工程地質勘察中水文地質問題研究

林培貞

（福建省閩東南地質大隊，福建 泉州 362000）

地下水作為巖土工程重要組成部分，對于建筑工程基巖土體工程特性有著至關重要的影響，同時還會影響到建筑工程整體穩定性與耐久性。因此在工程地質勘察工作當中，就必須要對水文地質問題給予充分重視，提高勘查技術水平，采取切實有效的措施應對水文地質問題，保證工程建設質量。

1 水文地質問題在工程地質勘察中的重要性

在工程勘察設計以及施工過程當中，水文地質問題一直以來都是一個十分重要的問題，但這一問題也是常常被忽略的一個問題。由于對水文地質問題缺乏足夠的重視，導致地下水時常引發各類巖土工程危害。所以在開展工程地質勘察工作當中，工作人員應當詳細查明巖土工程存在的有關水文地質問題，同時對巖土工程水文地質展開詳細評估，了解和掌握這些水文地質問題對巖土工程和建筑物帶來的不利影響，獲取詳實的水文地質勘察資料，指導工程設計與施工，并控制和減少巖土工程遭受地下水的危害[1]。

2 水文地質評價內容

在過去的工程地質勘察報告當中，很多都沒有于基礎設計以及施工需要充分結合，來研究分析巖土工程遭受地下水的作用與危害，導致一些地區由于地下水因素影響，引發基礎發生下沉，導致建筑物開裂，出現嚴重的質量問題。對過去的經驗教訓進行總結分析，未來在開展工程地質勘察工作當中應當對水文地質問題給予充分的重視，具體的評價內容包括以下幾個方面：

（1）研究分析巖土體和建筑物遭受地下水帶來的影響，對可能出現的危害進行預測，采取有效措施進行防范。

（2）勘察工作實施過程當中應當充分考慮建筑物所采用的地基類型，對水文地質情況詳細調查，提供相應的地質信息資料。

（3）結合工程實際研究分析工程受到地下水的作用和影響，指出不同條件情況下，應當對相應的地質問題展開詳細評價，提高勘察結果數據精準性。

3 巖土水理性質的測試和研究

對于巖土水理性質而言，是地下水于巖土彼此作用時，體現出的各種性質，巖土具有的物理與水理性質，都屬于工程的重要地質性質。巖土的強度以及變形會遭受巖土水理性質的影響，而且有的性質還會對建筑物持久性，穩定性造成不利影響，過去再對巖土勘查工作當中，比較重視巖土物理力學性質方面的測試，但是卻常常忽視巖土水理性質，這就引發評價巖土工程地質性質缺乏全面性，既然水理性質是由于地下水作用因素影響下的巖土體現出的性質。對地下水的賦存形式進行分析和介紹，同時探討給巖土水理性質造成的影響。之后再對巖土具有的水理性質和測試研究方法進行分析[2-5]。

地下水的賦存形式：由于巖土當中地下水存在不同特點的賦存形式，可以將其劃分成重力水、毛細管水和結合水，結合水又有強弱結合水之分。在測試分析巖土水理性質性質方面主要包括的方法分別給水性、脹縮性、崩解性，透水性以及軟化性等五種。對于軟化性而言，主要是由于進水之后的土體，出現不斷降低的力學性質，主要通過軟化系數進行表示，對于巖土耐水浸和耐風化能力判斷發揮著重要的作用。滲透系數是表示巖土透水性的重要指標，利用抽水試驗便可以獲取。對于崩解性而言是濕化浸水之后的巖土，削弱其土粒連接性，導致土體發生解體風扇的特性，土粒成分及其結構和礦物成分對巖土崩解性有著至關重要的影響。給水性是由于飽水巖土在重力因素影響下，有一定量的水從裂隙和孔隙當中制動流出的一種特性，主要通過給水度進行表示。含水層具有的一個重要的水文地質參數便是給水度，對于場地疏干時間有著很大影響，通常運用試驗室方法便能測定出巖土的給水度；脹縮性主要是指吸水后的巖土體積不斷增大，而濕水之后體積變小的性質，由于土顆粒表面吸水之后的結合水膜逐漸增厚，失水之后逐漸變薄所引發的。

4 工程地質勘察中水文地質問題

4.1 地下水具有一定的腐蝕性

4.1.1 腐蝕機理

地下水存在很多類型，水文地質條件會對水位產生很大的影響，實際出現相應的改變，不同季節，不同降雨量地下水位也會出現相應的改變。地表水存在相應的腐蝕性，這主要是由于水中存在各種礦物質。特別是地下水遭受污染之后，其中的一些化學成分不斷增多，腐蝕性也會大幅提高，實施巖土工程勘察乙級設計建筑工程時，必須要充分分析地下水可能存在的腐蝕性，測量分析地下水，分布于下層的地下水有著更高的礦化度，相應的腐蝕性也會大大增強。

4.1.2 地下水腐蝕性評價

地下水當中都有一些化學成分的存在，當一些化學成分在地下水中達到相應含量時，便會腐蝕混凝土建筑材料，在腐蝕這些建筑材料強弱方面，《巖土工程勘察規范》當中都有著非常明確的標準，地質勘查工作實際都需要根據規范要求來科學合理的評價地下水具有的腐蝕性，評價地下水腐蝕性過程當中。除要對地下水各種離子分子含量進行評價之外，還應當對其ph值以及礦化度進行評價。

4.2 地下水位對巖土物理力學性質的影響

有些巖土屬于膨脹性特點，在具體進行工程勘察過程當中，更應當充分的研究場地水文地質條件，尤其是地下水在進行升降變化時，其高度與變化規律會影響地基，所以選擇地基深度時，應當對地下水位充分的進行參考。如果建筑工程地基當中，地下水位處于基礎底面之下，壓縮層范圍出現相應改變，就會對建筑物的穩定性造成不良影響，如果在建筑地基壓縮層水位不斷的上升，地基就會遭受軟化，引發強度不斷下降，增加其壓縮性，導致建筑物出現很大沉降，引發變形，如果水位在壓縮范圍呈下降時，受自身重力因素影響，巖土不斷增加，會導致地基基礎出現附加沉降，倘若存在不均勻的土質，地下水位突然改變，也會導致建筑物出現變形破壞。

地下水位，上下水位變動帶與地下水位以下其變化規律非常明顯，從上至下土體存在天然的含水層以及空隙比，并從小變大，模盆壓縮，承載力表現為大一小一大的規律變化。這是因地下水位上不區域，在不斷淋濾作用下，不斷的富集鐵鋁物質，膠結土體顆粒起到充填作用，使得土體間的連接力增大，有硬殼層形成，所以含水孔隙比小而壓縮模和承載力增高。對于處在地下水位變動帶以下的土層，鐵鋁成分在土體當中不斷淋失，土質變得更加松軟，土層空隙含水量不斷加大，壓縮模量以及承載力出現不同程度的下降，使分布于地下水位下部的土層，因地下水緩慢交替，減弱其氧化水解作用，由于土層上扭自重壓力因素影響，復制變得更加的密實，因此會增大壓縮模、承載力，減小含水貧、孔隙比。由于成因不同的粘性土和風化殘積土還有一些軟質巖石，在物理力學性質方面，存在相應的變化規律，和地下水緊密結合，所以對巖土物理力學變化規律進行研究，應當對地下水位影響因素給予充分重視。

4.3 地下水升降變化引起的巖土工程危害

在實施工程勘察過程當中，要對地下水位條件給予充分調查，了解和掌握起升降改變，天然狀態下，地下水位大都表現為季節性的改變，雨季來臨時，其水位會出現明顯的上升，干旱季節會出現不同程度的下降。地下水位的自然變化，具有明顯的區域性特征，還有漸變性的特點，變幅都不是很大。然而人為因素影響下，會導致局部地下水出現較大的變幅，進而對巖土工程造成危害。

（1）對位上升因素導致的巖土工程危害，引發前水位上升的因素是各種各樣的，巖土性質及其產狀還有含水層的結構都是主要的地質影響因素，降雨、氣溫以及灌溉、施工等也會影響地下水位的改變，很多時候是各種原因綜合產生的結果，因前水位不斷上升，會影響巖土工程，導致土壤出現鹽漬化與沼澤化，會對建筑物造成一定腐蝕，引發河岸斜坡巖土體出現位移崩塌。有些巖土體具有特殊的結構特點，產生較大的破壞影響其強度，使其發生軟化，還會導致管涌流沙、液化等情況出現，導致建筑基礎上浮，穩定性下降。

（2）地下水位降低造成的巖土工程危害主要是由人為因素所引發地下水位下降的，如對地下水過度的集中開展，采礦作業過程當中，疏干地下水，上游區域修建堤壩或者水庫，下游地下水得不到及時補給。引發地下水出現下降，導致地面沉降裂隙，或者引發地面塌陷，還會污染地下水，導致水質惡化，影響建筑穩定性。

4.4 巖土工程遭受地下水動壓力作用的影響

自然狀態下的地下水，產生的動水壓力常常都比較小，通常情況下不會形成相應的危害，而人為因素影響下，特別是工程建設施工，會對地下水的天然狀態給打破，改變其動力平衡，一些動水壓力作用較為嚴重的，就會危害巖土工程，如引發基坑、突涌、管涌流沙等災害。所以在工程地質勘察過程當中，應當對上述問題給予充分的分析和研究，采取切實有效的措施進行應對。

5 解決工程地質勘察勘察中水文地質問題的策略

5.1 加強水理性質的研究

在工程地質勘察過程當中，應當對水文地質問題給予充分重視，詳細的分析和研究水理性質，如分析地層具有的溶水性以及滲水性，了解和掌握地層具有的這些性質，并對地下水的改變充分掌握，結合不同工程場地，詳細的展開水文地質問題方面的研究，抽取水樣，認真檢測，指導工程順利建設，保證工程建設質量。

5.2 工程地質勘察中要強化水文地質勘測

工程地質勘察過程當中應當明確勘察目標，為了提高勘察效率和質量，還應當綜合利用各種有效的勘察方法。特別是要將水文地質勘察工作作為重要的工作內容，對工程區域的地下水特征展開詳細的調查和分析，了解與掌握地下分布的地質環境流向特點以及由于季節因素改變導致的頻繁升降等，獲取土壤滲透率相關信息，對滲透系數進行確定。在調查水文地質問題過程當中，還需要開展水壓試驗，這項試驗發揮著非常重要的作用，能夠有效確定各項壓力值，如起始壓力值以及最大壓力值和壓力基數等，基于這些信息基礎上便可以對地下水的狀態展開詳細的分析和評價，了解是否會對建筑物造成不良影響，并對地下水的腐蝕性進行評價，保證建筑工程安全性。在工程地質勘察當中，測量水文地質問題時，還應當重視現代先進技術應用，保證獲得數據精準性，為相關工作提供參考。

5.3 充分重視工程地質勘察中水文地質評價內容

工程地質調查應當詳細的獲取水文地質勘察信息數據，尤其是進行工程設計以及施工時，更需要全面了解和掌握水文地質資料，這在工程項目當中發揮的作用非常重要，直接影響工程的順利開展及其安全性。所以要綜合分析研究水文地質資料，提高勘察精度，詳細了解和掌握工程建設區域環境水文地質條件。另外還應當詳細評估這些數據，預測項目建設過程當中可能發生的各種問題，采取有效對策進行解決[6]。

6 結語

在工程地質勘察工作當中，水文地質問題是非常重要的問題，所以必須要引起足夠的重視，采取切實有效的措施保證水溫，地質勘查效率和質量，為工程建設提供有效參考，控制和減少水文地質問題帶來的危害。