岩土工程勘察中的水文地质评价分析

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【摘要】工程地质勘察工作是运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法，对在建工程的场地进行调查研究分析，为工程设计和施工提供所需的地质资料。忽视地下水对岩土工程的作用和危害评价，就会影响到拟建建筑物的安全，甚至造成重大损失和事胡，必须高度重视工程地质勘察中的水文地质工作。本文重点剖析了岩土工程勘察中的水文地质评价内容和存在问题。

【关键词】岩土工程勘察；水文地质评价；危害

1工程地质勘察中水文地质评价内容

根据岩土工程勘察规范的要求，工程地质勘察中水文地质评价内容应包括：对地基基础、地下结构应考虑在最不利组合情况下，地下水对结构的上浮作用；验算边坡稳定时，应考虑地下水及其动水压力对边坡稳定的不利影响；采取降水措施时在地下水位下降的影响范围内，应考虑地而沉降及其对工程的危害；当地下水位回升时，应考虑可能引起的回弹和附加的浮托力等；在湿陷性黄土地区应考虑地下水位上升对湿陷性的影响；在有水头压差的粉细砂、粉土地层中，应评价产生潜蚀、流砂、管涌的可能性；在地下水位下开挖基坑，应评价降水或截水措施的可行性及其对基坑稳定和周边环境的影响；当基坑底下存在高水头的承压含水层时，应评价坑底土层的隆起或产生突涌的可能性；对地下水位以下的工程结构，应评价地下水对混凝土或金属材料的腐蚀性。

2 地下水位升降和水动水压对岩土工程造成的主要危害

水文地质与工程地质之间存在千丝万缕的联系，地下水对于岩土体的工程特性有显著影响，直接关系到建筑物的稳定耐久性。地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成。

2.1地下水位升降变化对岩土工程造成的主要危害

岩土工程勘察中，要充分考虑正确评价判断水位升降变化，人为因素引起的这种变化危害远大于自然因素带来的，应该引起我们充分的重视。在工程勘察中首先要准确地测定静水位。静水位是指天然状态下地下水稳定水位，在测定静水位时应符合下列要求：在上部为潜水、下部为承压水或多层含水层地区，均应分层测定水位；静水位的测定应有一定的稳定时间，钻进过程中的初见水位不一定是静水位。一般地区每小时测定一次，三次所侧水位值相同或孔内水位差不超过2-3cm者，可作为静水位；工程勘察需要时，宜在勘察结束后，统一测量一次静水位。因为静水位是相对的，它也随着地下水补给或排泄条件的变化而变化；当采用泥浆钻进时，为了避免孔内泥浆对含水层的封闭影响，测定静水位前应将测水管打入含水层20cm或清洗钻孔后，再测静水位。为了解地下水位升降变化，可根据工程需要进行监测，查明地下水最高、最低水位及变化幅度等。

2. 2地下水位影响着岩土物理力学性质

地下水位直接影响岩土物理力学性质，在施工中，我们必须准确把握岩土物理力学变化规律，而要想掌握岩土物理力学变化规律必须重视地下水位这一重要因素。 在地下水位以上、地下水位变动带和地下水位以下，具有明显的变化规律：土体从上到下，有天然含水量、孔隙比由小一大一小，压缩模量、承载力由大一小一大的变化规律。这是由于地下水位以上部位，经长期淋滤作用，铁铝富集，并对土颗粒起胶结和充填作用，增大了土粒间连接力，往往形成“硬壳层”，因而含水量、孔隙比小而压缩模量和承载力增高；而位于地下水位变动带的土层，由于地下水积极交替，土中的易溶盐成分淋失，土质变松，因而含水量、孔隙比增大，压缩模量、承载力降低；位于地下水位以下的土层，由于地下水交替缓慢，氧化、水解作用减弱，加之上覆土层的自重压力作用，土质比较密实，因而含水贫、孔隙比较小，压缩模量、承载力增高。岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等，其物理力学性质的变化规律，与地下水位有着密切的联系。

2. 3地下水动水压力作用对岩土工程造成主要危害

如果是在天然状态，地下水的水压力作用是较小的，但是工程施工会改变自然状态下动力平衡的状态，导致了一系列的危害：这里简单介绍高层建筑深基坑开挖中由于承压水头压力作用引起的垂坑突涌问题。在基坑下部有承压含水层存在时，开挖基坑减小了承压含水层上覆隔水层的厚度，当隔水层减小到一定程度时，承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌现象。基坑突涌形式及其危害：基坑突涌形式主要与承压含水层的类型及其岩性有关。当承压含水层为裂隙水、岩溶水或中粗砂、砾砂、卵砾孔隙水时，基底顶裂，地下水从裂缝中涌出，使其基坑积水；当承压含水层为细粒砂层时，基底产生喷水冒砂现象。基坑突涌不但给施工带来很大困难，而且破坏地基强度，造成边坡失稳。故应重视防治基坑突涌；基坑突涌防治措施：首先判断能否发生基坑突涌现象。工程勘察中应查明基坑周围内隔水层的厚度、岩性、重量，承压含水层顶板埋深、承压水头高度，含水层的类型、岩性等，再根据基坑开挖深度，判断能否产生突涌现象以及预测突涌形式及其危害。经过判断，如果可能产生突涌现象，则需提出防治措施的建议。防治突涌可以考虑2个方案：①控制基坑开挖深度，使基底隔水层保留不致产生突涌的厚度；②在基坑设置排水孔，降低承压水位，减少承压水头压力。

3岩土工程水文地质工作的要点

鉴于水文地质和岩土工程勘察之间的密切关系，要想切实有效地提高地质勘查的质量，进行地质勘查的过程中，不仅要对水文地质问题进行研究，而且还要对和岩土相关的水文地质问题进行分析。地质勘查的水文地质内容，要对自然地理条件、地质情况、地下水位情况、含隔水层、含水层的分布情况'等进行分析。其中，自然地理条件主要包括气象水文特征，例如，工程所在地域的季风情况、气候湿润度等；地形地貌主要指的是工程所在地域的平原、水系、高原、地形的平坦度、地貌的侵蚀情况以及地表堆积物等因素。首先，要对地下水位进行测定，在进行工程地质勘查工作时，只要遇到含水地层情况，就要对地下水位进行测定。另外，对地下水流向进行测定，主要运用几何法，并对各个孔内的水位进行测量，准确确定地下水位的流向。对地下水流速进行测定时，可以运用批示剂法或者充电法。此外，进行压水试验，在水文地质勘查过程中是最重要的工作。将压水试验和工程地质测绘、钻探资料相结合，依据工程实际需求，确定试验孔位，根据岩层渗透特性进行划分，然后确定试验的起始压力、最大压力以及压力基数。

4.结束语

重视水文地质在岩土工程勘察中的重要作用，研究科学准确测定水文地质相关参数的方法，切实提高工程施工质量，是目前摆在我们面前的重要课题。测定参数并给出正确客观评价可以有效提高建筑的稳定性，有效避免水文地质灾害的发生。为提高工程勘察质量，在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，以消除或减少地下水对岩土工程的危害。伴随着工程勘察的发展，其必将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

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