小议工程勘察水文地质评价分析及其危害性

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[摘要]水文地质评价是工程勘察工作的关键，岩土层的含水量直接影响到工程整体质量。通过水文地质评价对工程安全隐患做出了相应的解决措施和方案，从而有效减轻地下水可能对工程质量造成的危害。

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1 工程勘察水文地质分析

工程勘察中，重点采样评价地下水活动对岩土体可能产生的软化和胀缩以及崩解的作用。谨慎使用软质岩石和强风化岩和膨胀土等岩土体。在基础持力层的建筑场地做工程在地基基础施工中遇到压缩层范围内存在松散饱和的粉细砂时，应该及时准确的测算出产生潜蚀和管涌的压强。使用灌浆、回填等技术手段使基础持力层达基础设计需要的抗压性，以防止和避免地缓性下陷给工程质量带来的危害。

通过渗透、富水试验，评价因降水与地表水沉积而引发的土体沉降或者边坡失稳状态。渗透和富水实验的评价值要参照本地五十年一遇的洪涝灾害的水容量值保证施工基础在地下水位以下开挖基坑之前通过相应的参考值确定基坑的深度和宽度。

避免由于地表水沉积影响建筑物的稳定性。同时，对基础下部承压含水层进行测试，并对基坑开挖之后的承压水冲毁基坑底板的可能性，进行计算与评价。

岩土层的水理性质，直接影响到建筑物的稳定性。水理性主要是指岩土与地下水作用时，显现出来的特殊性质，它直接影响着岩土强度，并可能导致其变形。

对于这种性质，总结之，主要表现为以下几种：

⑴ 水理性质的容水性指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能，岩土孔隙中能容纳水量的体积与该岩土总体积之比，以容水度来表示；

⑵ 持水性指饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能，饱水岩土在重力作用下释水后，所能持水量的体积与该岩土总体积之比，以持水度表示；

⑶ 给水性主要指在重力作用下，从饱水岩土孔隙中自由流出水的一种性能，常压下饱水岩土在重力作用下流出来的水体积与该岩土总体积之比，以给水度表示；

⑷ 毛细管性是毛细管上升高度和速度用毛细管水压力来表示；

⑸ 透水性指水重力作用下水透过岩土的能力通常用渗透系数表示；

⑹ 含水量分为"重量含水量与体积含水量"岩土中含水的重量或者体积和干燥岩土重量比值。岩土中的水赋存形式对岩土水理性质也会产生影响，通常以结合水和毛细管水以及重力水形式存在，水文地质评价的测试指标有四种：

①岩土体浸水之后表现出来的一种软化性。它主要主要表现为力学强度降低特性，对于判断岩石的耐风化与耐水性具有重要的作用。一般用软化系数表示。

粘性上层、页岩、泥岩、泥质砂岩等在地下水的作用下往往会形成软弱夹层，形成土质软化的特征。

②水在重力作用下岩土容许水透过自身的透水性。一般情况下，透水性可用渗透系数来表示，而岩体上的渗透系数可以通过抽水试验来获得。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育透水性就愈强。松散岩上的颗粒愈细愈不均匀透水性就愈弱，容易产生水沉积增加水腐蚀强度，影响地基的耐久性。

③岩土浸水湿化之后表现出来的崩解性。实践中我们可以看到，地表水沉积会导致土粒之间的连接力削弱，原本非常牢固的结构就会被破坏，从而使土体逐渐崩敞、解体。

④岩土吸水之后，体积就会逐渐增大，而失水后其体积又会减小，即胀缩性。造成岩土胀缩性的主要原因是颗粒表面的结合水膜在吸水之后就会变厚，而在失水后岩土就会变薄。

2 水文地质的危害性

工程勘察水文地质过程中发现，水文会对工程造成很大的影响，具体表现在以下几个方面：

2.1 地下水位的升降会引起岩土工程危害

据调查显示，地下水位的变化形成有两种，一种是天然形成的，另一种是人为因素形成的，在地下水位的沉降变化达到一定程度的时侯，都会对岩土工程造成直接危害。

含水层结构和岩土体的状态受到水文气象因素影响例如：降雨和气温变化等自然因素和灌溉、施工等人为因素的影响导致水位上升引起的岩土工程危害。

地下水位沉降会使一些具特殊性的岩土体结构发生变化，破坏土质的承载强度并且逐渐软化，出现粉细砂、粉土饱和液化，最终产生流砂、管涌等现象。水沉积使土壤逐渐沼泽化和盐渍化，导致地下水对地面建筑结构的腐蚀性逐渐增强，进而引发斜坡岩土体滑移、崩塌。

人类大量的抽取地下水、在上游筑坝以及修建水库截夺下游地下水等行为，导致地下水位不断下降，从而引发岩土工程危害。地下水位的沉降多是地下水运动幅度的不断增大而造成的，而水位的沉降变化又会产生地面沉降、地裂、塌陷等灾害，直接导致岩土体和建筑物的稳定性影响人类的居住环境。

地下水频繁升降，会引起膨胀性岩土不均匀胀缩变形。这种情况下，地下水因渗透而导致土层中的铁、铝等成分流失，土层失去胶结物会导致土质变松、含水量、孔隙比值增加，压缩模量与承载力也会大幅度的降低，最终给岩土工程的基础选择和处理带来了较大的麻烦；岩土膨胀收缩变形频繁，导致岩土膨胀收缩的幅度不断增加，形成了地裂，进而引起建筑结构的损毁，尤其是轻型的建筑物遭受的破坏程度更为严重。

2.2 地下水压力作用造成的工程危害

地下水在松散介质的孔隙中流动，土粒与水流相互包围。由于水流流线间及水流与土粒间的摩擦阻力作用而产生一定的水头损失，水头降低。每一土粒在水头差作用下，承受来自水流的作用力。水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。地下水动水压力变化也会发生渗透变形、流土、管涌等危害发生，导致工程施工中断，严重的会危及邻近建筑物的安全。在施工中移动的动水压力作用下当渗流自下而上的时侯，动水压力的方向和重力方向形成相反状态，这时侯会将减轻作用在土颗粒之间的压力。当自下而上的动水压力值等于或者超过浮容重力时，土颗粒之间的压力消失。土颗粒处于悬浮状态，土体随水的动力产生流动，就会有流砂现象产生。土层中沙土主要分为粗细相差较大的两类，如果水力大，就会在土空隙中引起紊流运动。细土颗粒会被冲动而陆续沿着粗土颗粒之间的空隙流动行走，土体结构被破坏，土体失去稳定，就会形成管涌，会引起严重的岩土工程危害。

地下水是岩土体主要组成部分，工程勘察中岩土体的水文特性对地面基础工程环境会造成很大的影响，建筑结构稳定性与耐久性都是建立在对岩土状态分析基础之上，而水文地质情况是较复杂的地区，由于工程勘察中对水文地质的研究不够深入化，图纸设计中往往忽视了对水文地质的评价，因此经常发生因地下水而引发的岩土工程危害。提高水文地质评价和危害的预防措施是提高工程勘察质量的首要问题，是工程安全施工、保质保量完成工程进度的主要条件。