工程地质勘察中水文地质的重要性分析

■喻珊林

（广东省有色地质环境中心 广东 广州510080）

工程地质勘察中水文地质的重要性分析

■喻珊林

（广东省有色地质环境中心 广东 广州510080）

本文从工程地质勘察的性质及要求出发，依次阐述了工程地质勘察中水文地质调查内容、岩土体的水理性、地下水对岩土工程的危害等几个方面，突出水文地质在工程地质勘察中的重要性。

工程地质勘察水文分析

根据近年来国内工程建设的行情，工程勘察、设计和施工的过程中一个极为重要但又易于被忽视的问题就是水文地质问题。为提高工程勘察质量，必须加强水文地质问题的研究，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，更要提出预防及治理措施的建议，为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。

1 工程地质勘察中水文地质调查内容

工程地质勘察中水文地质调查内容主要有：①准确的查明场地地下水与地表水分布。②充分的收集建设场地气象资料，查明气候对场地地表水及地下水的影响。③查明场地各含水层及隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度，当场地有多层对工程有影响的地下水时，应分层量测地下水位，并查明互相之间的补给关系。④根据勘察场地揭露地层情况，分析场地地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响。⑤设置部分观测孔，在不同深度处埋设孔隙水压力计，量测压力水头随深度的变化。⑥根据现场试验，测定各岩土层渗透系数等水文地质资料。⑦根据室内试验，测定地下水在各种条件下对钢筋混凝土结构的腐蚀性。

2 岩土体的水理性

岩土体的水理性是指岩土体在地下水的作用下所显示出来的各种性质。以往在工程地质勘察时比较重视岩土体的物理性质，往往忽略了岩土体的水理性。但对岩土体的性质来讲，岩土体的物理性质和岩土体的水理性都是非常重要的。岩土体的水理性不仅对岩土体的强度及形状会造成严重影响，甚至后期建筑使用期的稳定性也与其息息相关。为了保证工程建设的顺利进行及建成后稳定的使用，详细的分析建设场地岩土体的水理性是非常重要的。岩土体水理性主要有软化性、崩解性、透水性、膨胀性及给水性：①软化性：是指岩土体浸水后其强度降低的特性。表示方法为软化系数，岩土体浸水达到饱和与风干状态强度的比值，称为岩土体的软化系数。②崩解性：指岩土体浸水后，颗粒间的连接能力被软化，从而导致岩土体崩解及破坏的性质。岩土体的颗粒大小、成分、组成、结构都和岩土体的崩解性息息相关。③透水性：指在重力作用下，地下水通过岩土体的性能，主要以渗透性系数表示。渗透性系数主要通过现场抽水试验来测定，其对场地施工降水有着重要意义。渗透性系数主要由岩土体的缝隙大小及其联通情况决定。④膨胀性：是指岩土体在吸水后体积增大，在失水后体积减小的特征。该种性能是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚而在失水后变薄造成。该种性能也是造成地裂缝或基坑隆起等现象的主要原因，其对工程地基发生形变和土坡表层稳定性有较大影响。该性能一般用膨胀率、体缩率、收缩率等来表示。⑤给水性：指在水的作用下胞水在岩土体从裂隙和孔隙中流出的能力。

3 地下水对岩土工程的危害

综合国内各种地质灾害事件，基本都是由于水的参与下发生的，地下水对岩土工程的危害，主要是由于地下水位升降变化及地下水的动水压力作用是引起的。

3.1 引起地下水位升降变化的因素主要有人为或天然因素，对岩土工程危害的原因是由于岩土体的性质会随着地下水位的变化而改变，当地下水位的变化达到一定程度时，就会对岩土工程造成危害，地下水位升降变化引起的危害又可分为三种方式：

3.1.1 地下水位上升引起的岩土工程问题

引起地下水位上升的原因是多种多样的，主要有人类活动因素如工程建筑施工、工业废水及生活污水的渗透等影响；水文气象因素如降雨量、气温等；地质因素如含水层颗粒大小、总体岩性水平变化等。地下水位上升一般都是由多种因素共同作用下所导致的。水位上升对岩土工程有许多不利的影响，主要包括：①土壤盐渍化、沼泽化，地下水对建筑物腐蚀性增强；②边坡工程易产生滑移、崩塌等不良地质现象；③对某些特殊性的岩土体导致结构破坏、强度降低、软化；④地下洞室充水淹没，基础上浮力增大、建筑物失稳；⑤引起坚硬岩土软化、水解、膨胀、抗剪强度降低。

3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程问题

引起地下水位的下降多是由于人为因素造成的，例如工程施工降水、集中大量抽取地下水及修建水库截夺下游地下水的补给等。水位下降对岩土工程有诸多不利的影响，主要包括：①易诱发地面塌陷、地面沉降，地裂缝等地质灾害，对岩土体及建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全；②施工降水等活动中产生水头差导致动水压力的产生，使粉细砂、粉土层中的土颗粒受到冲刷，将细颗粒冲走，使土的结构遭到破坏；③引起地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害

地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复发生，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。

3.2 地下水动力作用引起岩土工程危害

天然状态下地下水的动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但由于某种因素（如人类工程活动、地震）改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引发一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等，造成安全隐患及影响工程质量。

4 总结

水文地质是影响岩土体性质的一项重要因素。在进行工程地质勘察的过程中相关人员应对水文地质进行全方位的分析和研究，对施工过程中水文地质对岩土体的影响进行全面掌握。水文地质资料在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，随着工程勘察的发展，水文地质勘察必将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将有效地减少或消除地下水对工程建筑和人类生产生活的危害，同时也对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

[1]中华人民共和国建设部.岩土工程勘察规范 [M].中国建筑工业出版社，2009.

[2]王大纯张大权史毅虹等.水文地质学基础 [M].北京：地质出版社，1995.

[3]曾宪军.地质工程勘察中的水文地质问题重要性分析 [J].经营管理者，2005：331-332.

[4]龚建波李怀良.工程地质勘察中水文地质的作用及存在的问题分析 [J].中国新技术新产品,2012.91.

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-12-287-1