水文地质勘察在工程地质勘察中的应用

闫 俊 茂

(山西省第一水文地质工程地质队，山西 太原 030024)

水文地质勘察在工程地质勘察中的应用

闫 俊 茂

(山西省第一水文地质工程地质队，山西 太原 030024)

为了提高工程地质勘察的整体质量水平，对水文地质、岩土地质以及土壤等问题进行了系统性的研究，并对其中存在的问题制定了切实有效的预防及解决措施，以期从根本上避免水文地质对工程地质勘察的影响，提高工程施工的整体质量。

水文地质，勘察，地下水，岩土

在工程勘察、设计以及施工的诸多环节，往往均可能忽视水文地质问题，这将会给工程施工埋下不容忽视的安全隐患。而工程地质与水文地质之间具有密切的关系，二者相互联系，可以说地下水不仅是岩土体的重要组成部分，同时也决定着建筑物的耐久性和稳定性。要想确保工程地质勘察的整体质量，就应当加强水文地质勘察工作，尽可能将岩土工程中地下水的危害控制在合理范围内，从而最大限度的确保工程顺利施工。

1 水文地质勘察对工程地质勘察的影响

在工程地质勘察阶段，加强水文地质勘查可谓是至关重要，其不仅决定了岩土体的物理性质，而且还会影响到工程施工的整体质量。要想提高水文地质勘察质量，应当严格做好以下几点：

1)全面分析地下水对岩土体造成的影响，或者对上层建筑物可能造成的影响，并且最好在工程地质勘察之前就进行合理的预测，只有这样才能确保问题出现时采取及时有效的解决办法[1]。

2)如果工程地质勘察阶段发现了水文地质问题，就应该结合施工现场的基础工程性质、地基特征来对诱发水文地质问题的主要原因进行系统性的分析，只有这样才能详细获得当地水文地质方面的资料。

3)如果地下建筑物的地基位于地下水位之下，要慎重考虑地下水对建筑物可能造成的腐蚀，从根本上杜绝影响建筑物整体质量的一切问题。

在具体的施工阶段，部分工程的基础持力层是岩土体，如残积或膨胀土层、软质或强风化岩层等，这些地基在正常施工过程中很容易出现持力层膨胀、收缩、崩解以及软化现象。所以在进行水文地质勘查时，对于这些场地的勘查和施工情况要给予密切关注与深入分析。对于一些细粉砂层的工程场地，往往容易出现砂层松散或饱和的情况，并且其主要发生在基础和地基的压缩层内，所以在这些工程场地施工过程中，对于可能发生管涌、流砂以及潜蚀等问题的地段要给予更多的关注，同时对其进行有效的分析与评价。有些工程的地基存在承压水层，其可能会在一定程度上对基坑地板造成损坏从而影响建筑物的地基质量，因此，在基坑开挖之后，要对是否存在承压水层进行全面的分析与评价。此外，还有一些基坑可能高于地下水位，因而在施工之前要进行富水实验及渗透实验，以便促使工程施工操作得以顺利展开。

2 工程勘察时的岩土水理性质

通过相关调查及研究可知，地下水对岩土水理性质的影响主要包括两大类：其一，结合水对岩土水理性质的影响。当建筑物地基土体为粘性土时，地下水最主要的表现方式是结合水。其主要是借助分子力的吸附作用，在岩土体附近形成一层薄水膜。相关勘测表明，如果外界压力比较大时，该水膜的密度是普通水体密度的3倍。如果不考虑水体的重力，其水膜还能够对静水压力进行有效地传递。但是结合水的运动范围是有限的，此时的粘性土会表现出很大的收缩性和膨胀性；其二，重力水对岩土水理性质的影响。在岩土结构中，由于重力的作用，会使地下水在土体缝隙中自由移动，该现象是重力水的显著特征。实际上重力水的基本性质和结合水是完全对立的，重力水受分子力的影响非常小，几乎可以忽略不计，而结合水存在明显的分子吸附力作用。在岩土层中，重力水的运动非常活跃，所以对岩土水理性质的影响也非常严重。不同类型的岩土具有不同的水理性质和测试方法，具体如表1所示。

表1 不同岩土的水理性质和测试方法

3 地下水给岩土工程造成的影响

1)地下水位变化对岩土工程的影响。在工程施工过程当中，诱发地下水位上升的因素相对较多，具体因素有地质因素(岩性的整体情况、含水层构造)、水文以及气象因素(如气温、降水)、人为因素(如建筑、灌溉等)。地下水位下降也会对岩土工程造成一定的影响，诱发地下水位的因素有多种，而人为因素是最主要的[2]。如在河流上游进行筑坝、对地下水进行掠夺式抽取、拦截地下水的来源以及在下游进行采矿活动等。同时，频繁的地下水升降也会给岩土工程带来诸多影响，当地下水位频繁变化时，通常会诱发土壤往复收缩变形和膨胀，导致土壤的收缩和膨胀幅度不断加快，甚至还会带来不可恢复的影响。2)地下水位变化对岩土物理力学性质的影响。地下水的变化会导致膨胀性岩土发生不均匀膨胀和收缩现象，对低层或轻型建筑物造成较大的破坏。如果地下水变化幅度大或频繁升降时，由此会加大岩土的膨胀和收缩幅度，而且还会影响建筑施工作业。因此，在对膨胀性岩土场地的勘察过程中，要注重水文地质条件的勘察，尤其是地下水升降变化规律。在地下水位以上、地下水位以下以及地下水位变动带的土的物理力学性质都有可能出现明显的规律性变化。造成上述现象主要是因为土颗粒起的长期充填和胶结作用，增大了土粒间连接力，由此形成“硬壳层”。处于地下水位变动带的岩体，由于土中铁铝成分淋失，地下水积极交替，会降低土体的承载力和压缩模量。处于地下水位以下的岩体，由于水体交替缓慢，减弱了氧化、水解作用，加之自重作用，会提高土质的密实度、承载力和压缩模量。3)动水压力对岩土工程造成的影响。在天然状态下，地下水动水压力比较微弱，而且由于人类的活动也会改变地下水天然动力平衡，这便会在一定程度上影响到岩土工程情况，比如管涌、流砂、基坑突涌等。

4 水文地质加强工程建设管理的有效措施

1)加强水文地质勘察和工程地质勘察。在进行建筑工程施工之前，要重视水文地质勘察和工程地质勘察工作，对于存在的问题采取相应的预防措施。同时还要采取措施加强工程建设质量管理，设置合理的目标成本，对各个施工环节进行切实有效的控制，以确保工程的安全进行[3]。2)做好施工物资的监督工作。科学、合理的水文地质勘察，不仅可以降低工程建设的成本，而且还能提高工程建设的可靠性。因此，在工程建设施工中，要对工程地质和水文地质进行全方位的勘察，合理分配工程资金，完善物资监督和管理模式，优化施工方案。3)创新勘察和施工技术，提高企业经济效益。为了更好的提升水文地质和工程地质勘察效率和质量，就需要对已有勘察技术进行不断的改革和完善，借助先进的工程勘察技术，提高勘察结果的准确性，将水文地质对工程地质造成的影响降到最低。同时，还要改进施工技术，完善施工流程，选择优质施工材料，以确保建筑施工整体质量。除此之外，利用地基加固技术，不仅有助于优化建筑底层结构，提高建筑地基稳定性，并且还能促使施工安全进行，大幅度提高施工企业的经济效益。

5 结语

水文地质勘察对于工程地质勘察来说具有尤为重要的意义，其可以判断出水体的位置、状态和稳定性，在此基础上制定预防及解决措施，从而推动整个工程施工作业的有序展开，大幅度提高工程的整体质量水平。

[1] 鲁喜超.水文地质勘察在工程地质勘察中的应用研究[J].黑龙江科学,2014,2(4):164-165.

[2] 李哲军.水文地质对工程地质勘察的影响探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013,8(22):58-59.

[3] 王传帅.浅析工程地质勘察中水文地质的应用[J].建筑工程技术与设计,2014,6(14):149-150.

Application of hydrogeological survey in engineering geology investigation

Yan Junmao

(Shanxi1stHydrogeologicalEngineeringGeologyTeam,Taiyuan030024,China)

In order to improve integral engineering geology survey quality level, the paper systematically studies hydrogeological, geotechnical and soil problems, and formulates feasible preventive and solving measures, with a view to avoid the impact of hydrogeology upon engineering geology survey and to improve integral engineering construction quality as well.

hydrogeology, survey, groundwater, geotechnical

2014-12-15

闫俊茂(1975- )，男，工程师

1009-6825(2015)06-0069-02

TU412

A