工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的危害

王新春

1.遼寧省第六地質(zhì)大隊，遼寧大連 116200

2.遼寧地質(zhì)海上工程勘察院，遼寧大連 116200

工程地質(zhì)勘察中不能缺少水文地質(zhì)，因為地下水文地質(zhì)環(huán)境不僅僅是巖土體的一個組成部分，還是基礎(chǔ)工程的環(huán)境，會給巖土體工程特性帶來直接影響，影響工程的耐久性和穩(wěn)定性。但在工程勘察過程中，水文地質(zhì)調(diào)查最容易被忽視，這主要緣于工程地質(zhì)勘探成果一般不涉及水文地質(zhì)參數(shù)，水文地質(zhì)調(diào)查往往被當(dāng)作應(yīng)付國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)檢查的一項任務(wù)，工程地質(zhì)勘察中對水文地質(zhì)條件只做簡要的評價。

為改變這種錯誤的做法，就要加強水文地質(zhì)問題的研究，只有這樣才能提高工程勘察質(zhì)量。按照工程地質(zhì)勘察的實際要求，勘察工作既要查明與巖土工程相關(guān)的有關(guān)水文地質(zhì)條件，還要針對地下水給巖土體和建筑物帶來不良地質(zhì)作用進行評價，對潛在的問題提出防治措施。

1 工程地質(zhì)勘察工作中涉及的水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容

一般情況下，影響工程的水文地質(zhì)因素主要有：巖層中含水層與隔水層的厚度、分布和組合關(guān)系；地下水的類型、水位及水位變動幅度，承壓含水層的特征和水頭，土層或巖層滲透性的強弱等等因素。為提高工程地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中對下述幾個方面進行調(diào)查和評價：

1）評價的關(guān)鍵應(yīng)放在地下水給工程帶來的影響上，針對水文地質(zhì)對工程潛在危害，提出應(yīng)對辦法；2）在工程地質(zhì)勘察中，應(yīng)在弄清建筑物地基基礎(chǔ)類型的基礎(chǔ)上，著重調(diào)查與該基礎(chǔ)類型相關(guān)的水文地質(zhì)條件；3）在水文地質(zhì)條件調(diào)查工作中，重點要查清地下水的自然狀態(tài)及其發(fā)展變化規(guī)律，分析并預(yù)測工程實施過程中及實施后給地下地質(zhì)水文情況帶來的可能變化及不良影響，提前設(shè)計預(yù)防措施。

在對筆者所在的大連地區(qū)工程地質(zhì)勘察中，多數(shù)建筑場地都涉及到地下水文地質(zhì)問題。大連屬臨海城市，沿海岸線發(fā)育有大量的石灰?guī)r，從金州、大連、旅順轉(zhuǎn)北向瓦房店的交流島、長興島一帶均為石灰?guī)r地區(qū)，巖溶較發(fā)育，地下水豐富；另外，由于自然的地理環(huán)境造成大連地區(qū)的水系較為發(fā)育，大連市各市區(qū)內(nèi)的第四系孔隙潛水也很豐富，它們大都賦存于地表砂土層中，使得勘察場地內(nèi)大都見有地下水。這就使得水文地質(zhì)調(diào)查在工程地質(zhì)勘察中顯得尤為重要。

2 水文地質(zhì)條件對工程造成危害的主要因素

水文地質(zhì)條件會給工程帶來危害，究其原因，主要是地下水動水壓力作用和地下水位升降變化兩方面因素。自然或人為原因都會帶來地下水位的變化，一旦地下水位變化突破臨界值，就會給工程帶來地質(zhì)危害，研究表明，引起危害的地下水位變化主要有3種情況：

1）地下水位下降。當(dāng)前，由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，人為因素成為地下水位下降的主要原因，例如過度利用地下水、礦床疏干、修建水庫截流下游地下水水源、流域上游筑壩等，這些因素常會引發(fā)一系列問題。一旦地下水位的下降過大過快，常會誘發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降、地面塌陷和地裂等，也會造成一些環(huán)境問題，如水質(zhì)惡化、地下水源枯竭等，在年降水量較小的地區(qū)會引起土地的沙漠化，在海邊有可能會造成海水倒灌。這些地質(zhì)災(zāi)害或環(huán)境問題會給工程和人類的居住環(huán)境帶來巨大的威脅；

2）潛水位上升。水利工程建設(shè)及區(qū)域水文條件的變化常會造成潛水位上升，如修建水庫、地下水來源地的河流、湖泊、水庫等水位的上升。建筑物的安全性和穩(wěn)定性易受潛水位上升的影響，其影響主要有以下幾個方面：

一是通過軟化地基影響建筑物的安全。潛水位上升，促使粘性土壓縮性增高、強度降低和含水率增高，誘發(fā)建筑物的沉降變形；二是潛水位上升會誘發(fā)地基隆起或側(cè)移，前者會導(dǎo)致建筑物的基礎(chǔ)上浮，后者導(dǎo)致建筑物傾斜或墻體破裂；三是潛水位上升會促使砂土或粉土達到飽和狀態(tài)，通常會引發(fā)流砂、管涌現(xiàn)象，也會帶來砂土液化等問題；四是造成潛水位以下的地下室浸水，使其喪失使用價值；五是改變土壤的化學(xué)性狀，如沼澤化、鹽漬化等，給建筑物帶來腐蝕；

3）地下水位升降。通過對水文地質(zhì)規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)，氣候、氣壓、潮汐以及地球與月球引力變化，附近區(qū)域水體的水位變化等都會引起地下水位反復(fù)升降。地下水位的升降帶來的影響主要有這幾方面：導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)土的壓密；增加基礎(chǔ)工程材料的腐蝕性破壞；水位變化導(dǎo)致的干濕交替容易腐爛；使建筑基礎(chǔ)土層中一些鹽類發(fā)生溶解作用導(dǎo)致建筑物位移；引起膨脹性巖土的均勻的脹縮變形，造成地裂并給建筑物造成結(jié)構(gòu)破壞。

研究表明，自然狀態(tài)下地下水的動水壓力作用較弱，難于給地面工程造成不利影響，但隨著人類工程建設(shè)活動的不斷增加，特別是大型水利工程的建設(shè)，會改變較大區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)狀況，帶來一系列嚴重的工程水文地質(zhì)危害。

3 工程勘察中水文地質(zhì)問題的應(yīng)對措施

針對工程勘察中的水文地質(zhì)問題，可以采取以下應(yīng)對措施：

1）加強對工程地質(zhì)勘察規(guī)范或規(guī)程學(xué)習(xí)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，當(dāng)前我國工程地質(zhì)勘察工作已經(jīng)擁有了完備的規(guī)范、規(guī)程體系，這些規(guī)范性文件對勘察工作的目的、任務(wù)、評價都做了具體的、切實可行的規(guī)定，是工程地質(zhì)技術(shù)人員開展工作的主要依據(jù)。工程地質(zhì)技術(shù)人員必須要高度重視規(guī)范、規(guī)程，了解和熟悉其要求，這樣才能在開展工程地質(zhì)勘察時做足工作量布置，設(shè)置足夠的原狀土樣測試數(shù)據(jù)、及時劃分抗震地段。通過研讀規(guī)范、規(guī)程，工程地質(zhì)管理者和技術(shù)人員在吸收文件的相關(guān)規(guī)定后，能不斷地充實和提高理論水平和實踐操作能力；

2）重視地下水埋藏狀況的調(diào)查。在調(diào)查時，要明確調(diào)查的重點，設(shè)置必要的調(diào)查指標(biāo)體系，弄清地下水的類型、補給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，對地下水對建筑材料的腐蝕性進行評價，涉及到基坑工程的還應(yīng)做抽、壓水試驗，調(diào)查土層的滲透性質(zhì)等。預(yù)估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，制定出有效和可行的防治措施建議。

4 結(jié)論

在建筑工程基礎(chǔ)地質(zhì)勘察中要高度重視水文地質(zhì)調(diào)查，作為建筑工程地質(zhì)環(huán)境的組成部分，較差的水文地質(zhì)條件會給建筑工程帶來多方面的危害，建筑工程項目的組織者、實施者在建筑工程實施前就應(yīng)該調(diào)查清楚地基基礎(chǔ)的水文地質(zhì)情況，制定出有針對性防治措施，提高工程的穩(wěn)定性和安全性，更好地完成工程建設(shè)。

[1]呂德雄.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(2).

[2]華根苗.重視工程勘察中的水文地質(zhì)問題[J].科技風(fēng)，2010(2).