论地下水的作用及其勘察

冯祯辉，郭万鹏，曹风旭

（江苏省工程勘测研究院有限责任公司，江苏 扬州 225000）

1 引言

开展地质勘察工作可以检测出区域地下水的水位以及各成分的含量，结合数据分析，对地下水进行评价，通过这种方式能够为国家工程建设提供地质资料。但是在实际的工程地质勘察工作中，施工单位常常忽视水文地质勘察工作，部分工程只是对水文地质条件进行简单的评价，提供的信息资料没有可参考性。如果建设区域的水文地质条件较为复杂，而施工单位忽视了水文地质勘察或者提供的资料不够全面，很容易在施工中出现问题，影响工程进度，甚至会严重影响施工人员的生命安全。所以，为了保障工程施工和后期使用的安全性，开展水文地质勘察工作非常必要。

2 地下水的基本类型与特征

工程建设过程中，对区域地下水的勘察工作可以有效避免安全事故的发生与发展，保障工程的施工质量和效率。

地下水一般分为3类：潜水、承压水和上层滞水。

1）潜水。主要存在于地表以下第一个稳定隔水层以上，是一种具有自由水面的重力水[1]。在自然界中，潜水的分布非常广泛，如溶洞、坚硬岩石额风化裂隙以及第四纪松散沉积物的孔隙内都有它的存在。

2）承压水。是一种充满于2个稳定隔水层之间的重力水。只要是符合该埋藏条件的岩溶水、裂隙水和孔隙水等，均可以称为承压水。

3）上层滞水。埋藏在离地表不深、包气带中局部隔水层之上的重力水。一般分布不广，呈季节性变化，雨季出现，干旱季节消失，其动态变化与气候、水文因素的变化密切相关。

3 工程地质勘察中地下水的重要作用

3.1 地下水水位升降对岩土工程的影响

在地质勘察中，地下水水位会受到多种因素的影响，其中最为主要的是地质元素。除此之外，气象、地形地貌等因素也会对地下水水位造成影响。具体包括：附近河流、水库、湖泊的水位变化；地区附近修建水库，附近河流增加干流；各种地下排水管道的渗漏以及灌溉工程的开展等。

地下水水位升降会对岩土工程造成较大的影响，例如，会软化地基，导致附近建筑物出沉降或者倾斜；潜水水位上升会导致地基隆起或者向两侧出现偏移，使建筑物失去稳定性，容易出现安全事故[2]；若地层出现沼泽盐渍化，这时地下水对建筑物的腐蚀性会逐渐加强，部分含有特殊属性的土体会被软化，使岩土出现饱和情况，失去原有的结构稳定性；人们灌溉农田时，会对河流水资源进行大规模抽取，或者截取地下水修建水库等，都会造成地下水位逐渐下降，进而出现岩土崩塌。

3.2 地下水位对岩土物理性质的影响

地下水位的升降会影响岩土物理结构，导致该区域地质条件出现改变，失去原岩土结构的稳定性，严重时会引发地裂的危害，使建筑物的地层结构造成破坏。如果地下水水位存在较大变化，会导致岩土出现极为严重的膨胀收缩情况，收缩情况逐渐严重时，必须对水文地质条件进行勘察，特别是地下水水位高度以及分布规律。另外，地下水水位不断上升，会导致地基出现软化，逐渐降低地基的承载力，并且增强土层的压缩性，建筑物容易出现沉降变形问题。地下水位出现浮动性变化主要是人为因素造成的，比如，堤坝、水库的持续性存水、放水，以及一些施工采矿等活动都会造成地下水的水位在非常短的时间内出现迅速变化。这样会造成岩土层吸水疏水出现频繁交替，土壤膨胀收缩不均匀，进而造成岩土层的开裂以及变形等问题。

3.3 动水压力对岩土工程的危害

地下水水位的变化对岩土工程存在一定危害，部分具有膨胀性的岩体很容易受到影响，地下水水位出现上升或者下降时，由于水压影响，会导致具有膨胀性的岩石出现不均匀变形膨胀，当地下水位变化较为频繁时，会导致岩石出现较为严重的变形膨胀，会严重影响建筑物的稳定性。此外，地下水渗入建筑结构后，会导致岩土层内的一些有机物质流失，使岩土层越来越松软，影响岩土层的承载能力。

4 地下水勘察的主要内容

开展地下水勘察工作的目的在于掌握地下水的分布情 况、地质地层的结构，以及地下水对基础设施的影响。为了保障建筑物的施工以及使用安全，需要对地下水埋藏的具体条件以及水质等情况进行全面的勘察，判断地下水会对建筑材料造成的腐蚀情况，并提出针对性的预防以及治理措施，为建筑物的施工以及设计提供可靠的水文地质资料，以避免地下水对建筑物造成严重的危害。

5 工程地质勘察中地下水的勘察方法

在国内人口较为密集的地区进行地质勘察工作时，一般采用电法勘探方式。在我国，电法勘探技术开始于20世纪 30年代，由当时的物理学家顾功絮先生首次提出。随着时间的推移，电法勘探技术无论是在技术领域还是理论方面都得到了较大的突破，使其逐渐成为研究领域中适应力最强、应用范围最广、种类最为齐全的学科，并且在工程地质和水文地质勘察中有较好的应用：（1）高密度电法效率较高，并且其探测深度和准确度都非常突出，成为地质勘察工作中最为常用的方式，但是其分辨率较低，所以，在实际中可以结合电测井等方式联合使用；（2）地质雷达技术是工程地下水勘察首选的电法勘察方式，可应用于各类工程的地下水勘察工作。

6 结语

总而言之，随着社会的不断发展，科 学 技 术 水 平 得 到 了有效提高。在工程地质勘察工作中，地下水的重要性得到了进一步重视，受到了广泛的关注。由于地下水对工程建设有非常重要的影响，所以，必须对地下水位进行勘察，提高施工资料的可靠性和数据的准确性。此外，需要对地下水的类型和特征进行分析，对岩土的渗透性、地下水和岩体之间的相互作用以及和岩石之间的相互作用进行研究，全面分析地下水对建筑工程的影响危害，并提出相应的预防措施，减少地下水对岩土的危害，保障建筑工程的效率和质量。