巖土工程勘察中地下水對巖土工程的影響分析

雷亭彩

摘? 要：在巖土工程的勘察過程中，地下水問題對于勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性具有一定的影響作用。因此，巖土工程勘察人員為了提高勘察質(zhì)量，需要查明土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題和地下水位情況，提高資料的可靠程度，減少地下水對于巖土工程的危害，提升勘察水平，提高巖土工程整體的施工質(zhì)量。本文將針對地下水對巖土工程的影響和危害進(jìn)行探究，并提出一些有效的防治措施。

關(guān)鍵詞：巖土工程;勘察;地下水;影響分析

一、前言

地下水是巖石工程勘察工作中無法完全規(guī)避的影響因素，隨著勘察水平的不斷提高，地下水問題將逐漸得到關(guān)注[1]。在實(shí)際的勘察工作中，勘察人員應(yīng)當(dāng)采取有效措施，提高地下水勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡可能降低地下水給巖石工程勘察帶來的各種危害，保障巖石工程建設(shè)順利有序進(jìn)行，確保巖石工程建設(shè)的質(zhì)量。

二、地下水對巖土工程的影響

地下水是巖石工程的重要施工環(huán)境組成部分，對于工程質(zhì)量和穩(wěn)定性具有重要的影響作用，這種影響通常來自多個(gè)方面[2]。地下水富含多種化學(xué)成分，本身具有腐蝕性，可能會(huì)對施工的地基或建材造成一定的腐蝕，給工程帶來一些安全隱患。工程建材長期受到腐蝕作用的影響，還可能出現(xiàn)變形、銹蝕等問題，對于工程質(zhì)量造成影響，給后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作帶來沉重負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致工程的經(jīng)濟(jì)效益下降。

具體而言，地下水的腐蝕作用可能會(huì)對混凝土、可溶性石材、鋼筋等器材具有嚴(yán)重的腐蝕作用，破壞器材表面的鈍化保護(hù)層，導(dǎo)致銹蝕的出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致了混凝土出現(xiàn)開裂、剝落等問題，使得器材的荷載能力下降，難以為工程提供有效地支撐力[3]。特別是當(dāng)?shù)叵滤艿轿廴緯r(shí)，混凝土的腐蝕速度將大大加快，更加縮短了建筑物的使用壽命。

三、地下水水位問題對巖土工程的危害

（一）地下水上升對巖土工程的危害

地下水上升通常是由于天氣作用或者人為影響而導(dǎo)致的，地下水水位上升對巖土工程產(chǎn)生的危害主要包括以下幾點(diǎn)。

1.土壤長期浸泡在地下水中，有可能出現(xiàn)沼澤化或鹽漬化的情況，加劇了地下水的腐蝕作用，使得巖石工程的耐久性受到嚴(yán)重?fù)p害[4]。

2.在山區(qū)或是呈現(xiàn)坡型地勢的地區(qū)，土壤遇水使得土壤的重量增加，可能會(huì)導(dǎo)致山體滑坡或土層滑坡的問題，危害行人的生命安全。

3.對于粉質(zhì)土壤而言，地下水位的上升可能會(huì)使得土壤超過水飽和度，呈現(xiàn)液化狀態(tài)，形成流沙、管涌等，大大影響施工工程的安全性。

4.巖土工程中原本接觸不到地下水的建筑部分，可能會(huì)隨著地下水的上升，而受到腐蝕、軟化作用，導(dǎo)致建筑的耐久性降低，不利于建筑長期使用。

（二）地下水水位下降對巖土工程的危害

地下水下降對于巖土工程同樣具有危害性，其主要產(chǎn)生原因是人為因素的影響。例如：工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田灌溉、建筑施工等活動(dòng)大量抽取地下水，筑壩破壞河流上下游水位平衡等情況，都有可能導(dǎo)致地下水水位下降[5]。地下水水位下降的主要危害在于巖土工程的地基穩(wěn)定性下降，對于工程的質(zhì)量造成損害，除此之外，地下水被過度抽取，可能會(huì)導(dǎo)致地下水資源大大減小，水循環(huán)受到阻礙，不利于生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，容易產(chǎn)生各種自然災(zāi)害，甚至出現(xiàn)氣候嚴(yán)重失調(diào)的情況，對于自然造成嚴(yán)重地影響，同時(shí)也破壞人類的生活居住環(huán)境。

（三）地下水的動(dòng)力作用對巖土工程的危害

由于人為因素的影響，地下水的原本狀態(tài)受到影響，在地下水的動(dòng)力作用下巖土工程可能出現(xiàn)基坑突涌、流沙等危害，使得巖土工程的安全性和施工人員的生命健康受到威脅。特別是在許多人為的建設(shè)活動(dòng)中，因?yàn)榈叵滤淖匀粍?dòng)力平衡被打破，從而產(chǎn)生超出正常條件的動(dòng)水壓力，使得巖土工程的結(jié)構(gòu)遭到很大的破壞。

（四）地下水對于巖土物理性質(zhì)的影響

在巖土工程勘察過程中，之所以需要對地下水進(jìn)行嚴(yán)格的勘察，主要就是因?yàn)榈叵滤锌赡苡绊懙綆r土的物理性質(zhì)，導(dǎo)致整個(gè)巖土工程的質(zhì)量和效果大大下降。因此在施工過程中及施工完成后，勘察人員都需要對地下水進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，對于地下水位的升降變化進(jìn)行記錄。地下水的升降變化很可能對膨脹系數(shù)高的沿途造成一定的形變，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度發(fā)生一定程度地改變，十分不利于建筑的穩(wěn)定性。在針對膨脹性較強(qiáng)的巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘查時(shí)，相關(guān)勘察人員要加強(qiáng)對施工地點(diǎn)的水文條件研究，充分了解施工地點(diǎn)的水文變化和規(guī)律，這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性對建筑物的地基深度選擇具有重要的意義，對整個(gè)工程而言也具有非常重要的參考價(jià)值。

除此之外，水質(zhì)惡化、地下水的沖刷也有可能直接導(dǎo)致巖土物理性質(zhì)的變化，對建筑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度地影響，在大多數(shù)自然狀態(tài)下，地下水的作用力對建筑物的影響并不嚴(yán)重，而很多由于地下水所導(dǎo)致的建筑物質(zhì)量問題，大多歸于人為因素，例如在短時(shí)間內(nèi)抽取地下水、灌溉、污染等，其歸根結(jié)底是人為因素對巖土工程造成影響。

（五）地下水污染對于巖土工程的影響

對于建筑物的地基而言，不僅地下水的水位和流動(dòng)可能會(huì)對地基的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量產(chǎn)生影響，其實(shí)地下水的污染也可能對建筑物的地基產(chǎn)生嚴(yán)重地破壞，特別是一些具有腐蝕性質(zhì)或酸性的污染物，很有可能導(dǎo)致巖土工程整體地基強(qiáng)度下降，甚至滲透到建筑的周圍，對巖土工程的施工人員的安全和健康造成一定威脅。因此，在進(jìn)行施工之前對地下水污染的情況進(jìn)行勘察是很有必要的。

四、地下水的類型分析

在巖土工程勘察過程中，不同類型的地下水有可能會(huì)對工程產(chǎn)生不同的影響，因此通常學(xué)術(shù)界會(huì)按照兩種具體的方法對其進(jìn)行分類：一種是根據(jù)地下水的特征或要素進(jìn)行劃分，另一種是根據(jù)地下水的綜合特質(zhì)進(jìn)行劃分。例如，我們可以將相同特性的地下水劃分為一類，特性主要包括成分、來源、溫度等，但該方法還存在一定的局限性，無法有效體現(xiàn)地下水同一類型不同特征之間的各種聯(lián)系。另一種是根據(jù)地下水的綜合特征進(jìn)行分類，選取地下水最為突出的特征作為其主分類參考因素，再綜合其他特征進(jìn)行綜合性考慮，這種方法的優(yōu)勢就是可以直接反映地下水的綜合特征及其存在和發(fā)展的規(guī)律，能夠有效提升巖土工程勘察工作的效果，保證地下水的勘察數(shù)據(jù)準(zhǔn)確合理。

五、巖土工程勘察中對于地下水問題的防范

地下水給巖土工程帶來了許多安全隱患，也使巖土工程的質(zhì)量大大下降，因此，巖土工程勘察中，勘察人員應(yīng)當(dāng)注重對于地下水問題的防范，在實(shí)際的勘察工作中，針對地下水問題的防范應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注以下因素。

（一）測量地下水位情況以地下水自身水位變化狀況

地下水位對于巖土工程的影響巨大，勘察人員應(yīng)當(dāng)分別針對地下水豐水期和地下水枯水期進(jìn)行勘察，根據(jù)施工實(shí)際的季節(jié)狀況，地下水水期特征等因素，采取有效的勘察工作，精準(zhǔn)勘察、動(dòng)態(tài)測量地下水位的具體情況，對勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)地處理和分析，經(jīng)過精準(zhǔn)地計(jì)算，判斷地下水的變化情況，確保將地下水給巖土工程的勘察工作帶來的影響降至最低。在地下水處于枯水期階段時(shí)，水位下降，水體通常與地面距離較遠(yuǎn)，勘察數(shù)據(jù)無法為巖土工程施工提供科學(xué)參考，因此，勘察人員應(yīng)在豐水期進(jìn)行地下水水體、水位勘測，根據(jù)水位變化規(guī)律，提高勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從根本上提升巖土工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，預(yù)防巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象[6]。

（二）地下水體腐蝕性測定

地下水體的腐蝕性對于建筑器材的破壞力較強(qiáng)，將影響到巖土工程的安全性，因此，勘察人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注地下水體腐蝕性測定。通常來講，下層地下水腐蝕性更強(qiáng)，在勘察工作中，勘察人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的檢測，對地下水腐蝕性進(jìn)行等級劃分[7]。根據(jù)地下水的腐蝕情況，采取有效措施，確保巖土工程的穩(wěn)定性，提高工程的質(zhì)量和使用年限。

（三）巖土層滲透系數(shù)的檢測

巖土工程勘察工作中，勘察人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注巖土層滲透系數(shù)進(jìn)行確定，轉(zhuǎn)換檢測方法，采用野外抽水試驗(yàn)的方法對滲透系數(shù)進(jìn)行測定，提高勘察數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)的契合度。除了野外抽水以外，還可以采用室內(nèi)試驗(yàn)的方法，對室外采集的地下水進(jìn)行測定，進(jìn)而開展精準(zhǔn)的勘察工作，為巖土工程的地基工程挖掘提供數(shù)據(jù)支撐。

六、施工防范

地下水對于巖土工程的腐蝕作用較為復(fù)雜，而降低地下水對于建筑的腐蝕最有效的方法就是在施工過程中進(jìn)行控制，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)注意在施工過程中加強(qiáng)對混凝土的保護(hù)作用[8]。

在水灰比的選擇上，應(yīng)當(dāng)選擇合理的骨料級配，減少空隙，降低混凝土受到地下水侵蝕作用的影響，選取合適的保護(hù)層厚度，確保保護(hù)層能夠滿足保護(hù)混凝土的需求。在施工過程中，工程管理人員應(yīng)當(dāng)控制好施工材料的質(zhì)量，確保施工中所使用的各種施工材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，對于不合格的材料應(yīng)當(dāng)不予進(jìn)入施工場所。除此之外，還須確保施工各項(xiàng)環(huán)節(jié)的規(guī)范性，嚴(yán)格控制施工各項(xiàng)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性，盡可能減少地下水問題給工程質(zhì)量帶來的影響。

七、結(jié)語

巖土工程的勘察過程中，地下水是一個(gè)較為嚴(yán)重地影響因素。在巖土工程的勘察工作中，勘察人員應(yīng)當(dāng)重視地下水勘察工作，注意全面勘察地下水情況，采用科學(xué)的勘察方法，結(jié)合地下水的特性，提高勘察工作的有效性。同時(shí)，在施工中也應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注地下水對施工帶來的各種問題，采取一定的防治措施，進(jìn)而提高工程質(zhì)量，確保工程的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]許家東.地下水對巖土工程勘察的影響及其控制策略[J].住宅與房地產(chǎn)， 2019（27）：219.

[2]趙犇.地下水對巖土工程的影響及現(xiàn)場勘察注意事項(xiàng)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2019（17）：59-60.

[3]槐以高，許漢華，劉文連，范乾良，肖經(jīng)光，龔憲偉，閆鼎熠.潛孔鉆在碳酸巖深地下水地區(qū)巖土施工勘察中的應(yīng)用[J].中國錳業(yè)， 2018，36（06）：15-17.

[4]胡立芳.簡述巖土工程勘察中地下水的類型特征及影響力[J].林業(yè)科技情報(bào)， 2018，50（02）：110-111+114.

[5]張躍超.探討地下水問題在巖土工程勘察中的重要性[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2018（08）：71-72.

[6]葉凡.金屬礦山巖土工程勘察中地下水害防治方案研究[J].世界有色金屬， 2017（09）：216-217.

[7]翟小平.地下水對巖土工程的危害及水文勘察注意事項(xiàng)[J].四川建材， 2016，42（04）：231-232+234.

[8]周忠清.地下水對巖土工程勘察的影響及處理方法[J].資源信息與工程， 2016，31（02）：67+69.

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