關于巖土工程勘察中水文地質問題初探

鹿金江

【摘 要】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，在巖土工程勘察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，更要提出預防及智治理措施的建議，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工程的危害。

【關鍵詞】工程勘察；水文地質；危害

巖土工程勘察工作中，水文地質問題是一個容易被忽視的問題。實際操作中，巖土工程的勘察報告很少直接涉及水文參數的利用，水文地質問題被認為是象征性的工作，只簡單地對水文地質條件作一般性評價。而實際上，水文地質工作在巖土工程勘察、基礎設計、工程地質災害防治方面都起著重要的作用。

一、巖土工程中水文地質的勘察要求

在巖土工程勘察中，應根據工程的具體要求，通過搜集資料和水文地質勘察工作，查明工程所屬區域的水文地質條件。①自然地理條件：這里面包括氣象水文特征和地形外貌等內容，氣象水文特征是指工程所屬地域，是屬于亞熱帶還是熱帶、季風氣候與否，擁有的濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。②地質環境。包括工程所在區域的地質構造特征、基底構造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構造運動等方面的內容。③地下水位情況。包括近2～5年最高地下水位、水位變化趨勢；地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點內容。④各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過現場試驗測定地層滲透系數等水文地質參數等；場地地質條件下對地下水賦存和滲流狀態的影響、判定地下水水質對建筑材料的腐蝕性等。

二、巖土工程地質勘察中水文地質評價內容

（1）要查明地下水在天然狀態及天然條件下的影響，并分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，按地下水對工程的作用與影響，提出在不同條件下應當重點評價的地質問題，提出防治措施。

（2）工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型（如基坑工程、邊坡工程、樁基工程）和施工需要，查明有關水文地質問題，提供所需的水文地質參數。

三、地下水引起的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個方面。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當地下水位的變化達到一定程度時，都將對巖土工程造成危害。地下水位頻繁升降對巖土工程造成的危害主要包括可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水動水壓力作用對巖土工程造成的危害主要是因為人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起流砂、管涌、基坑突涌等一些嚴重的工程危害，造成安全隱患及影響工程質量。

（一）地下水位變化引起巖土工程危害

地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個方面。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當地下水位的變化達到一定程度時，都將對巖土工程造成危害。

①地下水位上升引起的巖土工程危害

引起潛水位上升的原因有多種多樣，主要有人類活動因素如工程建設施工、工業廢水和生活污水的滲透等影響；水文氣象因素如氣溫、降雨量等影響；地質因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等的影響。地下水位上升可能引起巖土工程的危害體現在以下幾方面。引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象，給施工帶來很大困難。斜坡、河岸等巖土產生滑移、崩塌等不良地質現象，影響其穩定性。具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。對地下室、地下構筑物的防潮、防濕、防水或穩定性產生影響。土壤沼澤化、鹽漬化，增強巖土及地下水對建筑物腐蝕性。引起堅硬巖土軟化、水解、膨脹、抗剪強度降低，導致建筑物破壞。

②地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位的持續下降，不僅影響農業的生產、人民的生活，而且會引起許多巖土工程問題。地下水位的降低大部分是由于人為因素造成的，如大量抽取地下水、對河流進行人工改道，上游筑壩、修建水庫截止下游地下水的補給等。地下水位下降可能引起巖土工程的危害體現在以下幾方面。地下水的過大下降會引發地質災害，如地裂縫的產生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。地下水的過大下降會引發環境問題，如地下水資源枯竭、地下水中有害離子增多，礦化度增高以及水質惡化等，對人類自身的居住環境造成很大威脅。

③地下水位頻繁升降對巖土工程造成的危害。

地下水位頻繁升降可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水的季節性升降或巖體中水分的增減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，會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑的破壞。當地下水在建筑工程基礎底面以下發生變化時，會軟化地基土，使其強度降低、壓縮性增大，可能引起地基土附加沉降和變形，從而造成建筑物變形破壞。

（三）地下水動水壓力作用對巖土工程造成的危害

地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起流砂、管涌、基坑突涌等一些嚴重的工程危害，造成安全隱患及影響工程質量。

四、結束語

水文地質問題一直是巖土工程勘查中不可忽視的重要問題，在具體工程中，一定要因地制宜，不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題，更要提出預防及治理措施的建議，根據勘察到的工程所處地域的地質水文條件，制定相應的防護措施和施工計劃，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工程的危害，真正保證工程的質量，確保后續的使用安全。

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（作者單位：江西核力特種設備有限公司）