论水文地质在岩土工程勘察中的应用

林彬　丁波

摘要：近些年来，伴随着社会经济与科学技术水平的高速提升，我国人们对住房的需求与要求也越来越高，我国的建筑行业正以前所未有的速度发展着，多式多样的建筑项目层出不穷。其中，岩石工程是开展建筑工程的基础，而水文地质在岩石工程勘察中则发挥着日益重要的作用，但是在岩石工程勘察中水文地质是最容易被忽视的环节。这样就极其容易为工程带来一定的危害，例如地面的开裂、地表的下陷，以及岩石的变形等情况。本文主要在岩土工程中水文地质勘查要求的基础上，简单介绍了水文地质对岩土工程勘察产生的危害，并且系统阐述了水文地质在岩石工程勘察中的具体应用，希望能为我国相关工作人员的从业具有一定的指导意义。

在岩石工程的勘察中，制定严格的勘察计划对于施工的顺利实施，具有不可忽视的重要作用。严格的勘察计划是岩石工程开展的前提与基础。目前，该问题已经成为社会的热点问题，越来越多的科研人员开始投入到相关的科研工作中，要想提升岩石工程的勘察效率，就要充分发挥水文地质在其中的重要应用。但是，目前我国岩石工程一般将水文地质问题作为马虎应付的必要程序，并未真正发挥其作用。在岩石工程的勘察中，应该根据工作的具体需要，通过相关的资料搜集，挖掘水文地质对于工程的实际应用，加强水文地质在岩石工程勘察中的作用，从而在一定程度上提升岩石工程的勘察质量。

一、岩土体的水理性质

1.1给水性。因为地球不可忽视的重力作用，在平时岩石必然会从其缝隙中就出部分的水，在一般情况下，给水性是用来评价岩石质量高低的标准条件之一，其主要是通过实验室中特定的仪器设备进行测量，只有准确掌握与清楚了解岩石的给水性程度，才可以保证后面的岩石工程的开展，避免岩石的给水性给建筑物稳定性带来的干扰。

1.2膨胀收缩性。岩石的膨胀收缩性主要表现为岩石在吸水的时候会产生一定的膨胀，在缺水的时候，也必然会产生一定的收缩。关于岩石膨胀收缩性的相关数值有体缩率、膨胀率等。在失水情况下，组成岩石的相关分子间的距离会在一定程度上缩小。因此，就会产生岩石收缩的情况，同样，在岩石浸水的情况下，岩石分子间的距离会在一定程度上扩大，则岩石就会产生膨胀的情况。若岩石反复的膨胀收缩，就会造成岩石的不可逆形变，因此，就会导致地面的开裂或者建筑物的变形等问题。

1.3崩解性。岩石的崩解性是指岩石在浸水的情况下，岩石就会产生自身的出水问题，而一旦岩石内部产生出水问题，则岩石结构的稳定性与牢固性就会在很大程度上被削弱，水分极其容易将岩石上的胶结物溶解，与此同时，岩石表面的水分子黏结，形成了一张类似水化膜的物质，在进一步的程度上削弱了岩石的粘结性，因此，岩石就会产生自身的崩解，即为岩石的崩解性。

1.4软化性。岩石在浸水后，会在很大程度上增大岩石分子间的距离，其必然削弱岩石分子间的力的作用，岩石的软化性是用于考核建筑耐风化水平高低的重要标准之一。而岩石的软化系数是评价岩石软化程度的精确化的依据。例如泥岩、粘性土壤的软化系数就较高，而花岗岩等岩石的软化系数就较低，将软化性大的岩石作为建筑材料的话，一旦地下水上升，其就会产生软化，对建筑物地基的稳定性存在很大的威胁，甚至会影响到岩石工程整体的强度问题。

1.5透水性。透水性是由于岩石是由分子构成的，分子间必然存在一定的分子间距离。因此，在地球重力因素的影响条件下，岩石能够允许部分的水通过。一般而言，透水性的强弱主要是由渗透系数来表示的，在正常情况下，硬度较大的岩石的渗透性也较好，而硬度较小的岩石，本身分子间距离就小。因此，其透水性必然不会很好。

二、水文地质对岩土工程勘察产生的危害

2.1地下水位上升。导致地下水位上升的原因有许多，一般主要是由于含水层的结构、气候变化以及人为因素造成的，例如降雨量骤增、人为开挖灌溉以及工程施工等原因，或者是以上多方面原因共同作用的结果。但是不管由于任何因素，当地下水位上升到一定程度时，其对岩石工程的影响无法忽视。在极端情况下，甚至会产生一定的危害。首先，地下水位的上升极其容易导致土壤的盐渍化，就会对于土壤质量具有一定的危害，当土壤产生盐渍化，则岩石工程的相关建筑物的地基就会受到很强的腐蚀；其次，地下水位的上升会导致河岸等岩石产生崩塌以及滑动等问题，尤其一些结构特殊、硬度不高的岩石就极其容易被破坏；最后，水位上升会导致地表细沙的液化流失，容易导致地基下陷，建筑物不稳等情况。因此，做好水文地质的勘察工作尤为重要，地下水位的变化给岩石工程带来的危害不可小觑。

2.2地下水位下降。在一般情况下，地下水位降低的主要原因是人为因素。例如无限量的开挖取水、滥用地下水以及煤矿开采等，甚至建造堤坝也会导致地下水位的降低，由于堤坝的建立，上游减少了对下游的水量供给。因此，导致下游地下水位的降低、地下水位的降低，轻则导致地面开裂，重则导致地面塌陷，甚至对地下水源的质量都具有一定的影响。地下水位的降低问题，对于岩石工程的稳定性、人们居住环境的可靠性都形成了一定的威胁。因此，对水文地质的勘察，能在一定程度上回避部分地下水位在未来会下降。

2.3地下水位反复升降。地下水位的升降会导致该地区的岩石结构产生一定的变形。当水位上升，岩体膨胀；当水位下降，岩体缩小；当地下水位反复升降时，会导致岩体频繁变大缩小，最后极其容易形成不可逆的岩石形变。并且，当地下水位升降程度增大到一定程度时，甚至会引发地裂，其对建筑的稳定性则具有破坏性的危害作用。与此同时，地下水位的反复升降，会带走土壤中的相关化学元素，例如，铁、铝等重金属元素的流失会导致土质的疏松，土壤之间的空隙增大，土壤的承受力就会大大降低，就会给岩石工程的开展造成一定的困难。

三、水文地质在岩土工程勘察中的应用

3.1自然地理条件的勘察。自然地理条件主要包括两方面的内容，一方面是气象的水文特征，而另一方面则是该区域的地形特点，其中气候的水文特征主要是指工程区域的气候特点。例如热带雨林还是温带季风等，以及空气湿度、降雨量等气候特点，而地形特点则主要指的是周围的山地、高原等地形分布状况，以及地形的平坦程度以及水土流失情况等。对于自然地理条件的勘察是开展岩石工程的前提与基础，为工程的开展提供了一定的理论依据，能够在一定程度上保证工程开展的安全性与可靠性。因此，加大对自然地理条件的勘查，能够帮助施工人员及时了解当地的气候、地质情况，进而对岩土工程的顺利开展奠定良好的基础。

3.2地质情况的勘察。在岩石工程的开展中，地质情况的勘察具有其不可忽视的重要作用。工程施工地的地质情况主要是指施工地点的地质构造、地层结构以及相关的地形板块的运动情况等，而地下水的水位高低程度也是工程开展需要重点参考的数据之一。其不仅包括近些年该地区地下水位的变化情况、升降以及供给问题等，还包括地表水与地下水的转化情况。地质情况的勘察是岩石工程中水文地质勘查的重要要求之一，不仅能够保证工程施工的质量，还能保证建筑的安全性、使用寿命等问题。因此，对工程开展的顺利进行具有无可替代的重要作用。

3.3含水层以及隔水层分布情况的勘察。水文地质的勘察包括许多内容，其中含水层也需要进行一定的勘察。其中地下水的水流方向、水位高低情况以及相关的供给问题都主要与含水层与隔水层的分布情况密切相关，一般岩石工程都会通过现场的实地勘察来记录其相关因素的具体数据。例如含水层厚度、水流状况以及渗透系数等，对含水层的准确判断能够有效防止建筑基层的下陷、腐蚀等问题。对含水层数据的勘察能够为岩石工程的施工提供一个可靠的质量保证。因此，在水文地质的勘察中，含水层的勘察十分重要。

3.4地下水位的勘察。在岩石工程的施工中，地下水位对施工的安全性与建筑的稳定性都有着无可替代的重要作用。其变化会对建筑的相关性质以及施工的实际情况造成一定的影响。因此，在岩石工程开展前，对地下水位的勘察具有十分特殊的实际意义，在对地下水位勘察时，不仅应该搜集当时的相关数据，还可以利用当地的数据库系统，将数据与前几年该地区的地下水位情况进行一定的对比和分析。与此同时，地下水的补给情况、排泄问题的调查也必不可少，由于地下水对于岩石工程开展的特殊意义，所以应该是勘察的重点环节。

四、结论

综上所述，在当下经济快速发展的形势下，我国的建筑行业取得了一定的成绩。然而，在建筑行业中其存在的各类问题不可忽视，尤其是水文地质在岩石工程勘察中的重要作用更是不可忽视。因此，本文主要在岩土体给水性、膨胀收缩性、崩解性、软化性以及透水性等水理性质的基础上，对地下水位上升、地下水位下降以及地下水位频繁升降等水文地质对岩土工程勘察产生的危害进行了简单的介绍，并对水文地质在岩土工程勘察中的应用进行了系统的阐述，主要包括自然地理条件的勘察、地质情况的勘察、含水层以及隔水层分布情况的勘察，以及地下水位的勘察等应用。希望能为我国岩石工程勘察质量的提升提供具有一定意义的借鉴。