巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題分析

姬東明

（貴陽建筑勘察設(shè)計有限公司 貴州貴陽 550000）

1 勘察過程中巖土水理性質(zhì)的重要性

1.1 巖土水理性質(zhì)的定義

巖土的水理性質(zhì)，主要是指巖土與地下水互相產(chǎn)生作用時所體現(xiàn)出的各種性質(zhì)。在工程勘察的過程中，巖土的水理性質(zhì)和物理性質(zhì)對巖土工程都會產(chǎn)生重要的影響。巖土的水理性質(zhì)主要包含以下方面：①容水性：在正常的壓力之下巖土的孔隙中能夠容納一定水量的性質(zhì)，其表征指標(biāo)為巖土完全飽水時所能容納水量的體積與巖土總體積之比，這一比例也被稱為容水度；容水度數(shù)值上一般與空隙度相等，但膨脹土的容水度大于孔隙度。②持水性：依靠分子引力和毛細(xì)力，在巖土中水已經(jīng)飽和的情況下，在重力的作用下排水后依舊可以保持一定水量的性質(zhì)。其物理表征特征指標(biāo)為持水度，飽水巖土在重力作用下排水之后，剩余持水量的體積和巖土的總體積之比，即為持水度；③給水性：由于水位下降，已經(jīng)飽和的巖土，在重力作用下，能夠從孔隙中自由流出一定水量的性質(zhì)，其物理表征特征指標(biāo)為給水度。即在正常壓力之下飽水巖土由于重力產(chǎn)生的影響所排出來的水體積與巖土總體積的比，即為給水度；④毛細(xì)管性：以毛細(xì)管的上升高度、上升的速度與毛細(xì)管水壓力來表示；⑤透水性：是指在重力的作用之下，巖土能夠允許水透過的性質(zhì)；⑥含水量：這一指標(biāo)主要分為重量含水量和體積含水量兩類。其中，重量含水量是指巖土中含水的重量與干燥巖土重量之比，而體積含水量是指巖土中含水的體積與干燥巖土體積之比。

1.2 巖土水理性質(zhì)對勘察過程的影響

在工程建設(shè)的過程中，巖土的水理性質(zhì)所能影響到的不僅是巖土的強度與形變，而且其中一些性質(zhì)還會對建筑物的穩(wěn)定產(chǎn)生重要的影響。例如，巖土的容水性過大，往往會導(dǎo)致巖土的結(jié)構(gòu)隨著地下水位的變化而變化，從而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。而如果巖土的容水性過小，就會由于地下水的沖刷而導(dǎo)致巖土的流失，同樣會對建筑物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在過去的勘察活動中，對巖土物理性質(zhì)的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對巖土水理性質(zhì)的重視程度，這也就導(dǎo)致了在巖土工程的勘察過程中，對于巖土地質(zhì)性質(zhì)的評估往往不夠全面，從而導(dǎo)致一系列的建筑質(zhì)量問題。

2 巖土工程勘察中水文地質(zhì)分析內(nèi)容

巖土工程勘察中水文地質(zhì)分析內(nèi)容相對較為復(fù)雜，是一項綜合性很強的工作，因此，水文地質(zhì)分析內(nèi)容可以參考下面幾項：①在實地考察過程中，應(yīng)當(dāng)全面考慮地下水對巖土性質(zhì)、建筑物的影響，并對其可能產(chǎn)生的危害進(jìn)行有效預(yù)測，進(jìn)而提出合適的策略進(jìn)行防治和解決。②將建筑物的地基、基礎(chǔ)工程等內(nèi)容與水文地質(zhì)相關(guān)問題聯(lián)系到一起，為建筑物的選型提供詳細(xì)的地質(zhì)資料。③對于低于地下水位的建筑物，應(yīng)當(dāng)考慮到水對鋼筋、混凝土的腐蝕作用；而對于基礎(chǔ)持力層為軟質(zhì)巖層的建筑，應(yīng)當(dāng)對地下水進(jìn)行重點分析，考慮其影響范圍；對地基下部有承壓含水層的建筑地點，應(yīng)當(dāng)考慮到承壓水將基坑底板破壞的可能性進(jìn)行仔細(xì)的分析和計算。

3 水文地質(zhì)問題所帶來的危害

3.1 地下水位下降所帶來的危害

一般而言，地下水位下降絕大多數(shù)是人類活動所帶來的，比方說，水位附近若存在大規(guī)模抽取地下水的行為、附近礦區(qū)過度開采所帶來的礦床疏干的問題以及上游筑壩或者是水庫修建活動所帶來的地下水補給較少等。如果地下水位出現(xiàn)很大程度的降低，那么就非常容易出現(xiàn)地面沉積、塌陷等地質(zhì)問題以及水資源枯竭、水的質(zhì)量惡化等環(huán)境災(zāi)害，這對巖土體以及建筑物的穩(wěn)定性和人類的居住環(huán)境等造成非常巨大的威脅。

3.2 地下水位上升所帶來的危害

地質(zhì)因素、水文氣象因素以及人文因素等相互結(jié)合使得地下水位出現(xiàn)上升，其中，地質(zhì)因素主要包括水層結(jié)構(gòu)以及總體巖性產(chǎn)狀等內(nèi)容，而水文氣象因素主要包括降水量以及氣溫等內(nèi)容，人為因素則是常見的人類活動，比如灌溉，施工。同時若出現(xiàn)地下水位上升的現(xiàn)象，那么就必須關(guān)注地下水對于建筑物的腐蝕程度，防止斜坡以及河岸的土體的滑移以及崩塌現(xiàn)象的發(fā)生。同時，地下水位上升還可能軟化土體結(jié)構(gòu)，使得土層的承受能力降低，進(jìn)一步加快土層液化行為的發(fā)生，嚴(yán)重的時候還可能導(dǎo)致流砂以及管涌等地質(zhì)危害的發(fā)生，最終給建設(shè)工程特別是基礎(chǔ)工程帶來十分巨大的破壞。

3.3 地下水位頻繁升降所帶來的危害

由于地下水位頻繁的上升或者下降都會導(dǎo)致發(fā)生一系列的危害。地下水位的變化會使得膨脹性巖土發(fā)生頻繁的膨脹與收縮等現(xiàn)象，而地下水位升降的頻繁則會導(dǎo)致巖土膨脹與收縮的幅度進(jìn)一步增大，最終出現(xiàn)地質(zhì)斷裂等現(xiàn)象，并且最終導(dǎo)致建筑物特別是輕型建筑物發(fā)生嚴(yán)重的破壞。除了這些以為，地下水位的頻繁上升與下降還會導(dǎo)致土層當(dāng)中的鋁、鐵等元素出現(xiàn)流失，大大的降低土層的承載力度，最終導(dǎo)致土層的承載力度減小，這樣就會為巖土工程的技術(shù)處理以及最基本的選項帶來巨大的困難。

4 巖土工程勘察當(dāng)中水文地質(zhì)工作的應(yīng)用策略

4.1 注意探究水理性質(zhì)

水文地質(zhì)勘測中，水理性質(zhì)分析是一項重要工作，其主要是指地下水與巖土層相互作用時表現(xiàn)出的性質(zhì)，包括：巖土層溶水性、滲水性等等，全面掌握此類性質(zhì)對巖土層研究具有重要意義。根據(jù)實際勘察可知，在自然狀態(tài)下地下水也是會發(fā)生改變的，如：枯水期水位下降，豐水期水位上升，因此在巖土工程勘察中需隨時抽取水樣檢測，明確地下水水位、水量等變化，為后續(xù)設(shè)計施工提供可靠的參考資料。

4.2 加強水文地質(zhì)勘測

在實際的工程地質(zhì)勘測過程中，要時刻牢記所要勘察的目標(biāo)，根據(jù)實際情況對工程區(qū)域進(jìn)行合理化的、全面的勘測?？睖y包括地下水的特性、地下水的升降是否頻繁、地下水的流向與分布，巖土層的滲透性、滲透系數(shù)等，壓水實驗是勘探中的重要的實驗，需要確定實驗的起始壓力、最大壓力和壓力基數(shù)，然后將透水率q算出來，［q=Q/（p·L）其中L為每米試段長度（m）Q為每分鐘注入水量（L/min）］滲透系數(shù)（K，單位cm/s）滲透系數(shù)與滲透率之間的關(guān)系也可估算：K=q×1.5×10－5。所以，必須要在掌握這些信息的基礎(chǔ)上針對地下水對建筑材料的腐蝕性影響進(jìn)行合理的評估。同時還要應(yīng)用先進(jìn)的勘探技術(shù)，以獲得更加準(zhǔn)確的探測數(shù)據(jù)。

4.3 重視水文地質(zhì)評價內(nèi)容

在巖土工程勘察中，水文地質(zhì)評價是一項重要內(nèi)容，其直接影響到相關(guān)設(shè)計、施工作業(yè)的開展，由此提供一份全面的、可靠的、準(zhǔn)確度高的勘探結(jié)果十分重要。在巖土工程勘察中，勘探人員應(yīng)準(zhǔn)確分析水文條件對工程建筑、巖土體的影響，做好科學(xué)評價，提出相關(guān)預(yù)防建議等等。

4.4 加強處理地下污染

地下水污染問題直接威脅到周邊民眾的健康，由此在水文地質(zhì)勘察中，一旦發(fā)現(xiàn)地下水污染，必須及時上報，提出相關(guān)解決方案。除此以外，需由相關(guān)人員進(jìn)行地下水污染知識的普及，讓人們了解到地下水污染的危害，更好地進(jìn)行危害的保護。一般來說，地下水的危害問題與其自身的特點息息相關(guān)，地下水具有流速慢，凈化能力差的特點，因此，一旦被污染，就很難自行恢復(fù)，并且容易擴散。

4.5 隔水層、含水層的勘察

水文地質(zhì)勘查是巖土勘察工程既復(fù)雜又系統(tǒng)的工程，除了以上三方面之外，同時還要將地下水文的類型、水位情況、地下水流向性及地下水的變化幅度等多方面因素作為勘察的重點，不能忽視對隔水層與含水層的勘察。此外，可以根據(jù)建筑地現(xiàn)場相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，勘察含水層厚度、深度及分布情況，正確判斷地下水文特質(zhì)可能會對建筑材料帶來的腐蝕性，采取正確的預(yù)防措施。

5 結(jié)論

巖土工程勘察是項目建設(shè)的必經(jīng)之路和重要環(huán)節(jié)，而水文地質(zhì)則是工程施工的關(guān)鍵所在，它直接影響著建筑項目的安全和品質(zhì)。所以，建筑施工中絕對不能忽視水文地質(zhì)問題的影響力及作用，預(yù)先擬定科學(xué)合理的方針政策，防患于未然，這對項目工程的質(zhì)量和安全有著舉足輕重的現(xiàn)實意義。

[1]王波.水文地質(zhì)巖土工程勘察設(shè)計及施工探討[J].江西建材，2017（23）：214+218.

[2]秦龍華.巖土工程勘察設(shè)計和施工過程中的水文地質(zhì)問題分析[J].世界有色金屬，2017（06）：236+238.