淺談工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題

李紅珠

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì) 甘肅天水 741000）

在工程設(shè)計(jì)、施工和勘察階段，非常重要的問(wèn)題就是水文地質(zhì)問(wèn)題，可是在實(shí)際工程建設(shè)中，該問(wèn)題非常容易被忽視，它會(huì)直接影響到工程勘察質(zhì)量。水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)具有非常密切的關(guān)系，是相互作用的。對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察的時(shí)候，一定要查清楚與之相關(guān)的具體水文地質(zhì)問(wèn)題，合理評(píng)價(jià)工程水文地質(zhì)情況，給工程設(shè)計(jì)以及施工提供詳細(xì)的水文地質(zhì)信息，從而把可能由水文地質(zhì)引起的危害發(fā)生率降到最低。

1 進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)存在的水文地質(zhì)問(wèn)題

1.1 地下水導(dǎo)致的巖土性危害

1.1.1 由變化于地下水升降使巖土工程受到危害

人為以及天然因素均會(huì)致使地下水位發(fā)生不同變化，從而危害到巖土工程，主要有以下三種方式：

（1）水位上升。使?jié)撍怀霈F(xiàn)上升現(xiàn)象的關(guān)鍵影響因素是：人為因素、地質(zhì)因素和工程水文氣象因素以及三種因素形成的綜合影響因素[1]。當(dāng)潛水面上升很高后，會(huì)給巖土工程帶來(lái)很多危害，主要有：土壤產(chǎn)生沼澤和鹽堿化，工程受到地下水的嚴(yán)重腐蝕，巖土體產(chǎn)生崩塌、滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象；對(duì)于部分性質(zhì)比較特殊的巖土體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)崩壞。

（2）水位下降。一般地下水位下降是人為因素導(dǎo)致的。人們進(jìn)行社會(huì)建設(shè)以及生活工作過(guò)程中，大范圍抽取地下水或進(jìn)行采礦作業(yè)時(shí)疏干處理礦床等活動(dòng)均會(huì)導(dǎo)致地下水位產(chǎn)生過(guò)分下降問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)地面塌陷、崩裂以及沉降等現(xiàn)象。

（3）地下水位頻繁升降。地下水位不斷地升降會(huì)導(dǎo)致膨脹性巖土出現(xiàn)不均勻脹縮變形問(wèn)題，如果地下水位升降非常頻繁，那么巖土產(chǎn)生的膨脹收縮變形就頻繁往復(fù)，使得巖土產(chǎn)生的膨脹收縮幅度越來(lái)越大，最終形成地裂，使得建筑物尤其是輕型建筑物遭到破壞。

1.1.2 地下水動(dòng)壓力引發(fā)的巖土工程危害

如果地下水處于天然狀況，那么其內(nèi)部動(dòng)壓力帶來(lái)的影響作用非常小，同時(shí)不會(huì)危害到工程建筑物?？墒侨羟闆r發(fā)生轉(zhuǎn)變，需要進(jìn)行工程活動(dòng)，就會(huì)使地下水天然動(dòng)力失去平衡。因?yàn)橐苿?dòng)化動(dòng)水壓力帶來(lái)的影響，一般會(huì)產(chǎn)生流砂等非常嚴(yán)重的危害現(xiàn)象，這種巖土工程危害很難治理，會(huì)消耗很多時(shí)間，從而對(duì)工程施工造成影響，尤其是整個(gè)工程的建設(shè)以及發(fā)展[2]。

1.2 工程地下水位頻繁升降給工程造成的影響

部分特殊區(qū)域里面的地下水位并不僅僅是上升或者是下降，而是出現(xiàn)反復(fù)改變的趨勢(shì)，該情況很有可能導(dǎo)致膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻脹縮變形問(wèn)題，若地下水位升降非常頻繁，就會(huì)導(dǎo)致巖土反復(fù)產(chǎn)生膨脹收縮變形，并且會(huì)使得巖土膨脹收縮具體幅度不斷增大，情況嚴(yán)重時(shí)候，會(huì)使建筑物遭到破壞。

1.3 注重巖土水理性質(zhì)相關(guān)測(cè)試研究

所謂巖土水理性質(zhì)，就是巖土和地下水產(chǎn)生相互作用的時(shí)候呈現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。巖土重要性質(zhì)主要包含有巖土水理性質(zhì)以及物理力學(xué)性質(zhì)。巖土整體強(qiáng)度以及形狀會(huì)受到巖土水理性質(zhì)的直接影響，某些性質(zhì)甚至?xí)苯佑绊懙綄?duì)工程穩(wěn)定性，主要是崩解性、軟化性和工程脹縮性等[3]。其中影響巖土崩解性的因素主要有土質(zhì)顆粒具體構(gòu)成成分以及礦物質(zhì)成分等。以往勘察巖土的時(shí)候，一般把工作重點(diǎn)放在巖土物理力學(xué)方面，而忽略其水理性。所以對(duì)巖土地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，需要進(jìn)一步加強(qiáng)全面性。巖土水理性是因?yàn)閹r土以及地下水產(chǎn)生相互作用而出現(xiàn)的，在巖土體里面，地下水的存在方式有很多種，所以不同地下水對(duì)巖土的水理性質(zhì)造成的影響不同，影響度和巖土類(lèi)型有一定的關(guān)聯(lián)。如果是粘土里面的地下水，其主要存在形式是一種結(jié)合水，和粘土相互作用后，性質(zhì)一般是膨脹性以及收縮性，因?yàn)閺?qiáng)力的束縛，其活動(dòng)范圍非常有限，所以不會(huì)對(duì)其水理性質(zhì)造成嚴(yán)重的影響。

2 進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)水文地質(zhì)帶來(lái)的危害

2.1 水位上升帶來(lái)的地質(zhì)危害

很多因素會(huì)影響到地下水位變化，其主要有：地上河流水位、氣候改變、地球引力改變、大氣環(huán)境氣壓改變等[4]。在水位不斷上升的條件下，巖土土體密度會(huì)在一定范圍內(nèi)不斷變大，巖土壓會(huì)使得工程施工材料遭到腐蝕，隨著地下水位的頻繁改變，巖土脹縮變化會(huì)導(dǎo)致土體變形，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫以及突起，隨著裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)導(dǎo)致巖土體的性質(zhì)變差，最后使得地表建筑物變形，遭到破壞。如果自然條件下，工程地下水動(dòng)力平衡出現(xiàn)變化，會(huì)給工程地質(zhì)勘察帶來(lái)不良影響。

2.2 水位下降帶來(lái)的地質(zhì)危害

隨著人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)越來(lái)越頻繁，地下礦產(chǎn)資源以及水資源開(kāi)發(fā)利用程度也越來(lái)越大，導(dǎo)致地下水位下降幅度非常大，產(chǎn)生地面裂縫、沉降以及塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象增多，同時(shí)地下水資源水質(zhì)實(shí)際惡化情況正在不斷加重，嚴(yán)重危害到了建筑工程穩(wěn)定性和人類(lèi)生存環(huán)境。

2.3 地下水位給工程巖土物理力學(xué)性質(zhì)造成的影響

在地下水位反復(fù)升降的情況下，巖土體也會(huì)不斷出現(xiàn)脹縮變化，進(jìn)而出現(xiàn)變形，當(dāng)變形達(dá)到某一程度之后，會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，該現(xiàn)象是引發(fā)地裂問(wèn)題的主要原因之一。巖土變形會(huì)使地表輕型建筑物遭到破壞，同時(shí)使重型建筑物穩(wěn)定性降低。對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察的時(shí)候，如果是膨脹性巖土區(qū)域，就應(yīng)該重點(diǎn)勘察工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際水文地質(zhì)條件，尤其是在勘察工程地下水的時(shí)候，一定要注重水位升降的變化，這樣就可以給工程設(shè)計(jì)以及施工提供參考依據(jù)。

在施工處理建筑工程地基的時(shí)候，若底面壓縮層具體地下水位出現(xiàn)升降變化，就會(huì)給建筑物穩(wěn)定性帶來(lái)不良影響。如果水位上升，那么地基土由于地下水的作用會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，從而降低土體強(qiáng)度，提升土體壓縮性，最終使得建筑物出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題[5]。如果水位降低，土體自重應(yīng)力就會(huì)增加，使得地基出現(xiàn)附加沉降，最終導(dǎo)致建筑因?yàn)樾巫兌黄茐摹?/p>

3 進(jìn)行工程勘察時(shí)水文地質(zhì)具體控制措施

3.1 提高工程地質(zhì)勘察工作的規(guī)范性

經(jīng)歷了幾十年發(fā)展之后，目前我國(guó)地質(zhì)勘察工作已經(jīng)具備了比較完善的具體規(guī)范以及規(guī)程體系，規(guī)范性文件里面明確規(guī)定了具體可行的勘察任務(wù)?？辈炷康囊约霸u(píng)價(jià)內(nèi)容，這樣工程地質(zhì)相關(guān)技術(shù)人員實(shí)際工作過(guò)程中就有了科學(xué)依據(jù)。地質(zhì)勘察中一定要高度重視規(guī)范性，掌握相關(guān)知識(shí)以及具體要求，從而在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作的時(shí)候就可以布置充足，同時(shí)也讓工作人員可以設(shè)置充足的原狀土樣具體測(cè)試數(shù)據(jù)，將抗震地段及時(shí)準(zhǔn)確的劃分出來(lái)。

3.2 注重地下水埋藏狀況相關(guān)調(diào)查工作

進(jìn)行工程勘探調(diào)查的時(shí)候，一定要掌握調(diào)查重點(diǎn)，利用已經(jīng)設(shè)置好的具體調(diào)查指標(biāo)體系，在規(guī)定時(shí)間里面完成任務(wù)目標(biāo)，對(duì)地下水類(lèi)型進(jìn)行有效的分析，明確地下水補(bǔ)給和具體排泄條件，找出地下水位和其水位變化幅度與水位變化規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)地下水給工程建筑材料帶來(lái)的腐蝕影響，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就必須及時(shí)做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析研究，理性的分析評(píng)估對(duì)地下水可能引發(fā)的突涌或者是管涌等威脅進(jìn)行理性的分析以及評(píng)估，從而制定出合理有效的具體防治措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察的時(shí)候，一定要重視水文地質(zhì)問(wèn)題，對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，了解巖土水理性質(zhì)，同時(shí)對(duì)地下水進(jìn)行全面的勘察以及采取正確的措施進(jìn)行處理，這樣不僅可以顯著提升工程巖土勘察結(jié)果的可靠性，同時(shí)還可以有效利用巖土體所具有的潛在能力，改善人類(lèi)居住環(huán)境。

[1]王萬(wàn)里.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，5（26）：621.

[2]謝家寬.探究工程地質(zhì)勘察中巖土水文地質(zhì)[J].建材與裝飾，2014，9（13）：159，160.

[3]劉興隆，趙恩勛.研討工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的重要性[J].地球，2015，2（2）：212.

[4]史元科.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)若干問(wèn)題的探討[J].江西建材，2014（3）：231.

[5]付強(qiáng)，秦福鋒.工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害與相關(guān)方法[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2015，4（13）：140，145.