关于地质勘察中水文地质工作的思考

江竞羽

摘要：近些年来，我国工程地质勘察工作已有了长足发展，已经成为了我国地质工程建设的左右手。地质勘察是对地质工程相关区域范围内的岩石、地层、构造、水文、地貌等地质情况进行调查了解，确定工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。

关键词：工程地质勘察；水文；问题

中图分类号：P331文献标识码： A

1 水文地质评价内容

工程地质勘察中水文地质评估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在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，我认为在今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价主要考虑以下内容：（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）工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文质问题，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。

二、岩土的水理性质

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。

1.地下水的赋存形式：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，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。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、渗水试验和压水试验求取。

（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。

（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,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。

三．充分认识地下水引起的岩土工程危害

水文地质条件会给工程带来危害，主要原因是地下水动水压力作用和地下水位升降变化两方面因素。自然或人为原因都会带来地下水位的变化，一旦地下水位变化突破临界值，就会给工程带来地质危害，研究表明，引起危害的地下水位变化主要有3种情况：

1）地下水位下降。当前，由于经济的快速发展，人为因素成为地下水位下降的主要原因，例如过度利用地下水、矿床疏干、修建水库截流下游地下水水源、流域上游筑坝等，这些因素常会引发一系列问题。一旦地下水位的下降过大过快，常会诱发一些地质灾害，如地面沉降、地面塌陷和地裂等，也会造成一些环境问题，如水质恶化、地下水源枯竭等，在年降水量较小的地区会引起土地的沙漠化，在海边有可能会造成海水倒灌。这些地质灾害或环境问题会给工程和人类的居住环境带来巨大的威胁。

2）潜水位上升。水利工程建设及区域水文条件的变化常会造成潜水位上升，如修建水库、地下水来源地的河流、湖泊、水库等水位的上升。建筑物的安全性和稳定性易受潜水位上升的影响，其影响主要有以下几个方面：一是通过软化地基影响建筑物的安全。潜水位上升，促使粘性土压缩性增高、强度降低和含水率增高，诱发建筑物的沉降变形；二是潜水位上升会诱发地基隆起或侧移，前者会导致建筑物的基础上浮，后者导致建筑物倾斜或墙体破裂；三是潜水位上升会促使砂土或粉土达到饱和状态，通常会引发流砂、管涌现象，也会带来砂土液化等问题；四是造成潜水位以下的地下室浸水，使其丧失使用价值；五是改变土壤的化学性状，如沼泽化、盐渍化等，给建筑物带来腐蚀。

3）地下水位升降。通过对水文地质规律的研究发现，气候、气压、潮汐以及地球与月球引力变化，附近区域水体的水位变化等都会引起地下水位反复升降。地下水位的升降带来的影响主要有这几方面：导致建筑物基础土的压密；增加基础工程材料的腐蚀性破坏；水位变化导致的干湿交替容易腐烂；使建筑基础土层中一些盐类发生溶解作用导致建筑物位移；引起膨胀性岩土的均匀的胀缩变形，造成地裂并给建筑物造成结构破坏。研究表明，自然状态下地下水的动水压力作用较弱，难于给地面工程造成不利影响，但随着人类工程建设活动的不断增加，特别是大型水利工程的建设，会改变较大区域范围内的水文地质状况，带来一系列严重的工程水文地质危害。

三、地下水对岩土工程的影响问题分析研究

当岩土工程区域的地下水发生升降变化时容易对岩土工程产生影响。自然环境或者人为因素均有可能引起地下水水位的变化，当地下水位的变化超过一定的极限时就会对岩土工程产生不良的影响。

1、水位上升对岩土工程的影响。引起地下水水位上升现象的因素多种多样。其中地质因素如总体岩性产状以及含水层结构等是其中重要的一个因素；气象因素如气温、降雨量等也会影响地下水的水位；人为因素如工程施工、灌溉等也会对地下水位造成影响。

2、水位下降对岩土工程的影响。一般引起地下水位的降低的因素多是人为因素，其中人为因素包括上游修建水库、筑坝等阻断了下游地下水的补给水源、采矿活动中的矿床疏干以及对某地地下水大量集中的抽取等，这些都会引起地下水水位的下降[6]。地下水水位下降会引起严重的后果，如地面塌陷、地面沉降、诱发地裂等地质灾害，也会造成水质恶化、地下水源枯竭等一系列问题，会严重危害岩土工程的稳定性以及人员和财物的安全等。

结语

水文地质问题是进行工程地质勘察和设计以及具体的施工过程中的一个具有实际意义的问题，其与工程地质的关系相当密切。在某些地区水文地质情况相当的复杂，若是在工程地质勘察中工作人员没能够详细了解水文地质情况，在对工程进行设计时又自动忽略了水文地质问题对于工程的影响，极易导致由地下水引发的各种土木工程灾害的发生。

参考文献

[1]陈雁.水文地质之路[J].中煤地质报，2009.

[2]郭永海，王驹.高放废物地质处置中的地质、水文地质、地球化学关键科学问题[J].岩石力学与工程学报，2007.