關(guān)于巖土水文地質(zhì)工程勘察的研究分析

管程謀 羅曉燕

摘要：為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)查明與巖土有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響，且提供必要的水文地質(zhì)資料。文章從巖土的水理性質(zhì)、巖土水文地質(zhì)工程勘察的影響因素、地下水引起的巖土工程危害以及巖土工程勘察水文地質(zhì)參數(shù)的測定等方面對巖土水文地質(zhì)工程勘察進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：巖土水文地質(zhì)；工程勘察；水理性質(zhì)；因素；危害；測定；評價

影響工程的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型、地下水位及變動幅度、含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系、土層或巖層滲透性強(qiáng)弱及滲透系數(shù)、承壓含水層的特征及水頭等。以下就巖土水文地質(zhì)工程勘察進(jìn)行研究分析。

一、巖土的水理性質(zhì)

巖土的水理性質(zhì)是指巖土與水相互作用時巖土顯示出來的各種性質(zhì)。（1）地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、重力水和毛細(xì)管水三種，其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。（2）巖土的主要的水理性質(zhì)：①軟化性，是指巖土體浸水后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。②透水性，是指在水的重力作用下，巖土允許水透過自身的性能。透水性通常以滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗求取。③崩解性，是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。④給水性，是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以給水度表示。⑤脹縮性，是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚、失水變薄造成的。

二、巖土水文地質(zhì)工程勘察的影響因素

1.地質(zhì)環(huán)境條件。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動等方面的內(nèi)容。

2.地下水位情況。包括近2～5年最高地下水位、水位變化趨勢；地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點內(nèi)容。

3.自然地理條件。包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容。氣象水文特征是指工程所屬地域是屬于亞熱帶還是熱帶，擁有的濕潤程度與熱量等。

4.含、隔水層情況。各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深等；不同地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。

三、地下水引起的巖土工程危害

1.水位下降引起的巖土工程危害。水位的降低主要是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水以及上游筑壩截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過大下降可能引起巖土工程的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）常常誘發(fā)地裂、地表塌陷、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響并直接威脅人類生命財產(chǎn)安全。（2）地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。（3）施工降水等活動中產(chǎn)生水頭差導(dǎo)致動水壓力的產(chǎn)生，使粉細(xì)砂、粉土層中的土顆粒受到?jīng)_刷，將細(xì)顆粒沖走，使土的結(jié)構(gòu)遭到破壞。

1.水位上升引起的巖土工程危害。水位上升的原因很碰，主要有人類活動因素如工程建筑施工、工業(yè)廢水和生活污水的滲透等影響；地質(zhì)因素如含水層巖土顆粒大小、總體巖性水平變化等。有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。比如土壤沼澤化、鹽漬化，造成巖土中地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)。斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化等危害性。

四、巖土工程勘察水文地質(zhì)參數(shù)的測定

1.地下水的測量要求：（1）地下水水位的測定，在工程地質(zhì)勘察中，凡遇含水地層時，均應(yīng)測定地下水位。其中靜止水位的測量應(yīng)有一定的穩(wěn)定時間，其穩(wěn)定時間按含水層的滲透性確定；當(dāng)采用泥漿鉆進(jìn)時，測水位前應(yīng)將測水管打入含水層中20cm或洗孔后測量；對多層含水層的水位測量，必要時應(yīng)采取止水措施與其他含水層隔開。（2）測定地下水流向可用幾何法，并同時測量各孔內(nèi)水位，確定地下水的流向。地下水流速的測定可采用批示劑法或充電法。（3）抽水試驗應(yīng)符合抽水試驗方法，可根據(jù)滲透系數(shù)的應(yīng)用范圍具體選用不同的方法；抽水試驗宜三次降深，最大降深應(yīng)接近工程設(shè)計所需的地下水位降深的標(biāo)高；水位測量應(yīng)采用同一方法和儀器，讀數(shù)對抽水孔為厘米，對觀測孔為毫米；當(dāng)涌水量與時間關(guān)系曲線和動水位與時間的關(guān)系曲線，在一定范圍內(nèi)波動，而沒有持續(xù)上升和下降時，可認(rèn)為已經(jīng)穩(wěn)定；抽水結(jié)束后應(yīng)測量恢復(fù)水位等。（4）滲水試驗和注水試驗可在度坑或鉆孔中進(jìn)行。對砂土和粉土，可采用試坑單環(huán)法；對粘性土可采用試坑雙環(huán)法；試驗深度較大時可采用鉆孔法。（5）壓水試驗應(yīng)根據(jù)工程要求，結(jié)合工程地質(zhì)測繪和鉆探資料，確定試驗孔位，按巖層的滲透特性劃分試驗段，按需要確定試驗的起始壓力、最大壓力和壓力級數(shù)，及時繪制壓力與壓入水量的關(guān)系曲線，計算試段的透水率，確定P—Q曲線類型。

2.測定不同的水文地質(zhì)參數(shù)選擇不同的測定方法：（1）測水位：鉆孔、探井或測壓管觀測。（2）滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)：抽水試驗、注水試驗、壓水試驗、室內(nèi)滲透試驗。（3）給水度、釋水系數(shù)：單孔抽水試驗、非穩(wěn)定流抽水試驗、地下水位長期觀測、室內(nèi)試驗。（4）越流系數(shù)、越流因數(shù)：多孑L抽水試驗。（5）單位吸水率：注水試驗、壓水試驗。（6）毛細(xì)水上升高度：試坑觀測、室內(nèi)試驗。

五、巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評價

1.工程地質(zhì)勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型，查明與該地基基礎(chǔ)類型有關(guān)的水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

2.應(yīng)重點評價地下水對巖土體和建筑的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

結(jié)束語

水文地質(zhì)工作是巖土工程的重要部分，在工程勘察中占據(jù)著重要的地位。巖土工程計算不精確的原因有地質(zhì)條件、計算模式、計算參數(shù)等方面，因此要做好水文地質(zhì)勘察，必須掌握最可信的地質(zhì)條件及原型實測，才能保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]常士驃，張?zhí)K民，等.工程地質(zhì)手冊[M].4版.中國建筑工業(yè)出版社，2007.