对工程勘察中水文地质问题的研究

　　摘要：水文地质问题一直以来都是工程勘察中的重要组成部分，但是受一些因素的影响，此项工作长期没有得到应有的重视，最终导致了各类工程危害的发生。本文首先对水文地质勘察不受重视的情况进行了简单介绍，随后对水文地质勘察的评价内容和岩土水理性质的测试和研究进行了分析，最后对地下水对岩土工程的破坏进行了探讨。认为工作人员应树立牢固的责任意识，切实做好水文地质勘察工作，进一步推动勘察水平的提升，为工程安全提供更多的保障。
关键词：工程勘察；水文地质；岩土工程

1引言
水文地质勘察之所以在工程勘察中占有非常重要的位置，主要是因为二者相互作用、相互联系。地下水既是工程的环境，也是岩土体的重要组成部分，不仅影响着工程的耐久性和稳定性，也影响着岩土体工程的特征。但是在实际工作中，此项工作却往往被忽视，其原因主要在于实际勘测中的勘测结果大多没有直接涉及水文参数的使用，因此工作人员往往将水文地质问题视为象征性的问题，对其研究不够深入，在设计中也没有充分考虑到这一问题的重要性，结果导致由于地下水而引发的岩土工程危害频繁发生。为了进一步提高工程勘察的质量，加强对水文地质问题的研究是非常必要的，在实际工程中，除了要对与岩土工程有关的水文地质问题进行评价，也要对其余建筑物和岩土结构之间的关系进行评估，并根据实际情况提出针对性的解决意见，从而为设计施工提供准确的水文地质资料，最大程度的避免对岩土工程的危害。
2水文地质勘察的评价内容
在以往的工程勘察报告中由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，总结以往的经验和教训，笔者认为今后在工程勘察中应主要应考虑以下内容：
（1）应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。
（2）工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。
（3）不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的反作用。
（4）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。
3岩土水理性质的测试和研究
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。岩土的水理性质不但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。
3.1岩土水理性质
按其在岩土中赋存形式的不同，地下水可分为结合水、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。
（1）结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式，在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质，如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质，因其受强力束缚，活动范围极为有限，对岩土的动态水理性质影响较小。
（2）毛细管水是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水，它同时受毛细管力和重力的作用。当毛细管力大于重力时，毛细管水就上升。毛细管水能传递静水压力，并能在空隙中垂直上下运动，对岩土体能起到软化的作用，有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化，增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。
（3）重力水是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水。它不受分子力的影响，不能抗剪切，但可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下，在岩土中的渗流活动非常活跃，对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。
3.2岩土水理性质及测试方法
（1）软化性
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，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
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，其次是空隙度的大小。松散岩土体的颗粒愈细、愈不均匀．其透水性便愈弱。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
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。以蒙脱、水云母、高岭土为主的残积土主要以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多为裂开状崩解。
（4）给水性
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，一般采用实验室方法测定。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。
4地下水容易对岩土工程造成的危害
地下水引起的岩土工程危害主要是由于地下水位和动水压力的作用两方面原因造成的，下面就对其进行分别介绍。
3.1地下水位的变化
导致地下水位变化的原因有很多，当这种变化积累到一定程度时，就会对其上的岩土工程造成不利影响。这种影响可以细分为三种形式：
（1）水位上升引起的危害
地下水位上升既可以受一种因素的影响，也可以是多种因素共同作用的结果，如果工程所在位置的地下水位出现上升，则可能造成以下危害：①导致岩土结构的破坏，使其强度下降。②使土壤盐渍化，加剧对建筑物基础部分的腐蚀。③容易导致岩土结构的崩塌和滑移。④导致地下洞室的充水，基础部分会因此上浮，造成建筑物失稳。⑤引起粉土的饱和和液化，出现管涌、流砂现象。
（2）水位下降引起的危害
地下水位的下降大多是人为因素导致，例如采矿活动中的矿床疏干、大量抽取地下水、水库修建导致下游地下水补给缺失等。地下水位的大幅下降经常会诱发地面塌陷和沉降等问题，并且容易导致地下水资源的恶化和污染，无论是对建筑物和岩土结构的稳定性，还是对人类居住环境都会造成很大的威胁。
（3）水位频繁升降引起的危害
地下水位的频繁升降将会导致膨胀性的岩土出现不均匀变形，使其收缩膨胀幅度逐渐增大，由此导致的地裂非常容易引起轻型建筑物的损坏。同时，地下水在土壤结构中的频繁交替也会造成胶结物的淋失，进一步导致土质的松软，使土壤的承载能力降低。
3.2地下水动压力作用
在天然状态下，地下水的动压力作用相对微弱，因此不会造成什么危害，但是在工程活动的作用下，地下水的天然动力平衡条件被打破，在移动的动水压力的作用下经常会导致一些较为严重的工程危害，例如管涌、流砂和基坑突涌等。
4结语
随着建筑工程层数的逐渐提升，水文地质在工程勘察中的作用将会变得越来越显著，由于水文地质勘察对于工程地质防灾、基础设计和持力层选择方面都有着积极的作用，因此有关工作人员应树立牢固的责任意识，切实做好水文地质勘察工作，进一步推动勘察水平的提升。

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