工程地质勘察中的水文地质综合探讨

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[摘要]本文首先分析了地下水的分类，然后探讨了基坑工程地下水控制措施，具有较强的实际意义和价值，供同行借鉴参考。

[关键词]工程地质勘察 水文地质 地下水 基坑工程

[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-107-1

工程水文地质学是介于水文地质学与岩土工程学之间的边缘学科，它是应用水文地质学理论与知识，如何有效防止与消除地下水对岩土工程的各种灾害的一门学科。随着工程技术的发展及科研水平的提升，工程水文地质学逐渐成为一门独立的学科。其研究的是地下水及相关的问题，主要是地下水在自然环境（岩石圈、大气圈、地表水圈及生物圈）与人类活动影响下，数量与质量在时间和空间上的变化规律，并研究如何运用这些规律解决与地下水有关的实际问题。实践证明，在岩土工程、设计和施工过程中，水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。

1重视岩土水理性质的测试

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，而地下水在岩土中有不同的赋存方式，不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同，而且影响程度又与岩土类型有关。

（1）地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响：地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

（2）岩土的主要的水理性质及其测试办法：①软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性，其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性，是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。④给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数，它不但影响基坑涌水量大小，同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等。

2水文地质问题对岩土工程的危害

水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、压力的作用、地下水动力等因素导致的。其地下水位的变化主要分为人为因素和天然因素，当到达一定程度的水位变化时，都会影响到岩土工程的安全和稳定。

首先，潜水位上升。很多种原因都会导致潜水位的上升，而地质因素的影响则是最主要的。如总体岩性产状、含水层结构、水文气象因素（气温、降雨量等）、人为因素（施工、灌溉）等。多数情况下都是多种因素的综合作用而引起潜水位上升的。一般来说，潜水位的上升会危害到岩土工程的稳定和安全，如盐渍化、土壤沼泽化等都会对岩土工程进行严重的腐蚀，使其结构受到破坏，出现斜坡、岩体滑移、崩塌等地质现象。此外，一些特殊性的岩土体（花岗岩残积土、泥质砂岩、泥岩、页岩）的结构也会受到破坏，引发粉土饱和液化和粉细砂，造成管漏、流砂等严重的现象出现，此时，水会将地下洞室淹没，使基础上浮，影响建筑物得稳定。

其次，人为因素造成地下水位的降低。地下水位的下降，会导致岩土工程的重大危害，如采矿中的矿床疏干、上游筑坝、水库截夺下游地下水的补给、地下水的集中抽取等。种种现象会很大程度上对地下水的补给产生影响，因常常达不到有效地补给，会造成地面坍塌、地面沉降、地裂现象等严重的地质灾害，并引起水源恶化和地下水源枯竭等环境危害，对人们的生活和建筑物的稳定都会造成大的威胁。如：建筑物开裂、建筑物失稳破坏、地面不均匀坍塌、坝基地下水渗流等；其次还会引发隧洞膨胀变形的破坏，如洞顶坍方、洞底鼓胀、侧壁滑塌。

第三，地下水频繁升降的危害。膨胀性岩土的不均匀胀缩变形是地下水的升降变化引起的，如果地下水升降严重时，就会形成岩土的膨胀收缩，还是其收缩幅度有所增大，引起地裂造成建筑物的塌陷和破坏。在地下水升降的变动中，由于其变化的频繁交替，会淋失土层中的铝、铁等胶结物质，而失去胶结能力的土层会变的非常的松软，这就降低了承载力和压缩模量，增大了含水量孔隙比，从而给岩土工程基础的处理和选择带来许多的困扰。

第四，地下水压力、动力作用产生的危害。在天然的状态中，地下水的压力和动力的作用就会相对的薄弱，不会产生什么重大的危害，但由于受到人类活动的影响，使地下水的动力平衡条件遭到破坏和改变，在动水压力的影响下，就会造成管涌、流砂、基坑突涌等一些严重的岩土工程危害。

3结语

总而言之，在建筑工程中的建筑物持力层选择、工程地质灾害的防治、基础设计等内容上，水文地质工作起着非常重要的作用。在具体的岩土工程勘察实施时，有关水文地质问题的查明就非常的必要，只有明确地下水对岩土的影响，制定出有效的防治措施，才能进一步消除地下水对工程的危害，从而发挥提高勘察水平的重要作用。

参考文献

[1]李惠强.论工程地质勘察中水文地质问题的危害[J].中国新技术新产品，2010（24）.

[2]郭建军，刘尚君.略论地质工程中的水文地质问题[J].地下水，2010（9）.

[3]詹小毛.地质勘查中水文地质问题探讨[J].科技创新与应用，2013（03）.