做好水文地質(zhì)工作的探討

秦代倫

（重慶市地勘局南江水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，重慶 401147）

實踐證明，在工程勘察中設計和施工過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視。導致地下水引起的各種巖土工程危害時有發(fā)生。為此，在巖土工程勘察中要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題評估地下水對巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題。評估地下水對巖土工程和建筑物的作用及影響。為設計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

在以往的工程勘察報告中，由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設計和施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害，總結(jié)以往的經(jīng)驗和教訓，我們認為今后在工程勘察中，對水文地質(zhì)問題的評價，主要應考慮以下內(nèi)容：

1.1 應重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

1.2 工程勘察中還應密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

1.3 不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響，更重要的是分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。

1.4 應從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質(zhì)問題。

2 重視巖土水理性質(zhì)的測試和研究

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì)，而地下水在巖土中有不同的賦存方式，不同形式的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同，而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。

結(jié)合水是地下水在粘性土中的主要賦存形式，在砂土中含量甚微。結(jié)合水尤其是弱結(jié)合水與粘性土相互作用時顯示出來的性質(zhì)如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學性質(zhì)，因其受強力束縛，活動范圍極為有限，對巖土的動態(tài)水理性質(zhì)影響較小。

3 地下水升降變化引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害又可分為三種方式：

3.1 水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響 ，有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成：①土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。②斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化。④引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。⑤地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。

3.2 地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3.3 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害

地下水的升降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殿l繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，而且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物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替，會將土層中的膠結(jié)物-鐵、鋁成分淋失，土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。

3.4 地下水動壓力作用引起巖土工程危害

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，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

3.5 地下水位對巖土物理力學性質(zhì)的影響

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴重若形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度大時。不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進行工程勘察時應特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究，特別地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律這對地基基礎(chǔ)深度的選擇（宜選在地下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內(nèi)）有主要的參考價值。在建筑工程的地基內(nèi)，當?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)發(fā)生變化時，就能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時，軟化地基土，使其強度降低、壓縮性增大，建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形若水位在壓縮層范圍下降時，巖土的自重應力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降，如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。

在地下水位以上、地下水位變動帶和地下水位以下，具有明顯的變化規(guī)律土體從上到下，有天然含水量、孔隙比由小大一小，壓縮模盆、承載力由大一小一大的變化規(guī)律。這是由于地下水位以上部位，經(jīng)長期淋濾作用，鐵鋁富集，并對土顆粒起膠結(jié)和充填作用，增大了土拉間連接力，往往形成“硬殼層”，因而含水、孔隙比小而壓縮模和承載力增高而位于地下水位變動帶的土層，由于地下水積極文替，土中的鐵鋁成分淋失，土質(zhì)變松，因而含水量、孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低位于地下水位以下的土層，由于地下水交替緩慢，氧化、水解作用減弱，加之上扭土層的自重壓力作用，土質(zhì)比較密實，因而含水貧、孔隙比減小，壓縮模、承載力增高。

巖土特別是各類軟質(zhì)巖石、風化殘積土、不同成因的粘性土等，其物理力學性質(zhì)的變化規(guī)律，與地下水位有著密切的聯(lián)系。因此，在分析研究巖土物理力學的變化規(guī)律時，應充分重視地下水位這一重要影響因素。

4 結(jié)語

為提高工程勘察質(zhì)量，在勘察中加強水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

[1]盧耀如.巖溶水文地質(zhì)環(huán)境演化與工程效應研究[J].1999-07.

[2]左建.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)[J].2007-01.

[3]章至潔.水文地質(zhì)學基礎(chǔ).