工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的危害性分析

易韻彬

摘 要：巖土工程與水文地質(zhì)勘察密切相關(guān)，地下水形成的地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生多維度影響，做好工程水文地質(zhì)勘察，其重要性是不言而喻的。文章先介紹工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容；然后就巖土主要水理性質(zhì)和具體測(cè)試方法，從軟化性、透水性、崩解性、脹縮性、給水性等方面進(jìn)行分析；最后就水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程造成的危害展開(kāi)詳細(xì)論述，主要對(duì)地下水水位上升和下降所產(chǎn)生的地質(zhì)問(wèn)題及危害進(jìn)行解析。

關(guān)鍵詞：工程；地質(zhì)勘察；地下水；問(wèn)題；危害性

中圖分類號(hào)：TU42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0048-02

水文地質(zhì)勘察對(duì)巖土工程建設(shè)產(chǎn)生舉足輕重的作用，提升水文地質(zhì)勘察質(zhì)量，可以為工程建設(shè)提供最有價(jià)值參考數(shù)據(jù)。水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程造成的危害是不可忽視的，由于地下水活動(dòng)、地下水水位上升下降都會(huì)對(duì)巖土結(jié)構(gòu)建筑基礎(chǔ)造成影響，形成流砂、管涌、軟化等現(xiàn)象。因此，為減少水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程帶來(lái)巨大危害，提高水文地質(zhì)勘察質(zhì)量非常有必要。

1 工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容

1.1 地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響

在巖土工程中，地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響已經(jīng)成為最需要考量的問(wèn)題，對(duì)地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)測(cè)，并根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果，制定切實(shí)可行措施，對(duì)工程項(xiàng)目順利實(shí)施有重要意義?？辈煸u(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場(chǎng)地穩(wěn)定性、地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等等。

1.2 水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合

水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合，查明地質(zhì)水文情況，可以為建筑物地基選擇提供最準(zhǔn)確地質(zhì)資料?？辈靸?nèi)容評(píng)價(jià)主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風(fēng)化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等，還要將巖土、水文和建筑物三者因素進(jìn)行對(duì)比分析，形成完善的評(píng)價(jià)體系。要在具體操作中判定和明確場(chǎng)地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場(chǎng)地有沒(méi)有斷裂活動(dòng)，周圍有沒(méi)有其他不良的地質(zhì)作用。通過(guò)多元評(píng)價(jià)，為工程提供全面水文地質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。

1.3 地下水對(duì)工程建設(shè)的作用和影響

地下水對(duì)工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性，需要從不同角度展開(kāi)具體評(píng)價(jià)。首先是對(duì)埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；其次是地下水對(duì)選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；再就是地下水對(duì)地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細(xì)砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)；在地下水水位以下開(kāi)挖基坑，需要進(jìn)行富水性和滲透性試驗(yàn)，要對(duì)人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進(jìn)行評(píng)估。

2 巖土主要水理性質(zhì)和具體測(cè)試方法

根據(jù)地下水在巖土中的存在方式可以分為：結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質(zhì)，是指巖土和地下水相互作用產(chǎn)生的物理性質(zhì)。根據(jù)地下水存在的方式具體分析其物理性質(zhì)，對(duì)制定科學(xué)測(cè)試方法有積極作用。

2.1 巖土的軟化性

巖土的軟化性，是指巖土在地下水作用下發(fā)生了力學(xué)強(qiáng)度降低的變化，一般情況要用軟化系數(shù)進(jìn)行表示，根據(jù)軟化系數(shù)可以判斷巖土的耐水浸、耐風(fēng)化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層，地下水對(duì)其產(chǎn)生的軟化作用就會(huì)更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等地質(zhì)條件下，都存在軟化特性。在地下水作用時(shí)，也容易產(chǎn)生較多軟化層，對(duì)建筑工程的影響自然呈現(xiàn)顯性。

2.2 巖土的透水性

巖土都有透水性，自然水在重力作用下，穿過(guò)巖土下沉。巖土性質(zhì)有差異，其透水性也表現(xiàn)出個(gè)體差異。松散巖土的顆粒加大，透水性較好；如果顆粒很細(xì)小，其透水性就差。巖土透水性用滲透系數(shù)來(lái)表示。巖土透水性大小，對(duì)巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同，進(jìn)而對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過(guò)抽水試驗(yàn)獲得。

2.3 巖土的崩解性

巖土在地下水作用下，土粒連接被破壞，很容易造成土體崩散和解體等現(xiàn)象。巖土崩解系數(shù)高低，與巖土的顆粒成分、礦物質(zhì)和結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土，大多會(huì)以散開(kāi)方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會(huì)以裂開(kāi)的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對(duì)性地制定防范措施。

2.4 巖土的脹縮性

巖土在地下水浸透下，會(huì)吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會(huì)縮小。這是由于巖土的顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚了，而水分失去后，顆粒表面就會(huì)變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮，就會(huì)形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對(duì)巖土的脹縮性進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要針對(duì)如下指標(biāo)：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。

2.5 巖土的給水性

所謂給水性，是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測(cè)量巖土給水指數(shù)，對(duì)巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進(jìn)行標(biāo)識(shí)，需要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)才能測(cè)定。

3 水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程造成的危害分析

3.1 地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力形成的危害

地下水活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，對(duì)巖土形成的危害也不容小視。地下水活動(dòng)是自然現(xiàn)象，在天然情況下，地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力不會(huì)造成多么嚴(yán)重的地質(zhì)裂變現(xiàn)象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活動(dòng)的平衡狀態(tài)，地下水活動(dòng)會(huì)形成比較大的壓力，對(duì)巖土工程的危害也就顯示出來(lái)。在地下水活動(dòng)作用下，巖土中的粉土、粉細(xì)砂等，在地下水活動(dòng)中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況，給工程施工造成嚴(yán)重的影響。

3.2 地下水水位變化引發(fā)巖土縮漲變形

地下水水位處于周期性變化之中，對(duì)巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化，可以促使巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮，甚至?xí)纬傻亓?，?dǎo)致地基較淺建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果地下水水位發(fā)生大幅度變化，還會(huì)導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升，對(duì)工程施工造成嚴(yán)重影響。在工程施工時(shí)，要注意對(duì)地下水具體情況進(jìn)行勘察，盡量減少在地下水變動(dòng)比較大的地帶進(jìn)行施工。

地下水水位變化雖然有一定規(guī)律，但也存在很多例外情況，在針對(duì)地下水水位變化勘察時(shí)，要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下，如果地下水水位在建筑基礎(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)，不管是上升還是下降，都會(huì)造成建筑物的基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性。地下水水位上升，建筑物基礎(chǔ)地基的土質(zhì)就會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象，自然會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降和變形。如果地下水水位下降，壓縮層巖土的自重力就會(huì)增加，也會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降或變形。

地下水發(fā)生頻繁升降，對(duì)巖土工程造成的危害更為嚴(yán)重。地下水水位變化能夠引起巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脹縮變形等現(xiàn)象，當(dāng)?shù)叵滤殿l率加大，巖土產(chǎn)生的脹縮幅度也會(huì)不斷加大，有可能形成地裂等劇烈地質(zhì)現(xiàn)象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過(guò)于頻繁，也會(huì)促使巖土中鐵、鋁等成分的流失，土壤發(fā)生內(nèi)質(zhì)變化，土質(zhì)變松、含水量孔隙增多，其承載力自然降低，也會(huì)對(duì)工程基礎(chǔ)造成嚴(yán)重威脅。工程水文地質(zhì)勘察中，要了解和明確基坑開(kāi)挖對(duì)周圍多種自然因素的影響，主要是巖性、承壓性、含水層類型等。

4 結(jié) 語(yǔ)

水文地質(zhì)勘察對(duì)工程建設(shè)有重要影響，特別是地下水給巖土結(jié)構(gòu)和建筑基礎(chǔ)形成的危害是工程亟待解決的難題。通過(guò)水文地質(zhì)勘察，為工程制定科學(xué)施工方案提供各種數(shù)據(jù)參數(shù)，對(duì)促進(jìn)工程建設(shè)有積極幫助。地下水活動(dòng)有個(gè)性特點(diǎn)，地下水水位變化也存在不確定性，這一些都給水文地質(zhì)勘察帶來(lái)挑戰(zhàn)，掌握先進(jìn)的勘察技術(shù)，總結(jié)勘察歷史經(jīng)驗(yàn)，都能夠提升水文地質(zhì)勘察質(zhì)量。

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