工程地质勘查中水文地质若干问题的探讨

赵建华

【摘要】在所有的地质勘察中，水文地质问题一直是一个容易被工程界所忽视的问题，由于缺乏足够的认知，导致地下水引起的各种建筑物安全事故时有发生，因此水文地质勘察对于评估建筑物地基基础有着重要的作用，本文就工程地质勘察中的若干水文地质问题进行探讨，对水文勘察的要点，水文地质的评价内容进行分析，为工程建设设计和施工提供准确的水文资料，从而避免地下水带来的工程隐患。

【关键词】地质勘查水文条件地下水安全

在工程勘察设计中，对地质条件的勘察评价是必不可少的环节，不仅要求对相关岩土地质进行研究，还要查明与岩土相关的水文条件，评价地下水可能带来的影响，提出对不良水文地质条件的预防措施，从而为工程建设设计和施工提供准确的水文资料，避免地下水带来的工程隐患。本文主要分析工程地质勘察中的水文地质评价内容、岩土的水理性质以及地质勘查中水文地质问题应注意的事项。

1.水文地质的评价内容

在大量的工程实践当中，时常发生因水文地质勘查问题而造成的建筑物开裂和基础沉降问题，可见水文地质问题对于保障工程建设安全具有重要的意义。因而地质勘查中需要对水文地质问题进行有效的评价，主要的内容包括以下几个方面：

第一，水文地质的评价需要结合场地条件和建筑物的地基基础设计内容，综合判断地基条件，为地基基础设计和地基处理提供相应的水文资料。

第二，应从地下水条件对建筑物可能带来的影响和损害着重进行评价，形成地质条件报告，对预测的水文地质造成的安全隐患条件采取措施防治。

第三，水文地质条件除了勘查原有的地质条件下的地下水情况之外，还要考虑到后期的人为活动、工程施工导致的地下水环境的变化，从动态角度判断水文条件对工程的具体作用和影响。

第四，从建设工程施工的角度出发，需要结合地下水的主要影响，重点找出在不同的水文地质环境下的重点评价内容，例如对于长期埋置在地下水位以下的基础部分，要重点评价建筑物基础的耐久性。地基条件为岩土体时，对以这一类土体为地基的工程项目要重点评价由于水位条件造成的岩土体的软化、崩解、胀缩等变化，对于软土地基下的建筑物，要重点评价可能发生的流砂以及管涌问题。当工程建设地基有着明显的承压含水层，则需要在基坑施工中考虑到承压水的冲压作用，对基础的底板要进行抗承压水冲压能力的评价。如果基坑施工在地下水以下，则要考虑到土体的沉降问题以及基坑的变形问题，需要针对性的进行渗透性和富水性试验，评价边坡稳定、基坑稳定等问题。

2.岩土体的水理性质

水理性质主要包括了透水性、崩解性、软化性、给水性、胀缩性等，本质上水理性质是岩土体在地下水作用下产生的具有水理特征的性质，当岩土体在地下水侵蚀的环境下，容易发生强度和刚度上的变化，从而对地上部分的建筑物和构筑物产生影响，严重的将引发工程安全问题。下面对岩土体的水理性质的测试进行描述，通常由以下方法：

第一，透水性是指水透过岩土的性能，透水性和岩土体的松散程度、颗粒级配条件有关，岩土体越松散、颗粒越大，透水性越好，反之岩土体越紧密，颗粒较小，缝隙较小，则透水性较差。工程实践中透水性主要由渗透系数来反映，而渗透系数则需要依靠土体的抽水试验获取。根据透水性的条件，岩土可分为透水岩土、半透水岩土和不透水岩土。透水性越大，给建筑带来的影响就越大。

第二，崩解性。通常岩土体在静水条件下，由于水的浸入，土体之间的结构发生变化，土体的刚度和强度发生了变化使得土体发生崩散解体。崩解性的影响因素较多，岩土体的颗粒大小、岩土体结构以及岩土体主要的成分都会影响到崩解性，例如石英石崩解呈裂开的方式，残积土崩解呈散开的方式。岩土体的崩解会对建筑物地基产生较大的不良影响。

第三，岩土体长期在地下水环境中，强度明显下降，这就是软化性的表现。软化性主要通过软化系数来量化，主要反映出岩土体耐水和耐压性，一般页岩和泥岩以及粘性土层容易发生软化性。软化性是引发地基沉降的因素之一，土体的强度降低，地基基础则发生竖向沉降，土体软化不均匀引发不均匀沉降还会引发建筑物的开裂。

第四，胀缩性。所谓岩土的胀缩性是指岩土在受到地下水的作用后，其体积会逐渐增大，而当岩土的水分流失时，其体积又会变小的能力。

3.地质勘查中水文地质问题的注意事项

第一，地下水位情况，对地下水的分析应考虑到如下问题：地下水位的变化趋势，地下水的补给条件，地下水位的最高位表现，地下水和地表水之间的补给关系。地下水位的变化对建筑物的影响巨大，若在压缩层范围内，会造成地基条件恶化，地基基础强度降低，引发建筑物的沉降和开裂。而地下水位的变化较大时，会引发严重的地裂问题，进而对建筑物产生损伤，甚至发生坍塌问题，近年来时常有地面地陷问题，都是由于地下水位变化引起的。

第二，含隔水层的情况。研究含水层的深度、厚度，以及含水层的实际分布情况。分析该区域的地下水赋存及渗透的影响；分析该区域的地层渗透系数；分析对建筑材料的腐蚀情况等等。

第三，水文地质测定参数的准确性。采用几何法来测定地下水的流向。地下水的水位测量要精确，判定是多层含水层还是静止的水位，两者要有区别，静止水位下，需要在稳定的时间内进行测量，而多層含水层需要隔离后进行测量。对于压水实验要结合地质钻孔资料进行，结合实际的地质条件确定试验段的划分和试验孔的确定。其他参数如最大压力、起始压力、试验压力基数也要结合工程需求测定，计算试验段的透水率，最终确定反映压力与流量关系的p-Q曲线类型。

4.结语

水文地质勘察是一项复杂的工程，为保证工程建设顺利开展提供了准确的水位地质资料，对建筑物的潜在问题进行预测和判断，提前采取预防措施。总而言之，水文地质工作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，因此在工程实践中应当重视水文地质勘查工作。

参考文献：

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[2]郭岐山.工程地质勘察中水文地质问题的探讨[J].科技风，2010，（16）.