地下水危害及工程地质勘察水文地质评价与分析

2018-01-28任孝刚豆敬峰

中华建设 2018年7期

任孝刚豆敬峰

水文地质勘探是工程地质勘探的一项主要内容，对工程施工设计和施工质量都有着至关重要的影响。地下水作为水文地质评价一项重要影响因素，在进行地质勘探过程中应极其重视地下水危害对工程质量的影响。本文首先对地质勘探中地下水危害的影响进行阐述，然后具体分析了应对地质危害的解决措施。

近几年，我国建筑行业实现了飞跃式的发展，同时，对建筑工程的施工质量也提出了更高的要求。工程地质勘探作为保证工程施工质量的重要举措，工程施工单位应加大对工程地质勘探的重视程度，避免因勘察不准确、不全面，对工程后期施工和工程施工质量造成影响。由上可知，工程地质勘察水文地质评价是工程施工前期必须进行的准备工作，只有详细了解工程施工所在地的水文地质情况，才能使后期的施工安全高效的进行。

一、地下水危害和对工程施工的影响

1.地下水位上升带来的危害

我国大部分地区属于季风气候区，夏季降水多，冬季降水少。当夏季降水量较大时会造成地下水水位上升，上升的地下水会对地质结构和岩层结构造成一定的影响，地层中有些岩层疏松多孔，长时间在地下水中浸泡会降低其硬度，从而影响地表建筑的稳定性。

2.地下水位下降带来的危害

出现地下水下降现象的原因主要有以下几个：一是，某些地区常年干旱少雨；二是，人为地抽取地下水造成水位下降；三是，在河流上游进行修筑堤坝，拦截河水。地下水位下降后会造成地下水上方岩层出现开裂或下沉的现象，然后使地表出现下沉，致使地表建筑物出现开裂现象。

3.地下水位变化对岩层土质物理性质的影响

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，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。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中，由于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，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

二、水文地质问题的解决对策

1.应对地下水位升降变化引起岩土工程危害的具体措施

为了能够正确评估地下水位升降的改变对岩土工程的影响，就应该在工程勘察的过程中，准确地测量静水位。而静水位系指天然状态下地下水稳定水位，因此在测量静水位的时候一定要注意下面几个方面∶

（1）在上部是潜水、下部是承压水或是多层含水层的区域，并且都应该分层进行测量水位；

（2）静水位的测量一定要有一定的稳定时间，这是因为钻进过程中的初见水位有可能不是静水位；

（3）倘若有需要的时候，应该在勘察完成之后，再进行一次静水位的测定。这是由于静水其实是相对的，并且补给或是排泄的改变会在一定程度上影响静水位；

（4）倘若运用泥浆钻进，想要防止孔内泥浆对含水层产生一定的封闭影响，就应该预先把测水管打入含水层20cm，或是采取清洗钻孔的措施，之后再进行静水位的测定。

2.应对地下水动水压力作用引起岩土工程危害的具体措施

基坑突涌现象的具体防治手段包括∶首先应该对产生基坑突涌现象的几率进行有效的判断。因此，在工程勘察的过程中，一定要明确基坑范围内隔水层的厚度、岩性以及重度，还应该清楚承压含水层顶板埋深、承压水头高度，含水层的种类、岩性等，之后依照基坑开挖的具体深度，来评判会不会导致突涌的问题，还要对突涌形式和危害进行精密的预测。倘若判断之后，出现突涌问题的几率极高，就应该制定有效的防治方案，具体可以考虑下面两个方案∶第一个方案就是，对基坑开挖的深度进行严格的控制，并且使基底隔水层保留不会导致突涌问题的厚度；第二个方案就是，设计水孔在基坑的外围，进而使得承压水位得到有效的减小，并且使得承压水头压力得到很好的缓解。

3.完善工程勘察水文地质评价的具体措施

翻阅大量的资料与文献，再联系笔者自己的从业经验，笔者认为将来在工程勘察的过程中，在评估水文地质的时候，一定要注意下面几个方面的内容∶

（1）工程勘察的过程中，一定要评估地下水对岩土体与建筑物所发挥出来的影响与功效，并且对岩土工程的危害进行预测，进而制定切实可行的防治方案；

（2）在实际工程勘察的过程中，应该紧密联系建筑物地基根本选型的需求，并且明确水文地质的相关问题，还应该提供选型所必须的水文地质文件与资料；

（3）在实际工程勘察的过程中，不但应该调查清楚地下水的天然条件与天然环境，更应该仔细研究并且预测在人为工程活动的条件下，地下水天然条件与天然环境会产生的改变，并且应该重视地下水对岩土体与建筑物的反馈作用，这也是岩土工程设计和施工过程中一定会遇到的难题，也是必须要解决的难题。

三、工程地质勘察中水文地质的评估内容

1.地表和地下水情况

地表和地下水情况是工程地质勘察中水文地质评估报告中的一项重要内容。对地表情况的勘察相对简单，其勘察内容主要有：建筑物、河流、田地、铁路、公路，并且需要将工程所在地地表的平面图画出，并标记出以上五个勘察内容的具体位置。地下水可对工程所在地下部岩层造成一定的影响，因此，在水文地质评估报告中应重点表现。当然，地表降水量也应在评估报告中有所体现，应说明工程所在地降水量大的几个月及其降水量和年平均降水量，因为降水量过大会影响工程的施工进度和质量。

2.区域间基础地质数据

在进行工程地质勘察时，应先借鉴工程所在地其他已经完工建筑的地质勘察报告，根据报告初步了解该地区的地质情况，然后进行重点勘察。这种借鉴其他单位地质勘察报告的方法，可以加快本单位的工程进度，缩短施工周期，并且可以对后期的地质勘察进行方向性的指引，大大节约了地质勘察所需经济成本。

3.承压含水层的基本情况

进行工程地质勘察的另一项重要内容就是对承压含水层的勘察。承压含水层是指上下均有不透水岩层或者弱透水岩层的含水层，其中水具有承重性质。一旦发现工程所在地下部存在承压含水层应重新进行施工设计，避免因工程施工破坏含水层。假如在工程施工地基打桩过程中将含水层上覆岩层打穿，将会有大量的承压水冲出，影响地表稳定性，使工程中断、延误工期，并且增加投入成本。由上可知，承压含水层是工程地质勘察报告中必须要体现的一个内容，当工程所在地底下有承压含水层时，应结合实际情况使用大体积混凝土基础施工。

4.其他地质问题

其他地质问题指的是在不同工程项目上可能要在地质勘察水文地质报告中特别加入的内容。该部分内容根据工程项目的不同，在报告中出现的实际内容也不同。比如：工程所在地的地下水上渗比较严重，那么在评估报告中就应特别注明对地基的防渗保护工作，防止因地下水上渗对地基混凝土和钢筋造成腐蚀，影响整体建筑结构的稳定性；有些地层结构膨胀率较大的区域，会因季节的变化发生较大程度的热胀冷缩，这时就应在评估报告中特殊说明，以便施工方提前做好预防方案。