淺談水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性

李銘鵬

【摘 要】為了給工程設(shè)計提供完備的基礎(chǔ)資料，工程地質(zhì)勘查不僅要查明土質(zhì)條件，還要查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)情況，客觀評價水文條件對工程實施、質(zhì)量等方面的作用和影響，并提出切實可行的防治措施以消除危害。為此，本文基于大量文獻資料從工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容、巖土水理性質(zhì)和地下水引起的危害入手，扼要分析了水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性。

【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)；地質(zhì)勘察；地下水；評價內(nèi)容；巖土水理性質(zhì)；危害

在工程地質(zhì)勘察中，水文地質(zhì)一直是一項極為重要卻又容易被忽視的內(nèi)容。隨著人們對工程勘測的認識逐漸深入，水文地質(zhì)問題越來越受到關(guān)注，人們在評價水文地質(zhì)問題的危害性和消除危害上投注了更多的目光。近年來，相關(guān)人士發(fā)現(xiàn)地下水在工程治理層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程地質(zhì)災害防治等方面起著極其重要的作用，做好工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題調(diào)查與分析工作，為工程設(shè)計、施工提供必要的依據(jù)和支持，保證工程質(zhì)量的同時促進地質(zhì)勘察水平的提高。

1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的評價內(nèi)容

由于以往的工程地質(zhì)勘察中易忽視水文地質(zhì)問題，甚少將水文地質(zhì)問題評價與工程設(shè)計和施工結(jié)合起來，以致人們對地下水在巖土工程中的作用和危害認識不足，造成了多起因地下水導致工程基礎(chǔ)下沉、墻體開裂等質(zhì)量問題?？偨Y(jié)以往的工作經(jīng)驗，要求結(jié)合工程實際評價水文地質(zhì)問題，預測不同條件下可能造成的工程危害，對水文地質(zhì)問題作出較為全面、客觀的評價。如，在工程基礎(chǔ)埋藏在地下水位之下的情況下，重點研究分析地下水對混凝土及其內(nèi)置鋼筋的腐蝕性；在選用軟質(zhì)巖石、膨脹土等土層為基礎(chǔ)持力層情況下，重點研究分析地下水對巖土體產(chǎn)生的軟化、崩解、漲縮等作用；在工程基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和狀態(tài)的細砂時，重點研究分析可能出現(xiàn)的液化潛蝕、漉砂、管涌的可能性；等等。

2.巖土水理性質(zhì)

巖士水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)，屬于工程地質(zhì)性質(zhì)范疇。以往的工程地質(zhì)性質(zhì)勘測中較為重視巖土的物理力學性質(zhì)測試，對它的水理性質(zhì)測試不夠重視，造成工程地質(zhì)性質(zhì)評價內(nèi)容不全面。實際上，巖土水理性質(zhì)影響著巖土的強度和變形，亦對工程基礎(chǔ)穩(wěn)定性有著巨大影響。為此，要提高地下水對巖土水理性質(zhì)影響的重視程度，研究分析不同形式、不同類型的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響。下面針對幾種地下水對巖土水理性質(zhì)的影響進行了簡要分析。

第一種，強結(jié)合水。強結(jié)合水是地下水在巖土中的主要賦存形式，有著很強的膨脹性、可塑性和收縮性。由于受到強力束縛，其只能在有限的范圍內(nèi)運動，因而對巖土水理性質(zhì)影響較小。

第二種，毛細管水。毛細管水主要受毛細管力和重力影響，當毛細管力大于重力，毛細管水才會上升。由于毛細管水能夠船體靜水壓力，且能夠垂直運動，因而對巖土有著軟化作用，對建筑基礎(chǔ)有著很強的腐蝕性。

第三種，重力水。重力水就是人們狹義觀念上的地下水，它在巖土中非?；钴S，因而對巖土水理性質(zhì)有著明顯影響。為此，我們將重力水看成是研究分析地下水對巖土水理性質(zhì)的重點對象。

3.地下水引起的巖土工程危害

由地下水引起的巖土工程危害主要包括兩個方面的內(nèi)容，即地下水位升降變化和地下水動水壓力作用下產(chǎn)生的影響，下面將給予具體的論述。

3.1地下水位升降變化產(chǎn)生的作用

自然和人為因素都可能造成地下水位升降變化，無論哪一種原因，當?shù)叵滤簧底兓_到一定程度時都會對巖土工程造成極為嚴重的破壞性影響。由地下水位升降變化引起的巖土工程危害主要發(fā)生在三種狀況下。第一種，在地下水位上升一定程度時，就會對巖土工程產(chǎn)生危害。地下水位上升是在多種因素作用下發(fā)生的，如含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象條件、施工等。這種情況下，巖土工程易表現(xiàn)出這樣的反應。巖土層沼澤化、鹽演化，地下水對工程基礎(chǔ)的腐蝕性明顯增強；斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；部分特殊性質(zhì)的巖土結(jié)構(gòu)破壞，巖土層軟化、強度下降；導致細砂、粉土到達飽和或液化狀態(tài)，出現(xiàn)流砂等問題；工程基礎(chǔ)上浮，建筑地下室充水嚴重，導致基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

第二種，在地下水位下降一定程度時，也會對巖土工程產(chǎn)生嚴重危害。地下水位下降的原因有自然因素和人為因素，其中人為因素起著決定性的作用，如集中抽取地下水、水庫截流等。當?shù)叵滤幌陆祰乐貢r，會導致巖土層下降，地面出現(xiàn)不同程度的裂縫、沉降、塌陷等問題，甚至會造成地下水源枯竭、水循環(huán)遭到破壞等，對工程基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生極為嚴重的破壞性影響，同時對社會安定和人們生命安全也會產(chǎn)生威脅。

第三種，在地下水位變化極為頻繁時，易對巖土工程產(chǎn)生威脅。地下水升降變化會導致膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻脹縮、變形，當這種變化極為頻繁時，巖土膨脹、收縮、變形往復循環(huán)，使巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，造成嚴重的地裂情況出現(xiàn)，在此巖土層上的工程會出現(xiàn)不同程度的損害。

3.2地下水動壓力作用產(chǎn)生的危害

在天然狀態(tài)下，地下水動壓力所產(chǎn)生的作用比較微弱，基本不會對巖土工程造成什么危害。但是如果在人為因素作用下，地下水動壓力產(chǎn)生的動力系統(tǒng)受到了破壞，系統(tǒng)失去原有的平衡條件時，就會對巖土工程產(chǎn)生一定的危害，如流砂、基坑突涌等。為此，巖土工程施工時要盡量考慮到這一點，避免出現(xiàn)不必要的麻煩，或做好預防、防治方案，以便應對突發(fā)狀況。

4.研究分析水文地質(zhì)問題對工程地質(zhì)勘察的重要性

通過以上內(nèi)容論述，我們不能發(fā)現(xiàn)地下水在巖土中的賦存形式和地下水位升降變化對巖土工程產(chǎn)生的危害，不僅會影響到巖土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也會影響到工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，甚至對人們的生命安全產(chǎn)生嚴重威脅。水文地質(zhì)作為工程地質(zhì)性質(zhì)的基本內(nèi)容之一，兩者之間的聯(lián)系極為密切。簡單地說，地下水是巖土體的組成部分，對巖土水理性質(zhì)亦有著直接影響，甚至對巖土的物理力學性質(zhì)都有一定影響。當?shù)叵滤底兓_到一定程度時，巖土性質(zhì)必將受到破壞，導致地面出現(xiàn)開裂、沉降等問題，進而使工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性遭受一定破壞。為此，工程地質(zhì)勘察實際工作中不可忽視水文地質(zhì)這一重要內(nèi)容，結(jié)合工程要求分析、憑借水位地質(zhì)數(shù)據(jù)，預期其可能對工程基礎(chǔ)產(chǎn)生的危害，制定預防措施，積極應對地下水對巖土工程產(chǎn)生的各種危害，將危害扼殺在“搖籃”里，為工程設(shè)計、施工提供科學、全面的資料依據(jù)，進而保證工程的設(shè)計和施工質(zhì)量。

5.結(jié)語

工程勘察設(shè)計、施工中，水文地質(zhì)資料有著相當重要的位置?？辈?、研究分析水文地質(zhì)資料，不僅可以準確探明地下水位，也可以預測地下水位升降變化對巖土工程及上層建筑產(chǎn)生的危害，為工程施工設(shè)計提供較為完整的資料，為保證工程質(zhì)量做出突出貢獻。為此，要求勘察人員切實做好水文地質(zhì)問題資料收集與分析工作，加強技術(shù)研究以提高資料分析的精確性，為設(shè)計人員提供更為準確和完備的工程地質(zhì)資料，提高工程施工設(shè)計的科學性、合理性和技術(shù)性。

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