水文地質在巖土工程勘察中問題研究

摘要：本文首先闡述了巖土工程勘察區(qū)域巖土的水理性質，然后了研究了巖土工程勘察中的水文地質條件評價，最后分析了地下水位變化可能引發(fā)的巖土工程危害，具有較強的理論性和指導性，供借鑒參考。

關鍵詞：巖土工程；水文地質；問題；危害；評價

Abstract: this paper expounds the area of geotechnical engineering investigation of geotechnical water Richard properties, and then the research the geotechnical engineering evaluation of hydrogeology conditions, and finally analyses the change of ground water could cause harm of geotechnical engineering, with strong theoretical and guidance for reference.

Keywords: geotechnical engineering; Hydrological geology; Problem; Harm; evaluation

水文地質問題不但是一個非常重要同時又是非常容易被忽略的巖土工程問題。做好巖土工程勘察工作是工程建設順利進行的重要前提和保障。同時，它也是巖土工程項目設計和施工的一個重要依據(jù)。工程地質與水文地質二者之間既相互影響又相互聯(lián)系。地下水的腐蝕性強弱不但會直接影響到建筑物基礎的耐久性，而且地下水還會對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響，地下水是建筑物基礎工程的重要外部環(huán)境，同時它也是水位以下巖土體的重要組成部分，巖土體的工程特性受其直接影響，所以，水文地質問題是目前巖土工程勘察中一個非常重要且實際的巖土工程勘察問題，平時一定要重視巖土工程勘察中的水文地質問題。假如忽略或者不夠重視巖土工程勘察中的水文地質問題，其后果對整個巖土工程建設是非常不利的，尤其對水文地質條件較復雜地區(qū)，由于巖土工程勘察時，對水文地質問題考慮不夠充分，從而在進行工程設計時，對水文地質問題通常會忽略，從而會引發(fā)各種巖土工程災害。所以，在巖土工程勘察的過程中，必須要查明與巖土工程相關的水文地質條件，為接下來的巖土工程設計及施工提供準確有效的水文地質資料，從而減少因水文地質問題所導致的各種巖土工程災害。

1 巖土工程勘察區(qū)域巖土的水理性質

巖土體的水理性質會對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接的影響，同時，它還會直接影響到巖土體自身的強度及變形等。所謂巖土的水理性質，即是地下水和巖土相互發(fā)生作用所表現(xiàn)出的各種性質。巖土體的物理性質和巖土水理性質共同構成巖土工程的地質性質，但在實際勘察操作過程中，往往表現(xiàn)為重物理力學性質輕水理性質。所以，目前對部分巖土工程地質性質評價還不夠合理。一般意義下，巖土的水理性質主要包括以下幾方面：

( 1) 巖土的脹縮性，即巖土體失水收縮、吸水膨脹的特性。膨脹率、體縮率、

自由膨脹率、收縮系數(shù)等都是巖土脹縮性的標定指標。巖土體失水，顆粒間距變小，土顆粒表面結合水膜變薄，從而土體發(fā)生收縮。巖土體浸水時，顆粒間距變大，結合水膜變厚，從而引起土體膨脹。土體反復膨縮變形是導致膨脹土上部的建筑物開裂及破壞的重要原因。

( 2) 巖土的軟化性，即指巖土體浸水后力學強度下降的特性，它是巖石耐風化能力的主要評價指標，常用軟化系數(shù)表示。泥質砂巖、頁巖、泥巖、粘性土層等各類巖土體，通常都存在軟化特性，在地下水的作用下，常會在巖石層的易軟化巖層中生成軟弱夾層，從而降低了巖層的整體性和強度。

( 3) 巖土的崩解性，即是巖土浸水濕化的特性。一方面，水浸入巖土體內(nèi)，會削弱與破壞巖土體內(nèi)部結構連結，同時，也會導致土體內(nèi)部少量膠結物產(chǎn)生溶解。另一方面，水分子通過吸附土塊表面顆粒表面，會在其上形成水化膜，它會大大削弱土顆粒間的連結。

( 4) 巖土的透水性，即是在其自身重力作用下，巖土體允許少量水通過其自身的特性。通常，其透水能力大小性用滲透系數(shù)表示。一般而言，堅硬巖體裂隙發(fā)育，透水性稍好，松散巖體的顆粒較細且均勻，透水性稍差。

( 5) 巖土的給水性，即是在重力作用下，少量水能從巖土體的縫隙中流出的特性，其性能大小通常用給水度表示，該值一般用實驗室方法測定。

2 巖土工程勘察中的水文地質條件評價

巖土工程勘察應包括對擬建工程所在區(qū)域的水文地質條件進行必要的資料搜集和水文地質勘察，進而準確確定工程所在區(qū)域的水文地質條件，從而對擬建項目的地質條件有個準確而全面的認識，盡量減少或避免因勘察不到位導致的工程事故的發(fā)生，所以，巖土工程勘察中對水文地質條件進行科學評價，具有重要的現(xiàn)實意義。一般地，巖土工程勘察中的水文地質條件評價內(nèi)容主要包括以下幾個方面：

( 1) 對建筑物基礎持力層為強風化巖、膨脹土、殘積土、軟質巖石等的的場地，應對因地下水活動而可能導致的巖土體崩解、脹縮等作用做出科學評價。

( 2) 要對工程所在區(qū)域的地形地貌和氣象水文特征等自然地理條件進行評價，所謂地形地貌即是指工程所在區(qū)域附近的水系、地形開闊平坦與否、平原或高原特征、地貌侵蝕及堆積情況等，而氣象水文特征則是指工程所在地域擁有的濕潤程度及熱量、季風氣候與否、屬于亞熱帶還是熱帶等。

( 3) 要勘察清楚各隔水層和含水層的地下水埋藏條件、流向、類型、水位及其變化幅度等; 正確評價地下水滲流和賦存狀態(tài)受當前場地地質條件的影響程度; 運用現(xiàn)場試驗測定的方法，測出地層滲透系數(shù)等相關的水文地質參數(shù); 查明主要含水層的厚度、分布及埋深;對地下水水質可能對建筑材料造成的腐蝕性程度進行正確評價。

3 地下水位變化可能引發(fā)的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。

3. 1 地下水位變化引起巖土工程危害

水文地質條件對巖土工程會產(chǎn)生較大影響，積極有效的水文地質條件評價可以減少或避免許多工程災害的發(fā)生。相反，在巖土工程勘察過程中，如不重視或忽略水文地質條件評價，往往會導致一系列不必要的巖土工程災害。通常，由地下水水位的變化可能引起的巖土工程危害主要包括以下幾個方面。

( 1) 地下水位上升可能引發(fā)的巖土工程危害。引起潛水位上升的原因多種多樣，主要有人類活動因素如工程建設施工、工業(yè)廢水和生活污水的滲透等影響; 水文氣象因素如氣溫、降雨量等影響; 地質因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等的影響。地下水位上升可能引起巖土工程的危害體現(xiàn)在以下幾方面。①引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象，給施工帶來很大困難。②斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質現(xiàn)象，影響其穩(wěn)定性。③具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。④對地下室、地下構筑物的防潮、防濕、防水或穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。⑤土壤沼澤化、鹽漬化，增強巖土及地下水對建筑物的腐蝕性。⑥引起堅硬巖土軟化、水解、膨脹、抗剪強度降低，導致建筑物破壞。

( 2) 地下水位反復升降可能引發(fā)的巖土工程危害。地下水位頻繁升降可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。①地下水的季節(jié)性升降或巖體中水分的增減變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當?shù)叵滤�升降頻繁時，會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂，引起建筑的破壞。②當?shù)叵滤�在建筑工程基礎底面以下發(fā)生變化時，會軟化地基土，使其強度降低、壓縮性增大，可能引起地基土附加沉降和變形，從而造成建筑物變形破壞。

( 3) 地下水位下降可能引發(fā)的巖土工程危害。地下水位的持續(xù)下降，不僅影響農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、人民的生活，而且會引起許多巖土工程問題。地下水位的降低大部分是由于人為因素造成的，如大量抽取地下水、對河流進行人工改道，上游筑壩、修建水庫截止下游地下水的補給等。地下水位下降可能引起巖土工程的危害體現(xiàn)在以下幾方面。① 地下水的過大下降會引發(fā)地質災害，如地裂縫的產(chǎn)生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。② 地下水的過大下降會引發(fā)環(huán)境問題，如地下水資源枯竭、地下水中有害離子增多，礦化度增高以及水質惡化等，對人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3.2地下水動水壓力作用對巖土工程造成的危害

地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起流砂、管涌、基坑突涌等一些嚴重的工程危害，造成安全隱患及

影響工程質量。

結束語

通過對巖土體的水理性質及因地下水位變化可能引發(fā)的巖土工程危害的分析，可以發(fā)現(xiàn)，在巖土工程勘察過程中，必須要重視并做好水文地質條件的評價，從而對工程區(qū)域的地質條件有個更加準確而全面的認識，減少因勘察工作不到位所帶來的災害和損失，保證我國工程建設事業(yè)的健康快速發(fā)展。

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