工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的探討

■　鄒紅魁

（北京建達道橋咨詢有限公司長沙分公司湖南長沙410012）

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的探討

■鄒紅魁

（北京建達道橋咨詢有限公司長沙分公司湖南長沙410012）

在工程勘察中設(shè)計和施工過程中，水文地質(zhì)問題是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。近年來道路塌陷、天坑等事故頻繁出現(xiàn)，很重要的一個原因是工程地質(zhì)勘察單位在工程勘探過程中往往只看重巖土體勘察，對水文地質(zhì)問題重視不夠。實際上水文地質(zhì)和巖土體緊密相關(guān)，地下水的分布和活動情況影響著巖土體的工程特性，進而影響到工程穩(wěn)定性、安全性和耐久性。工程地質(zhì)勘察過程中查明水文地質(zhì)問題，在很大程度上可以降低水文地質(zhì)對工程項目造成的損害。本文主要對工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的危害及解決措施進行分析探討。

工程勘察水文地質(zhì)問題探討

1　工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的危害探討

1.1由地下水引起的巖土工程危害

地下水升降變化引起的巖土工程危害：天然或人為因素引起地下水位變化，對巖土工程產(chǎn)生一定的危害，主要分為三種。第一種，由水位上升導(dǎo)致。在潛水面上升后，其對巖土工程造成的危害是多方面的，如巖土體受地下水浸泡軟化，強度降低，出現(xiàn)地基失穩(wěn)；地下水浮力增大，導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)抗浮失效；巖土軟化，抗剪強度降低，容重增大，導(dǎo)致邊坡滑塌失穩(wěn)；土質(zhì)鹽堿化，產(chǎn)生鹽脹和腐蝕性。第二種，由水位下降導(dǎo)致。地下水位的下降通常是由人為的因素引起。人們在社會的建設(shè)生活工作中，對地下水進行大范圍的過度抽取或是在采礦作業(yè)過程中，對礦床進行的疏干處理等。這些活動均會使得地下水位出現(xiàn)過分下降的情況，從而導(dǎo)致出現(xiàn)地面沉降、開裂和塌陷等地質(zhì)問題，危害建筑物的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)安全；如廣州（慶豐）至清遠（北江）高速公路改擴建工程詳細工程地質(zhì)勘察鉆探過程中，施工抽水導(dǎo)致運營中的廣清高速南往北方向江高出口前100米處右側(cè)車道路面發(fā)生地陷，形成一個近20平方米大小、2米多深的塌陷區(qū)，交通中斷數(shù)日。城市道路塌陷等事故更是屢見報端。第三種，由地下水的頻繁升降導(dǎo)致。地下水的頻繁升降變化能引起紅粘土強度急劇變化、膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形、鹽漬土發(fā)生溶陷、鹽脹，導(dǎo)致建筑物破壞。如十天線鄂陜界至安康公路第EA-02合同段分布千枚巖，具膨脹性，反復(fù)吸水膨脹和失水收縮，導(dǎo)致邊坡支擋防護結(jié)構(gòu)失效，邊坡失穩(wěn)。國道307線黃驊至山丹公路內(nèi)蒙境內(nèi)雅布賴至山丹（蒙甘界）段分布鹽漬土，低洼地段水位貧乏變化，水位上升鹽類溶解導(dǎo)致路基不均勻沉陷，水位下降結(jié)晶膨脹導(dǎo)致路基鼓脹，如此反復(fù)導(dǎo)致路基開裂、不均勻沉降等病害。地下水的頻繁升降活動還會引起土層中的膠結(jié)物流失、可溶巖巖溶作用加劇，導(dǎo)致土質(zhì)松軟、巖層因巖溶作用破壞了巖體完整性，使其承載能力減弱，危害地基建筑物穩(wěn)定。

1.2地下水壓導(dǎo)致的工程危害

由于不合理的規(guī)劃、不恰當?shù)氖┕さ仍?，工程建設(shè)往往破壞地下水天然的動力平衡，導(dǎo)致如基坑突涌、流砂、隧道涌水突泥等地質(zhì)問題，對工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性及地下洞室圍巖穩(wěn)定造成破壞，危害施工安全及構(gòu)筑物穩(wěn)定。

2　水文地質(zhì)相關(guān)問題的解決措施

2.1加強水文地質(zhì)勘察

在工程地質(zhì)勘察過程中，應(yīng)結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)特點，查明相關(guān)水文地質(zhì)問題，評價地下水對工程的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的工程危害，提出防治措施。如隧道工程應(yīng)著重查明地下水類別、水位、賦水構(gòu)造性質(zhì)及規(guī)模、含水層及隔水層的分布特征、滲透性等，為隧道涌水量計算、排水方案及施工措施提供地質(zhì)依據(jù)；地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)應(yīng)查明水質(zhì)情況，評價水對鋼筋及混凝土的腐蝕性；以紅粘土、鹽漬土、膨脹土作為基礎(chǔ)持力層的場地，應(yīng)查明地下水活動規(guī)律，評價巖土體軟化、崩解、脹縮作用。

2.2重視巖土水理性質(zhì)的測試

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。在對工程地質(zhì)勘察過程中，往往會將著重點放置在其物理的力學(xué)相關(guān)方面，而水理性受到了忽視，常常導(dǎo)致不良地質(zhì)問題產(chǎn)生。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理力學(xué)性質(zhì)都是巖土的重要性質(zhì)，其中巖土的軟化性、崩解性、脹縮性、透水性等影響巖土層的強度和變形，直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。軟化性是指巖土體浸水后,力學(xué)強度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標，如泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r等軟質(zhì)巖均易軟化；巖石的崩解性是指巖石與水相互作用時失去粘結(jié)力，完全喪失強度時的松散物質(zhì)的性質(zhì)，采用室內(nèi)耐崩解性試驗測定，可用來確定軟巖路基填料分級；脹縮性是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性，對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標定巖土脹縮性的指標有:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)、膨脹力等，膨脹土路基應(yīng)特別加強現(xiàn)場排水、避開雨季作業(yè)；透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過現(xiàn)場水文試驗求取，用以計算隧道涌水量等。

2.3高度重視水文地質(zhì)分析

在水文地質(zhì)勘察中地下水的勘察、分析、研究也是一項重要內(nèi)容，對于水的各項指標，例如PH值、水中含有的各種礦物質(zhì)、水的硬度等要有準確的數(shù)據(jù)分析和測定。以往的水文地質(zhì)勘察比較重視對巖土類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析測試，對水文地質(zhì)的測試不夠重視，這是非常錯誤的。需要高度重視水文地質(zhì)勘察中地下水的影響，對地下水問題進行全面透徹的分析，及時發(fā)現(xiàn)各種復(fù)雜的地理環(huán)境中地下水可能造成的危害，制訂出合理的解決辦法，從而使地下水問題對工程質(zhì)量安全的影響在可控范圍。

3　結(jié)束語

水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中有著非常重要的意義，為了提高工程勘察的質(zhì)量，在工程勘察中應(yīng)查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，以分析、評價地下水對巖土工程和建筑物的作用及影響，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，并采取針對性的預(yù)防及治理措施，預(yù)防或減輕由水引起的工程危害。所以，我們必須重視水文地質(zhì)在工程勘察過程中的重要作用，全面分析評價巖土水理性質(zhì)與巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，以及水文地質(zhì)對巖土工程的作用和影響，使工程地質(zhì)勘察越來越滿足工程設(shè)計施工需求，切實實現(xiàn)人和自然和諧相處。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-311-1