是自然條件，包括當地地形地貌與水文特征情況等，地形地貌指工程當地水系，地貌的堆積與侵蝕情況等;氣象水文特征指工程施工區域的氣候，當地熱量與濕潤度等;地質環境包括基層構造特征，地下水位情況包括當地最高地下水位，水位補給排泄條件等;地下水位變化對巖石工程有巨大的影響，其包括地下水隔水層與含水層埋藏條件，地下水流向，主要含水層厚度，分布情況等。

第二是是注意巖土水理性質，其是指地下水與巖土相互作用的性質，巖土主要水理性質有軟化性，透水性，給水性等。軟化性指巖土力學強度降低的特性，用軟巖系數作為衡量標準。巖石層中有易軟化層時，地下水作用下可能形成軟弱夾層，粘土層，泥漿等都普遍存在軟化性。

第三是要注意巖土體土粒間連接破壞，導致土體發生解體的特性。崩解性與土質礦物成分有很大關系。透水性指巖土容許水在重力作用下通過自身性能，巖石巖溶越好，其透水性愈強，松散的巖土有較弱的透水性。

第四是要考慮到滲透系數，其是衡量透水性的標準，可用抽水實驗測量。首先是脹縮性對土坡表層的穩定性有重要的影響，是地表產生基坑隆起的重要原因;其次是給水性，飽水巖土在重力作用下從自身裂縫中流出一定水量的性能，給水度是地下含水土層的重要地質參數，巖土的積水度通常在實驗室中測定。

綜述所述，地下水測定對巖土工程施工中具有重要的影響，做好水文地質的勘察工作，有利于確保工程施工順利安全。

參考文獻：

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