工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題研究

林培貞

（福建省閩東南地質(zhì)大隊，福建 泉州 362000）

地下水作為巖土工程重要組成部分，對于建筑工程基巖土體工程特性有著至關重要的影響，同時還會影響到建筑工程整體穩(wěn)定性與耐久性。因此在工程地質(zhì)勘察工作當中，就必須要對水文地質(zhì)問題給予充分重視，提高勘查技術水平，采取切實有效的措施應對水文地質(zhì)問題，保證工程建設質(zhì)量。

1 水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性

在工程勘察設計以及施工過程當中，水文地質(zhì)問題一直以來都是一個十分重要的問題，但這一問題也是常常被忽略的一個問題。由于對水文地質(zhì)問題缺乏足夠的重視，導致地下水時常引發(fā)各類巖土工程危害。所以在開展工程地質(zhì)勘察工作當中，工作人員應當詳細查明巖土工程存在的有關水文地質(zhì)問題，同時對巖土工程水文地質(zhì)展開詳細評估，了解和掌握這些水文地質(zhì)問題對巖土工程和建筑物帶來的不利影響，獲取詳實的水文地質(zhì)勘察資料，指導工程設計與施工，并控制和減少巖土工程遭受地下水的危害[1]。

2 水文地質(zhì)評價內(nèi)容

在過去的工程地質(zhì)勘察報告當中，很多都沒有于基礎設計以及施工需要充分結合，來研究分析巖土工程遭受地下水的作用與危害，導致一些地區(qū)由于地下水因素影響，引發(fā)基礎發(fā)生下沉，導致建筑物開裂，出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。對過去的經(jīng)驗教訓進行總結分析，未來在開展工程地質(zhì)勘察工作當中應當對水文地質(zhì)問題給予充分的重視，具體的評價內(nèi)容包括以下幾個方面：

（1）研究分析巖土體和建筑物遭受地下水帶來的影響，對可能出現(xiàn)的危害進行預測，采取有效措施進行防范。

（2）勘察工作實施過程當中應當充分考慮建筑物所采用的地基類型，對水文地質(zhì)情況詳細調(diào)查，提供相應的地質(zhì)信息資料。

（3）結合工程實際研究分析工程受到地下水的作用和影響，指出不同條件情況下，應當對相應的地質(zhì)問題展開詳細評價，提高勘察結果數(shù)據(jù)精準性。

3 巖土水理性質(zhì)的測試和研究

對于巖土水理性質(zhì)而言，是地下水于巖土彼此作用時，體現(xiàn)出的各種性質(zhì)，巖土具有的物理與水理性質(zhì)，都屬于工程的重要地質(zhì)性質(zhì)。巖土的強度以及變形會遭受巖土水理性質(zhì)的影響，而且有的性質(zhì)還會對建筑物持久性，穩(wěn)定性造成不利影響，過去再對巖土勘查工作當中，比較重視巖土物理力學性質(zhì)方面的測試，但是卻常常忽視巖土水理性質(zhì)，這就引發(fā)評價巖土工程地質(zhì)性質(zhì)缺乏全面性，既然水理性質(zhì)是由于地下水作用因素影響下的巖土體現(xiàn)出的性質(zhì)。對地下水的賦存形式進行分析和介紹，同時探討給巖土水理性質(zhì)造成的影響。之后再對巖土具有的水理性質(zhì)和測試研究方法進行分析[2-5]。

地下水的賦存形式：由于巖土當中地下水存在不同特點的賦存形式，可以將其劃分成重力水、毛細管水和結合水，結合水又有強弱結合水之分。在測試分析巖土水理性質(zhì)性質(zhì)方面主要包括的方法分別給水性、脹縮性、崩解性，透水性以及軟化性等五種。對于軟化性而言，主要是由于進水之后的土體，出現(xiàn)不斷降低的力學性質(zhì)，主要通過軟化系數(shù)進行表示，對于巖土耐水浸和耐風化能力判斷發(fā)揮著重要的作用。滲透系數(shù)是表示巖土透水性的重要指標，利用抽水試驗便可以獲取。對于崩解性而言是濕化浸水之后的巖土，削弱其土粒連接性，導致土體發(fā)生解體風扇的特性，土粒成分及其結構和礦物成分對巖土崩解性有著至關重要的影響。給水性是由于飽水巖土在重力因素影響下，有一定量的水從裂隙和孔隙當中制動流出的一種特性，主要通過給水度進行表示。含水層具有的一個重要的水文地質(zhì)參數(shù)便是給水度，對于場地疏干時間有著很大影響，通常運用試驗室方法便能測定出巖土的給水度；脹縮性主要是指吸水后的巖土體積不斷增大，而濕水之后體積變小的性質(zhì)，由于土顆粒表面吸水之后的結合水膜逐漸增厚，失水之后逐漸變薄所引發(fā)的。

4 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題

4.1 地下水具有一定的腐蝕性

4.1.1 腐蝕機理

地下水存在很多類型，水文地質(zhì)條件會對水位產(chǎn)生很大的影響，實際出現(xiàn)相應的改變，不同季節(jié)，不同降雨量地下水位也會出現(xiàn)相應的改變。地表水存在相應的腐蝕性，這主要是由于水中存在各種礦物質(zhì)。特別是地下水遭受污染之后，其中的一些化學成分不斷增多，腐蝕性也會大幅提高，實施巖土工程勘察乙級設計建筑工程時，必須要充分分析地下水可能存在的腐蝕性，測量分析地下水，分布于下層的地下水有著更高的礦化度，相應的腐蝕性也會大大增強。

4.1.2 地下水腐蝕性評價

地下水當中都有一些化學成分的存在，當一些化學成分在地下水中達到相應含量時，便會腐蝕混凝土建筑材料，在腐蝕這些建筑材料強弱方面，《巖土工程勘察規(guī)范》當中都有著非常明確的標準，地質(zhì)勘查工作實際都需要根據(jù)規(guī)范要求來科學合理的評價地下水具有的腐蝕性，評價地下水腐蝕性過程當中。除要對地下水各種離子分子含量進行評價之外，還應當對其ph值以及礦化度進行評價。

4.2 地下水位對巖土物理力學性質(zhì)的影響

有些巖土屬于膨脹性特點，在具體進行工程勘察過程當中，更應當充分的研究場地水文地質(zhì)條件，尤其是地下水在進行升降變化時，其高度與變化規(guī)律會影響地基，所以選擇地基深度時，應當對地下水位充分的進行參考。如果建筑工程地基當中，地下水位處于基礎底面之下，壓縮層范圍出現(xiàn)相應改變，就會對建筑物的穩(wěn)定性造成不良影響，如果在建筑地基壓縮層水位不斷的上升，地基就會遭受軟化，引發(fā)強度不斷下降，增加其壓縮性，導致建筑物出現(xiàn)很大沉降，引發(fā)變形，如果水位在壓縮范圍呈下降時，受自身重力因素影響，巖土不斷增加，會導致地基基礎出現(xiàn)附加沉降，倘若存在不均勻的土質(zhì)，地下水位突然改變，也會導致建筑物出現(xiàn)變形破壞。

地下水位，上下水位變動帶與地下水位以下其變化規(guī)律非常明顯，從上至下土體存在天然的含水層以及空隙比，并從小變大，模盆壓縮，承載力表現(xiàn)為大一小一大的規(guī)律變化。這是因地下水位上不區(qū)域，在不斷淋濾作用下，不斷的富集鐵鋁物質(zhì)，膠結土體顆粒起到充填作用，使得土體間的連接力增大，有硬殼層形成，所以含水孔隙比小而壓縮模和承載力增高。對于處在地下水位變動帶以下的土層，鐵鋁成分在土體當中不斷淋失，土質(zhì)變得更加松軟，土層空隙含水量不斷加大，壓縮模量以及承載力出現(xiàn)不同程度的下降，使分布于地下水位下部的土層，因地下水緩慢交替，減弱其氧化水解作用，由于土層上扭自重壓力因素影響，復制變得更加的密實，因此會增大壓縮模、承載力，減小含水貧、孔隙比。由于成因不同的粘性土和風化殘積土還有一些軟質(zhì)巖石，在物理力學性質(zhì)方面，存在相應的變化規(guī)律，和地下水緊密結合，所以對巖土物理力學變化規(guī)律進行研究，應當對地下水位影響因素給予充分重視。

4.3 地下水升降變化引起的巖土工程危害

在實施工程勘察過程當中，要對地下水位條件給予充分調(diào)查，了解和掌握起升降改變，天然狀態(tài)下，地下水位大都表現(xiàn)為季節(jié)性的改變，雨季來臨時，其水位會出現(xiàn)明顯的上升，干旱季節(jié)會出現(xiàn)不同程度的下降。地下水位的自然變化，具有明顯的區(qū)域性特征，還有漸變性的特點，變幅都不是很大。然而人為因素影響下，會導致局部地下水出現(xiàn)較大的變幅，進而對巖土工程造成危害。

（1）對位上升因素導致的巖土工程危害，引發(fā)前水位上升的因素是各種各樣的，巖土性質(zhì)及其產(chǎn)狀還有含水層的結構都是主要的地質(zhì)影響因素，降雨、氣溫以及灌溉、施工等也會影響地下水位的改變，很多時候是各種原因綜合產(chǎn)生的結果，因前水位不斷上升，會影響巖土工程，導致土壤出現(xiàn)鹽漬化與沼澤化，會對建筑物造成一定腐蝕，引發(fā)河岸斜坡巖土體出現(xiàn)位移崩塌。有些巖土體具有特殊的結構特點，產(chǎn)生較大的破壞影響其強度，使其發(fā)生軟化，還會導致管涌流沙、液化等情況出現(xiàn)，導致建筑基礎上浮，穩(wěn)定性下降。

（2）地下水位降低造成的巖土工程危害主要是由人為因素所引發(fā)地下水位下降的，如對地下水過度的集中開展，采礦作業(yè)過程當中，疏干地下水，上游區(qū)域修建堤壩或者水庫，下游地下水得不到及時補給。引發(fā)地下水出現(xiàn)下降，導致地面沉降裂隙，或者引發(fā)地面塌陷，還會污染地下水，導致水質(zhì)惡化，影響建筑穩(wěn)定性。

4.4 巖土工程遭受地下水動壓力作用的影響

自然狀態(tài)下的地下水，產(chǎn)生的動水壓力常常都比較小，通常情況下不會形成相應的危害，而人為因素影響下，特別是工程建設施工，會對地下水的天然狀態(tài)給打破，改變其動力平衡，一些動水壓力作用較為嚴重的，就會危害巖土工程，如引發(fā)基坑、突涌、管涌流沙等災害。所以在工程地質(zhì)勘察過程當中，應當對上述問題給予充分的分析和研究，采取切實有效的措施進行應對。

5 解決工程地質(zhì)勘察勘察中水文地質(zhì)問題的策略

5.1 加強水理性質(zhì)的研究

在工程地質(zhì)勘察過程當中，應當對水文地質(zhì)問題給予充分重視，詳細的分析和研究水理性質(zhì)，如分析地層具有的溶水性以及滲水性，了解和掌握地層具有的這些性質(zhì)，并對地下水的改變充分掌握，結合不同工程場地，詳細的展開水文地質(zhì)問題方面的研究，抽取水樣，認真檢測，指導工程順利建設，保證工程建設質(zhì)量。

5.2 工程地質(zhì)勘察中要強化水文地質(zhì)勘測

工程地質(zhì)勘察過程當中應當明確勘察目標，為了提高勘察效率和質(zhì)量，還應當綜合利用各種有效的勘察方法。特別是要將水文地質(zhì)勘察工作作為重要的工作內(nèi)容，對工程區(qū)域的地下水特征展開詳細的調(diào)查和分析，了解與掌握地下分布的地質(zhì)環(huán)境流向特點以及由于季節(jié)因素改變導致的頻繁升降等，獲取土壤滲透率相關信息，對滲透系數(shù)進行確定。在調(diào)查水文地質(zhì)問題過程當中，還需要開展水壓試驗，這項試驗發(fā)揮著非常重要的作用，能夠有效確定各項壓力值，如起始壓力值以及最大壓力值和壓力基數(shù)等，基于這些信息基礎上便可以對地下水的狀態(tài)展開詳細的分析和評價，了解是否會對建筑物造成不良影響，并對地下水的腐蝕性進行評價，保證建筑工程安全性。在工程地質(zhì)勘察當中，測量水文地質(zhì)問題時，還應當重視現(xiàn)代先進技術應用，保證獲得數(shù)據(jù)精準性，為相關工作提供參考。

5.3 充分重視工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

工程地質(zhì)調(diào)查應當詳細的獲取水文地質(zhì)勘察信息數(shù)據(jù)，尤其是進行工程設計以及施工時，更需要全面了解和掌握水文地質(zhì)資料，這在工程項目當中發(fā)揮的作用非常重要，直接影響工程的順利開展及其安全性。所以要綜合分析研究水文地質(zhì)資料，提高勘察精度，詳細了解和掌握工程建設區(qū)域環(huán)境水文地質(zhì)條件。另外還應當詳細評估這些數(shù)據(jù)，預測項目建設過程當中可能發(fā)生的各種問題，采取有效對策進行解決[6]。

6 結語

在工程地質(zhì)勘察工作當中，水文地質(zhì)問題是非常重要的問題，所以必須要引起足夠的重視，采取切實有效的措施保證水溫，地質(zhì)勘查效率和質(zhì)量，為工程建設提供有效參考，控制和減少水文地質(zhì)問題帶來的危害。