关于岩土工程勘察中水文地质问题初探

鹿金江

【摘 要】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，在岩土工程勘察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，更要提出预防及智治理措施的建议，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工程的危害。

【关键词】工程勘察；水文地质；危害

岩土工程勘察工作中，水文地质问题是一个容易被忽视的问题。实际操作中，岩土工程的勘察报告很少直接涉及水文参数的利用，水文地质问题被认为是象征性的工作，只简单地对水文地质条件作一般性评价。而实际上，水文地质工作在岩土工程勘察、基础设计、工程地质灾害防治方面都起着重要的作用。

一、岩土工程中水文地质的勘察要求

在岩土工程勘察中，应根据工程的具体要求，通过搜集资料和水文地质勘察工作，查明工程所属区域的水文地质条件。①自然地理条件：这里面包括气象水文特征和地形外貌等内容，气象水文特征是指工程所属地域，是属于亚热带还是热带、季风气候与否，拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。②地质环境。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。③地下水位情况。包括近2～5年最高地下水位、水位变化趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大，是工程勘察的重点内容。④各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度；主要含水层的分布、厚度及埋深；通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等；场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水質对建筑材料的腐蚀性等。

二、岩土工程地质勘察中水文地质评价内容

（1）要查明地下水在天然状态及天然条件下的影响，并分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，按地下水对工程的作用与影响，提出在不同条件下应当重点评价的地质问题，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（如基坑工程、边坡工程、桩基工程）和施工需要，查明有关水文地质问题，提供所需的水文地质参数。

三、地下水引起的岩土工程危害

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的。地下水位变化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位频繁升降三个方面。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都将对岩土工程造成危害。地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害主要包括可能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害主要是因为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，往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害，造成安全隐患及影响工程质量。

（一）地下水位变化引起岩土工程危害

地下水位变化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位频繁升降三个方面。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都将对岩土工程造成危害。

①地下水位上升引起的岩土工程危害

引起潜水位上升的原因有多种多样，主要有人类活动因素如工程建设施工、工业废水和生活污水的渗透等影响；水文气象因素如气温、降雨量等影响；地质因素如含水层颗粒大小、总体岩性水平变化等的影响。地下水位上升可能引起岩土工程的危害体现在以下几方面。引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象，给施工带来很大困难。斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象，影响其稳定性。具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。对地下室、地下构筑物的防潮、防湿、防水或稳定性产生影响。土壤沼泽化、盐渍化，增强岩土及地下水对建筑物腐蚀性。引起坚硬岩土软化、水解、膨胀、抗剪强度降低，导致建筑物破坏。

②地下水位下降引起的岩土工程危害

地下水位的持续下降，不仅影响农业的生产、人民的生活，而且会引起许多岩土工程问题。地下水位的降低大部分是由于人为因素造成的，如大量抽取地下水、对河流进行人工改道，上游筑坝、修建水库截止下游地下水的补给等。地下水位下降可能引起岩土工程的危害体现在以下几方面。地下水的过大下降会引发地质灾害，如地裂缝的产生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。地下水的过大下降会引发环境问题，如地下水资源枯竭、地下水中有害离子增多，矿化度增高以及水质恶化等，对人类自身的居住环境造成很大威胁。

③地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害。

地下水位频繁升降可能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水的季节性升降或岩体中水分的增减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，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的破坏。当地下水在建筑工程基础底面以下发生变化时，会软化地基土，使其强度降低、压缩性增大，可能引起地基土附加沉降和变形，从而造成建筑物变形破坏。

（三）地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害

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，往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害，造成安全隐患及影响工程质量。

四、结束语

水文地质问题一直是岩土工程勘查中不可忽视的重要问题，在具体工程中，一定要因地制宜，不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，更要提出预防及治理措施的建议，根据勘察到的工程所处地域的地质水文条件，制定相应的防护措施和施工计划，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工程的危害，真正保证工程的质量，确保后续的使用安全。

参考文献：

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（作者单位：江西核力特种设备有限公司）