工程地质勘察中对地下水问题的分析与研究

温全伟

摘要：地下水问题的勘察工作在岩土工程勘察中具有十分重要的地位和作用。在岩土工程勘察中，需要对地下水水位进行测定，并分析其水位和对岩土工程的危害。本文提出了地下水的危害及其解决措施，为工程设计和施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地下水对岩土工程的危害问题。

关键词：工程地质；勘察；地下水问题；研究

一、地下水研究现状分析

随着近年来我国经济社会的高速发展，各项工程项目建设也踏上了新的台阶。在工程地质勘察中，对地下水问题的分析与研究非常重要。水文地质和工程地质二者关系极为密切，但在具体的工作中，设计、施工单位对它们的重视不够，依然存在不少值得注意和探讨的问题。地下水既是岩土体的组成部分，直接影响岩土体工程特性，又是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。在一些水文地质条件较复杂的地区，由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入，设计中又忽视了水文地质问题，经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，令勘察和设计处于难堪的境地。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，评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响。

在我国，由于对水文地质的重设计轻勘察的思想，对地下水的情况了解不够，带有一定的盲目性。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。所以许多防治地下水的措施见效甚少，做了一些无益的事，也有侥幸地等到出了问题才来补救的现象。

二、工程地质勘察中岩土水理性质

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。

岩土的主要的水理性质主要包括软化性、透水性 、崩解性、给水性、胀缩性等五种。

三、工程地质勘察中水文地质评价内容

工程地质勘察中水文地质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，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）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）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。

四、巖土工程勘察中地下水危害

地下水和岩土工程二者关系极为密切：互相联系和互相作用。地下水是岩土体的组成部分，直接影岩土体的工程特性，影响建筑物的稳定性和耐久性。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。

1.地下水位升降变化引起的危害。地下水位的天然变化是区域性、季节性渐变的 而且变化幅度较小。但是，人为因素引起局部的地下水位升降变化的幅度和速度往往大于天然变化，它所引起的岩土工程危害更为严重为了正确评价地下水位升降变化对岩土工程的影响，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：

（1）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。

（2）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，三次所测水位值相同或孔内水位差不超过2 3 o.m者，可作为静水位。

（3）工程勘察应在勘察结束后，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。

（4）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或钻孔洗清后，再测量静水位。

由于潜水位升高引起的主要危害：

（1） 土壤沼泽化、盐渍化、主要发生于海积平原低洼地带。

（2） 斜坡岩土体产生滑移、崩塌等，主要发生于风化作用强烈的丘陵台地区。

（3） 崩解性岩土软化、崩解，岩体结构破坏，强度降低，压缩性增大。主要发生于风化残积土及强风化岩地区。

（4） 导致粉细砂及粉土被水饱和呈松散状态，可能产生流砂、砂土液化等。主要发生于第四系全新统冲积、海积松散粉细砂层中。

（5）可能造成地下洞室内充水淹没，基础上浮，使建筑物失稳。

① 地下水位过大下降引起的危害。地下水位局部集中过量的抽取地下水，使地下水的开采量大于补给量，导致地下水位过大而持续下降，降落漏斗亦相应的不断扩大；另外，矿床疏干、降水工程、施工排水等也能造成局部地下水位过大下降。地下水位局部过大下降造成地面塌陷、地面沉降、地裂，岩土体的不稳定性.危害建筑物的稳定性。

② 地下水位升降变化引起的危害。地下水位升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，严重者形成地裂，引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水位变化频繁或变化幅度大时，不仅岩土的膨胀收缩变形反复，而且胀缩幅度也大。在建筑工程的地基内，当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时，就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时，软化地基土，使其强度降低、压缩性增大，建筑物可能产生较大的沉降变形；若水位在压缩层范围下降时，岩土的自重应力增加，可能引起地基基础的附加沉降，如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。

2.地下水位对岩土力学性质的影响。土体从地下水位以上至地下水位变动带到地下水位以下，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，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；位于地下水位变动带的土层，由于地下水积极交替，士中的铁铝成分淋失，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、孔隙比减小，压缩模量、承载力增高。

五 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，不仅使资料的可靠程度更高，而且可更好地利用岩土体的潜在能力。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

【参考文献】

[1] 顾宝和，岩土工程勘察技术现状及发展问题述评[J]。工程勘察，1998

[2]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）

[3]韩爱臣.水文地质问题在工程地质勘察中的重要性[J].今日科苑，2013（01）：17-19.

[4] 李小爽《水文地质问题在工程地质勘察中的重要性》