論地下水的作用及其勘察

馮禎輝，郭萬鵬，曹風旭

（江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇 揚州 225000）

1 引言

開展地質勘察工作可以檢測出區域地下水的水位以及各成分的含量，結合數據分析，對地下水進行評價，通過這種方式能夠為國家工程建設提供地質資料。但是在實際的工程地質勘察工作中，施工單位常常忽視水文地質勘察工作，部分工程只是對水文地質條件進行簡單的評價，提供的信息資料沒有可參考性。如果建設區域的水文地質條件較為復雜，而施工單位忽視了水文地質勘察或者提供的資料不夠全面，很容易在施工中出現問題，影響工程進度，甚至會嚴重影響施工人員的生命安全。所以，為了保障工程施工和后期使用的安全性，開展水文地質勘察工作非常必要。

2 地下水的基本類型與特征

工程建設過程中，對區域地下水的勘察工作可以有效避免安全事故的發生與發展，保障工程的施工質量和效率。

地下水一般分為3類：潛水、承壓水和上層滯水。

1）潛水。主要存在于地表以下第一個穩定隔水層以上，是一種具有自由水面的重力水[1]。在自然界中，潛水的分布非常廣泛，如溶洞、堅硬巖石額風化裂隙以及第四紀松散沉積物的孔隙內都有它的存在。

2）承壓水。是一種充滿于2個穩定隔水層之間的重力水。只要是符合該埋藏條件的巖溶水、裂隙水和孔隙水等，均可以稱為承壓水。

3）上層滯水。埋藏在離地表不深、包氣帶中局部隔水層之上的重力水。一般分布不廣，呈季節性變化，雨季出現，干旱季節消失，其動態變化與氣候、水文因素的變化密切相關。

3 工程地質勘察中地下水的重要作用

3.1 地下水水位升降對巖土工程的影響

在地質勘察中，地下水水位會受到多種因素的影響，其中最為主要的是地質元素。除此之外，氣象、地形地貌等因素也會對地下水水位造成影響。具體包括：附近河流、水庫、湖泊的水位變化；地區附近修建水庫，附近河流增加干流；各種地下排水管道的滲漏以及灌溉工程的開展等。

地下水水位升降會對巖土工程造成較大的影響，例如，會軟化地基，導致附近建筑物出沉降或者傾斜；潛水水位上升會導致地基隆起或者向兩側出現偏移，使建筑物失去穩定性，容易出現安全事故[2]；若地層出現沼澤鹽漬化，這時地下水對建筑物的腐蝕性會逐漸加強，部分含有特殊屬性的土體會被軟化，使巖土出現飽和情況，失去原有的結構穩定性；人們灌溉農田時，會對河流水資源進行大規模抽取，或者截取地下水修建水庫等，都會造成地下水位逐漸下降，進而出現巖土崩塌。

3.2 地下水位對巖土物理性質的影響

地下水位的升降會影響巖土物理結構，導致該區域地質條件出現改變，失去原巖土結構的穩定性，嚴重時會引發地裂的危害，使建筑物的地層結構造成破壞。如果地下水水位存在較大變化，會導致巖土出現極為嚴重的膨脹收縮情況，收縮情況逐漸嚴重時，必須對水文地質條件進行勘察，特別是地下水水位高度以及分布規律。另外，地下水水位不斷上升，會導致地基出現軟化，逐漸降低地基的承載力，并且增強土層的壓縮性，建筑物容易出現沉降變形問題。地下水位出現浮動性變化主要是人為因素造成的，比如，堤壩、水庫的持續性存水、放水，以及一些施工采礦等活動都會造成地下水的水位在非常短的時間內出現迅速變化。這樣會造成巖土層吸水疏水出現頻繁交替，土壤膨脹收縮不均勻，進而造成巖土層的開裂以及變形等問題。

3.3 動水壓力對巖土工程的危害

地下水水位的變化對巖土工程存在一定危害，部分具有膨脹性的巖體很容易受到影響，地下水水位出現上升或者下降時，由于水壓影響，會導致具有膨脹性的巖石出現不均勻變形膨脹，當地下水位變化較為頻繁時，會導致巖石出現較為嚴重的變形膨脹，會嚴重影響建筑物的穩定性。此外，地下水滲入建筑結構后，會導致巖土層內的一些有機物質流失，使巖土層越來越松軟，影響巖土層的承載能力。

4 地下水勘察的主要內容

開展地下水勘察工作的目的在于掌握地下水的分布情 況、地質地層的結構，以及地下水對基礎設施的影響。為了保障建筑物的施工以及使用安全，需要對地下水埋藏的具體條件以及水質等情況進行全面的勘察，判斷地下水會對建筑材料造成的腐蝕情況，并提出針對性的預防以及治理措施，為建筑物的施工以及設計提供可靠的水文地質資料，以避免地下水對建筑物造成嚴重的危害。

5 工程地質勘察中地下水的勘察方法

在國內人口較為密集的地區進行地質勘察工作時，一般采用電法勘探方式。在我國，電法勘探技術開始于20世紀 30年代，由當時的物理學家顧功絮先生首次提出。隨著時間的推移，電法勘探技術無論是在技術領域還是理論方面都得到了較大的突破，使其逐漸成為研究領域中適應力最強、應用范圍最廣、種類最為齊全的學科，并且在工程地質和水文地質勘察中有較好的應用：（1）高密度電法效率較高，并且其探測深度和準確度都非常突出，成為地質勘察工作中最為常用的方式，但是其分辨率較低，所以，在實際中可以結合電測井等方式聯合使用；（2）地質雷達技術是工程地下水勘察首選的電法勘察方式，可應用于各類工程的地下水勘察工作。

6 結語

總而言之，隨著社會的不斷發展，科 學 技 術 水 平 得 到 了有效提高。在工程地質勘察工作中，地下水的重要性得到了進一步重視，受到了廣泛的關注。由于地下水對工程建設有非常重要的影響，所以，必須對地下水位進行勘察，提高施工資料的可靠性和數據的準確性。此外，需要對地下水的類型和特征進行分析，對巖土的滲透性、地下水和巖體之間的相互作用以及和巖石之間的相互作用進行研究，全面分析地下水對建筑工程的影響危害，并提出相應的預防措施，減少地下水對巖土的危害，保障建筑工程的效率和質量。