工程地质与水文地质勘察相关问题分析

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[摘要]本文分析了工程地质与水文地质勘察的相关问题，阐述工程地质中水文地质的评价内容以及研究岩土水理的性质特点，指出研究地下水对岩土工程造成的危害的重要性。

[关键词]工程地质 水文地质 评价内容 岩土工程

[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-53-1

建筑工程设计施工前，必须先明确预期建设工程所在地的具体地质条件，即工程地质。它是建筑设计人员对建筑施工方案进行合理设计的依据，特别是对水文地质的勘察和评价起到防治地下水对建筑产生危害的作用，在工程地质中，水文地质一直占有着重要地位。

1水文地质评价内容

（1）为预测可能产生的岩土工程危害， 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，并提出防治措施。

（2）根据建筑物地基基础类型的需要， 工程勘察需查明有关水文质问题，并提供选型所需的水文地质资料。

（3）应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性；对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性；当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价；在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土冻沉降，边坡失稳进而影响物稳定性的可能。

2岩土水理性质

所谓岩土水理性质也就是指地下岩层和地下水在相互作用中所表现出的性质特点，同岩土的物理性质一样，岩土水理性质也是工程地质勘察中的主要研究对象。这是因为岩土水理性质会在一定程度上对岩土的强度以及变形能力产生影响，从而影响到建筑工程的稳定与安全。然而当前工程地质勘察人员在进行地质勘察时，却没有对岩土水理性质给予太多的重视，这就体现出我国目前的工程地质评价还不够科学严谨，必须要加以改正和完善。

2.1软化性

软化性是岩土体浸水后， 力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，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。

2.2透水性

透水性是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。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。

2.3崩解性

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。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大，以某地的残积土为例，一般崩解时间 5～24h，崩解量 1.79～34，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

2.4给水性

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，也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

2.5胀缩性

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，溶水性，毛细管性，可塑性等。

3地下水引起的岩土工程危害

对地下水的勘察是水文地质勘察中的主要堪察对象，这是由于地下水对岩土工程的危害性最大，其中而最大的危害是主要是由地下水位的升降变化以及地下水动水压力的作用。具体的危害表现如下所示：

3.1地下水升降变化对岩土工程的危害

在工程地质勘察中，对当地的地下水升降变化特点一定要进行详细调查研究，通常情况，自然因素影响下的地下水位升降幅度并不会有太大的变化，主要是社会因素引起地下水位大幅度上升或下降，也就是人为因素。所以，在水文地质勘察中，既要对自然地形特点进行勘察以外，又要了解附近人类的活动对地下水位的影响。

（1）水位上升。潜水位的上升有多种多样的的原因， 主要是由于受到诸如含水层结构、总体岩性产状以及降雨量、气温等地质因素影响，有时是几种综合因素的结果。潜水面上升的原因对岩土工程可能造成以下影响：土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强；斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象；一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化；引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象；地下洞室充水淹没，基础上浮、建筑物失稳。

（2）水位下降。由于人为因素，大多会造成地下水位的降低，例如掠夺性的大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。过大的地下水下降，往往会诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题， 使岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境受到极大威胁。

3.2地下水动水压力作用引起的岩土工程危害

地下水在自然状态下动水压力作用较微弱，但在人为工程活动中，由于改变了地下水天然动力平衡条件的原因，常常会引起一些严重的岩土工程危害。如管涌、流砂、基坑突涌等情况。

4小结

综上所述，水文地质工作在建筑基础持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面所起的重要作用显而易见，希望通过本文进一步引起勘察同行对水文地质工作的重视，在工程地质勘察中切实加强对水文地质问题的分析，使工程地质勘察成果的实用性和预见性更好地服务于工程建设。

参考文献

[1] 李建生. 工程勘察中水文地质问题分析研究[J]. 中国新技术新产品. 2010（03）.

[2] 钟铭金. 工程地质勘察中水文地质研究[J]. 价值工程. 2011（09）.