刍议当前岩土工程勘察中的地下水问题

徐小军 付彩霞

（重庆地勘局208水文地质工程地质队，重庆 400700）

1 岩土工程勘察中的地下水评价

在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中，明确了对地下水的勘察要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价，总结以往的经验和教训，我们认为今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容：

1.1 查明地下水的类型、赋存状态及主要含水层的分布规律，分析预测人为工程活动中地下水的变化情况。还应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测和评价可能产生的岩土工程危害，并提出防治措施。

1.2 SE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，包括地下水的补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等，提供选型所需的水文地质资料。

1.3 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重点评价的地质问题。如：地下水对建筑物基础的腐蚀性：承压含水层对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性评价；开挖基坑应进行渗透性和富水性试验；评价基坑边坡及周围建筑物稳定性。

2 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。岩土的水理性质主要为可塑性及稠度状态、软化性、崩解性、透水性、给水性和胀缩性等。

2.1 可塑性及稠度状态

是粘性土区别于砂土的重要特征，可用塑性指数与液性指数来判别，由土的状态可推知土的性能。

2.2 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，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。

2.3 崩解性

是指岩土浸水湿化后，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，崩解性通常采用耐崩解系数；以表征。

2.4 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。透水性一般用渗透系数表示，渗透系数可通过抽水试验、注水试验和压水试验确定。

3 地下水位的量测和动态变化

3.1 地下水的量测

根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)稳定水位的时间间隔按地层的渗透性确定.对沙土和碎石土不得少于O.5h，对粉土和粘性土不得少于8h，并宜在勘察结束后统一量测稳定水位。但在实际中地下水位量测存在诸多的问题。以致造成水位量测不准确、不齐全、数据不可靠。总结以往工作中的实践经验，笔者以为地下水位的量测应注意以下几点：

3.1.1 待整个场地钻探结束24h后统一测定各个钻孔静止水位，测量工具应按有关规定执行，并定期用钢尺校正。

3.1.2 地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响，若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时，所量测到的地下水位肯定偏深。

3.1.3 水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合。由于勘探孔口周围的不平整等原因.造成水位量测误差过大.水位量测尽可能同孔口坐标、标高回测采用同一参照位置。

3.1.4 分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位、平均水位.初步判断量测数据的合理性。

3.1.5 如果钻孔深度范围内有多个含水层，应分层量测水位。

3.2 地下水动态变化及其危害

受地表水的影响，地下水在不同时期的动态变化.直接影响到抗浮设计水位的确定，施工的计划安排等，并且一直困扰着设计、施工等诸多单位和部门。地下水位的升降变化还可能造成了诸多的岩土工程危害。

3.2.1 地下水位上升

地下水位上升会使浅基础地基承载力降低，沙土地震液化加剧，建筑物震陷加剧。土壤沼泽化、盐渍化。岩土体产生变形、滑移等不良地质现象.地下水位产生冻胀作用的影响；会对建筑物、湿陷性黄土、崩解性岩土、盐渍岩土产生影响：会使膨胀性岩土产生胀缩变形。

3.2.2 地下水位下降

地下水位下降往往会引起地表塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂缝的产生和复活以及地下水源枯竭、水质恶化等一系列不良地质问题.并对建筑工程产生不良影响。近年来随着城市建设突飞猛进地发展.在工程中应进行抗浮验算。经济合理地确定抗浮设计水位将涉及工程造价、施工难度和周期等一些十分关键的问题。

3.2.3 地下水频繁升降

地下水升降变动带内由于地下水的积极交替.会将土层中的胶结物中的铁、铝等成分淋失。由于土层失去了胶结物.这就会使得土质变得较为松动。由于含水量的孔隙比逐渐增大.就会造成压缩的模量和承载力逐渐降低。这就会给岩土工程在处理和选择上带来极大的麻烦。

4地下水的腐蚀性。地下水的腐蚀性反应在它对混凝土、金属材料和设备的破坏上。当地下水中含有某些腐蚀性成分时，它破坏混凝土基础。危害建筑物和构筑物的稳定性伸。为了防止此类危害的发生，在岩土工程勘察中，必须对能触及到混凝土基础及其它混凝土构筑物的水体采样，进行水化学腐蚀性分析，评价地下水的腐蚀性，为工程设计提供依据。因此，全面了解环境介质的特征，有针对性地测试分析相关的腐蚀性参数，以便采取安全合理的防护措施，已成为工程建设中一个不容忽视的重要环节。

4.1 地下水腐蚀性对建筑物危害分析

当地下水中的某些化学成分含量过高时，水对混凝土、可溶性石材、管道及钢铁构件及器材都有腐蚀作用，地下水中S042-、C1-含量高，被埋入混凝土的钢筋表面产生一层钝化保护层.这一保护层在水泥开始水化反应后很快自行生成。然而氯离子能够破坏这层氧化膜，钢筋在水和氧的存在下发牛锈蚀。锈蚀物的牛成导致了混凝土的破裂、剥落和分层，这就必然加速钢筋的锈蚀；锈蚀过程减小了钢筋的横截面积.也就减小了它的荷载能力。当地下水在受到污染等情况下，外部环境条件就加快了混凝土的腐蚀速度，缩短了建筑物的使用寿命。

4.2 防治措施

地下水对建筑物的腐蚀过程多种多样又极为复杂。因此须通过正确可靠的设计、施工方法提高建筑物的抗蚀性。最大限度地提高混凝土本身的保护作用。综合考虑，主要通过以下方法解决地下水腐蚀的问题：

在设计方面：选择合适的、较低的水灰比，采用合适的保护层厚度，添加密实剂，合理选择骨料级配，减少空隙率。

在施工方面：施工过程中对各种原材料进行严格的质量检验控制，不合格原材料不得用于混凝土工程，在混凝土的浇筑、振捣、养护等环节中精心施工，严格控制，提高混凝土质量。随着工程勘察的不断发展.地下水问题必将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对工程勘察水平的提高起极大的推动作用。

结语

岩土工程问题中，地下水问题占有相当重要的位置，准确合理地查明地下水的水文地质条件，既使资料的可靠程度更高，而且可更好地利用岩体的潜在能力。因此，为提高工程勘察质量，在工程勘察中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；随工程勘察的发展，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。

[1]龙云涌，左来.地下水对岩土工程的危害及防治措施[J].民营科技，2009（7）.

[2]王道炀.地下水对岩土工程的危害及预防 [J].吉林地质，2009（6）.