巖土工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題探討

文/刁士寶 江蘇省地質(zhì)工程有限公司 江蘇南京 210000

巖土工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題探討

文/刁士寶 江蘇省地質(zhì)工程有限公司 江蘇南京 210000

水文地質(zhì)問(wèn)題在巖土工程勘察時(shí)起到的作用越來(lái)越大，要在施工中實(shí)現(xiàn)良好的預(yù)防與治理,必須得對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行明確,只有這樣才能給巖土工程勘察設(shè)計(jì)與施工提供珍貴的資料。本文概述了巖土工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的勘察要求、地下水引起的巖土工程危害及水文地質(zhì)評(píng)價(jià)等內(nèi)容。

巖土工程；勘察；水文地質(zhì)

巖土工程的地下水問(wèn)題是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，在巖土工程建設(shè)中，做好相應(yīng)的巖土勘察工作，是非常重要的，直接關(guān)系著工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工。在具體工程中，一定要因地制宜，根據(jù)勘察到的工程所處地域的地質(zhì)水文條件，制定相應(yīng)的防護(hù)措施和施工計(jì)劃，真正保證巖土工程的質(zhì)量。

1、巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求

工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題始終都是一個(gè)極為重要卻也極易被忽視的問(wèn)題。水文地質(zhì)勘察的重要性逐漸得到人們的重視，重視工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的呼聲越來(lái)越高。只有在勘察中加強(qiáng)對(duì)巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)研究，掌握地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響，才能真正地提高工程勘察質(zhì)量。

1.1 自然地理?xiàng)l件。這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容，氣象水文特征是指工程所屬地域、氣候、溫度和濕度等。地形地貌是指工程區(qū)域周?chē)乃怠⒌孛埠铜h(huán)境等。

1.2 地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。

1.3 地下水位的情況。地下水的水位變化對(duì)巖土工程的勘察影響很大，在巖土工程勘察中是不可忽視的重要內(nèi)容。其中包括最近五年內(nèi)地下水位的變化及其趨勢(shì)分析；地下水的補(bǔ)給和排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。

1.4 各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類(lèi)型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場(chǎng)地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

2、地下水對(duì)巖土工程的影響

2.1 水位升降

地下水位升降對(duì)于巖土工程的影響包括兩點(diǎn)，一是當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，受到水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀等地質(zhì)因素，降雨量、氣溫等水文氣象因素加上人為灌溉、施工等因素的影響，潛水位會(huì)出現(xiàn)上升現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至?xí)纬蓭r體流砂或者砂土特化等問(wèn)題，影響土層的穩(wěn)定性和承載能力，使得巖土工程難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；二是地下水位的降低 多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動(dòng) 中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，將會(huì)直接作用于地表巖層，可能導(dǎo)致巖層的崩塌和沉降，降低巖土工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

2.2 動(dòng)水壓力

在巖土工程施工過(guò)程中，對(duì)于地基的處理會(huì)在一定程度上改變地下水的動(dòng)水壓力，而動(dòng)水壓力同樣會(huì)對(duì)巖土工程的基礎(chǔ)造成相應(yīng)的影響。地下水以結(jié)合水、毛細(xì)管水、重力水形式存在于巖土體中，地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的水壓力作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。通常情況下，在巖土工程中，從工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和可靠性考慮，一般都會(huì)采用基坑地基，基坑底部存在相應(yīng)的承壓含水層，在地基壓力的作用下，承壓含水層中的動(dòng)水壓力會(huì)不斷升高，對(duì)基坑底板造成較大的沖擊作用，如果超出基坑底板的承受范圍，可能會(huì)引發(fā)流砂、噴涌等事故，影響工程的施工質(zhì)量和施工安全，同時(shí)也會(huì)縮短工程的使用壽命。

2.3 侵蝕作用

在巖土工程施工過(guò)程中，受地質(zhì)條件、氣候條件以及人為活動(dòng)的影響，地下水的水位會(huì)出現(xiàn)一定的變化，當(dāng)?shù)叵滤艿轿廴竞螅渥陨淼母g性將會(huì)大大增加。在地下水中，成分相對(duì)復(fù)雜，包含一些腐蝕性的物質(zhì)，可能會(huì)對(duì)巖土工程的地基基礎(chǔ)產(chǎn)生腐蝕。一般的巖土工程地基使用的多是鋼筋混凝土基礎(chǔ)，而地下水可能會(huì)侵蝕混凝土中的某些成分，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)脆化、分層、離析或者脫落的情況，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋的銹蝕，影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

3、巖土工程水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度大小和變形特性,而且有些性質(zhì)還直接影響到建（構(gòu)）筑物的穩(wěn)定性。①軟化性：是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般用軟化系數(shù)表示,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí),在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。②透水性：是指水在重力作用下,巖土容許水透過(guò)自身的性能。松散巖土的顆粒愈細(xì)、級(jí)配愈不均勻,其透水性便愈弱，反之透水性便愈強(qiáng)。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖土體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。③崩解性：是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性，巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大。④給水性：是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以給水度表示。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù),也影響場(chǎng)地疏干時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。⑤脹縮性：是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基底隆起、邊坡坡面滑塌失穩(wěn)的重要原因之一,對(duì)地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有要影響。4 、巖土工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)

水文地質(zhì)的勘察結(jié)果進(jìn)行評(píng)估是任何一項(xiàng)工程地質(zhì)勘查工作都必須要做的。然而，在長(zhǎng)期的工作過(guò)程中，地下水對(duì)巖土層的不良作用都沒(méi)有引起足夠重視，并且在評(píng)價(jià)時(shí)也沒(méi)有考慮施工現(xiàn)場(chǎng)地下水活動(dòng)會(huì)帶來(lái)的各種影響。

4.1 首先，要根據(jù)巖土工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和具體施工情況，探究并勘察巖土工程中水文地質(zhì)的評(píng)析問(wèn)題。其次，要重點(diǎn)分析地下水對(duì)巖土工程的各種危害性影響，并針對(duì)可能出現(xiàn)的裂縫，坍塌等質(zhì)量隱患準(zhǔn)備防治方案。最后，通過(guò)做工作，提供準(zhǔn)確可靠的水文地質(zhì)參數(shù)，預(yù)測(cè)在工程施工中將要遇到的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，提前提出防治措施。

4.2 從巖土工程整體的設(shè)計(jì)施工考慮分析。首先，地下水對(duì)埋藏在地下的建筑物基礎(chǔ)中水對(duì)砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性提出相應(yīng)的評(píng)價(jià)問(wèn)題。其次，對(duì)地基的選擇必須綜合考慮到巖土的軟化性、透水性、崩解性和脹縮性等多方面的巖土水理性質(zhì)。再次，必須考慮到地下水對(duì)基礎(chǔ)的浮力，驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性，評(píng)價(jià)基坑底板抗突涌穩(wěn)定性，估算基坑涌水量等。最后，對(duì)地下水開(kāi)挖后，應(yīng)進(jìn)行滲透試驗(yàn)，對(duì)由于邊坡失穩(wěn)造成的建筑物不穩(wěn)的情況進(jìn)行計(jì)算。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述,水文地質(zhì)問(wèn)題在巖土工程勘察時(shí)起到的作用越來(lái)越大,對(duì)于巖土勘察人員而言，應(yīng)該結(jié)合地下水對(duì)巖土工程的影響，切實(shí)做好巖土工程中地下水的勘察工作，明確現(xiàn)場(chǎng)勘察要點(diǎn)，保證勘察結(jié)果的完整性、準(zhǔn)確性和可靠性，為巖土工程的規(guī)劃和建設(shè)提供良好的參考依據(jù)。

[1]史一欽,張靜.地下水對(duì)巖土工程的影響及勘察現(xiàn)場(chǎng)注意要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015.

[2]張敏;巖土工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題分析[J]．科技風(fēng)，2012.