水文地質(zhì)在工程勘察中的重要性淺析

張曉東，閆佳杰

（邢臺地礦地質(zhì)工程勘察院，河北邢臺054000）

水文地質(zhì)在工程勘察中的重要性淺析

張曉東*，閆佳杰

（邢臺地礦地質(zhì)工程勘察院，河北邢臺054000）

隨著我國現(xiàn)代化基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，人們越來越深刻地認識到水文地質(zhì)工作在巖土工程勘察中的重要作用。切實做好水文地質(zhì)工作能有效地減少或消除地下水對工程建設(shè)造成的危害和減少經(jīng)濟損失，同時，也可以較大地提高我們的勘察水平。簡要概述了水文地質(zhì)在工程勘察中的主要評定內(nèi)容，并依據(jù)測試資料對巖土的水理性質(zhì)進行了初步研究，簡要分析因地下水而導致的巖土工程損害，防止地下水對工程勘察工作造成的嚴重性危害。

水文地質(zhì)；工程勘察；評定內(nèi)容；重要性

水文地質(zhì)指自然界中地下水的各種變化和運動的現(xiàn)象。水文地質(zhì)主要研究地下水的分布和形成規(guī)律、地下水的物理性質(zhì)和化學成分、地下水資源及其合理利用、地下水對工程建設(shè)和礦山開采的不利影響及其防治等。

水文地質(zhì)工作在工程勘察過程中起著非常重要的作用。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)之間聯(lián)系密切，二者相互作用、相互制約。據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，有的建設(shè)工程在勘察階段、設(shè)計階段以及施工階段不夠重視水文地質(zhì)從而引起了一系列問題。地下水不僅是巖土體的重要組成部分，還是基礎(chǔ)工程最主要的外部影響因素，會對工程建設(shè)、使用周期、穩(wěn)定性造成直接影響。但在工程勘察過程中，由于水文地質(zhì)條件的復雜性，往往需要投入大量人力物力；進行測試、抽水分析和計算獲得準確的參數(shù)等，工作投入大而收效低。因此，為了降低工作成本，往往將水文地質(zhì)的評價內(nèi)容人為簡化。然而，這樣做是極不明智、極其危險的。為了使工程質(zhì)量得到全面提升，必須深入探討和分析擬建工程場地的水文地質(zhì)問題。嚴格按照有關(guān)規(guī)定調(diào)查清楚與巖土工程相符的各類水文地質(zhì)問題，詳細說明地下水對工程與巖土體造成的影響，并針對問題提出有效的解決措施，以便為設(shè)計和施工單位提供可靠的水文地質(zhì)信息，達到保證工程質(zhì)量的日的。

1 水文地質(zhì)在工程勘察中的主要評定內(nèi)容

勘察過程中若忽略了水文地質(zhì)因素.就會對工程的實用性、安全性以及穩(wěn)定性造成嚴重影響。若能深入研究與評價擬建工程場地的水文地質(zhì)條件，同時運用科學合理的方法給工程設(shè)計和施工提供準確的參考依據(jù)，將會減少不必要的損失。一般情況下，水文地質(zhì)的主要評價內(nèi)容包括以下幾點：

（1）查明地下水的埋藏條件以及在自然狀態(tài)下的分布情況，提供地下水位及其變化幅度，同時查明水位變化可能引起的地基基礎(chǔ)的附加沉降。

（2）按照當?shù)氐貙咏Y(jié)構(gòu)與巖土成分的實際情況，充分考慮其在不同狀態(tài)下對上部工程可能造成的影響，綜合評價關(guān)鍵性的問題。結(jié)合諸多因素，使工程地質(zhì)研究人員和設(shè)計人員進行全面分析，以便針對可能存在的問題提出合理的處理方案。實際評價工作包括地下水水位和地下水腐蝕性，主要是按照地下水特點、活動情況和分布情況進行有效分析，研究地下水可能對巖土體的影響程度，以便預測出可能出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題，并提出合理科學的防治方案。

（3）對于沒有查明場地水文地質(zhì)條件的勘查項目，必須重新組織專業(yè)的水文地質(zhì)研究人員對水文地質(zhì)情況展開綜合勘察，查明場地各項水文地質(zhì)參數(shù)，以便給工程設(shè)計和施工提供準確而必要的水文地質(zhì)參數(shù)，保證工程的整體質(zhì)量。

2 巖土的水理性質(zhì)研究

巖土在地下水的作用下會表現(xiàn)出各種不同的性質(zhì).這種性質(zhì)被稱為巖土水理性質(zhì)。巖土物理性質(zhì)和巖土水理性質(zhì)在巖土工程中均屬于極為重要的地質(zhì)特性。在一般情況下，地下水除了會對巖石強度和巖體變形造成嚴重影響外，還會對整個工程的耐久性和穩(wěn)定性造成直接影響，這是必須高度重視巖土水理性質(zhì)的關(guān)鍵所在。巖土水理性質(zhì)是在地下水和巖土相互作用下而表現(xiàn)出來的性質(zhì)；在巖土體內(nèi)，由于地下水的存儲范圍和賦存狀態(tài)不同，其作用于巖土體后使巖土體所表現(xiàn)出的水理特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化程度也各不相同，而其作用程度又和巖土體的種類有著直接聯(lián)系。例如，自然界中的濕陷性黃土和膨脹土，在和侵入其間的弱結(jié)合水的相互影響下會使土體產(chǎn)生額外的濕陷量或膨脹量。這時，如果未對巖土體的水理性質(zhì)進行深入研究，必然會對后期的工程質(zhì)量與工程安全造成嚴重的影響。

3 地下水導致的巖土工程損害

因地下水環(huán)境條件不良而造成的工程損害，通常是因為地下水水位發(fā)生了頻繁且超越常規(guī)幅度的變化以及受到動水壓力影響而產(chǎn)生的。地基中地下水環(huán)境條件不斷發(fā)生變化極有可能是由于自然因素和人為因素共同造成的，如果地下水水位發(fā)生的變化情況超過了工程安全所需的限度，那么就會直接對巖土工程造成損害。巖土工程中因地下水水位發(fā)生變化而致使工程遭受損害的情況包括以下幾個方面。

3.1 地下水水位升高引起的巖土工程問題

受到氣候因素（如：大風、降雨、溫度、濕度）、人為因素（如：灌溉、挖鑿、施工）、地質(zhì)因素（巖土結(jié)構(gòu)構(gòu)造、含水層結(jié)構(gòu)）等各方面的影響，地下水水位連續(xù)抬升。但一些變化是由于多種因素共同作用產(chǎn)生的，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：①因土壤逐步鹽漬化和沼澤化，增大了地下水與巖土本身對工程體的腐蝕能力：②河岸與斜坡等各類場地邊界出現(xiàn)崩塌或滑移等不良地質(zhì)情況；③場地中局部地段巖土體的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非正常的軟化、損毀或強度降低現(xiàn)象；④地基出現(xiàn)管涌、粉細砂飽和液化、流砂以及粉土飽和液化現(xiàn)象：⑤地基中地下洞室被地下水完全淹沒，基礎(chǔ)工程逐漸上浮，失去原有的穩(wěn)定性。

3.2 地下水水位降低引起的巖土工程問題

地下水水位持續(xù)降低或大幅度降低主要是由人為因素引起的，例如地下水大量抽取以及采礦、上游建造堤壩等。當?shù)叵滤唤档偷揭欢ǔ潭葧r會引發(fā)諸如地面塌陷、地裂縫、地面沉降等一系列地質(zhì)災害，同時還會引發(fā)水質(zhì)惡化和地下水源枯竭等多種環(huán)境地質(zhì)及水文地質(zhì)問題，直接威脅工程、地基的穩(wěn)定性、安全性，最終，危及人們的生命及財產(chǎn)安全。

3.3 地下水水位反復升降導致的巖土工程問題

地下水的水位不斷反復升降極有可能引起巖土體的體積變化，導致巖土體的頻繁脹縮變形。如果地下水經(jīng)常反復升降，除了會使巖土地基膨脹收縮而發(fā)生變形外，還有可能會快速增加地基巖土的收縮與膨脹程度，從而引起地基的強度降低和失穩(wěn)，并進而毀壞上部的工程結(jié)構(gòu)物。在天然狀態(tài)下，地下水受到動水壓力的影響較小，通常不會導致工程結(jié)構(gòu)的嚴重損壞，但在人為因素的作用下，因地下水原有的動力平衡發(fā)生了巨大改變，使得動水壓力在移動過程中，對巖土工程整體或局部造成較為嚴重的損壞，例如基坑突涌、流砂和管涌等。

4 結(jié)論

近年來.隨著工程勘察技能的飛速發(fā)展，水文地質(zhì)研究必將受到越來越廣泛的重視。通過科學合理的方法，準確計算出與水文地質(zhì)相關(guān)的參數(shù)，并全面發(fā)揮水文地質(zhì)應有的作用，已成為各工程項目最為關(guān)注的問題。按照實際情況對工程場地進行詳細的水文地質(zhì)勘察，在很大程度上可以降低由于水文地質(zhì)條件不良對工程項目造成的損害，這不僅關(guān)系到工程投入使用后的穩(wěn)定性、安全性和耐久性，還關(guān)系到人們的日常生活。所以在工程勘察階段一定要高度重視工程場地的水文地質(zhì)勘察工作，并在實際勘察過程中將水文地質(zhì)條件對工程安全所起到的作用充分挖掘出來，從而，極大地提高我們巖土工程勘察工作的水平，更好地保證日后每一個工程建設(shè)項目的安全和正常運行。

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1004-5716（2015）03-0145-02

2014-07-29

張曉東（1964-），男（漢族），河北唐山人，工程師，現(xiàn)從事巖土工程地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)調(diào)查等工作。