浅析水文地质问题在工程地质勘探中的影响

浅析水文地质问题在工程地质勘探中的影响

白玉娟

白玉娟陕西工程勘察研究院陕西西安710068

摘要：本文分别从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的重要性。

关键词：水文地质勘探；岩石水理性质评价内容地下水对岩石工程的危害引言水文地质条件是重要的工程地质因素，包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分。岩土体的工程特性是由岩土体的组成决定的，地下水本身就是岩土体的组成的一部分。它直接影响到基础工程的环境和建筑的稳定性与耐久性。在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，工程地质勘探中加强水文地质问题研究的重要作用也就不言而喻了。在实际岩土工程作业中，必要的水文地质资料可以及时消除或减少地下水对岩土工程的危害。

一、水文地质勘察的内容:a.气象水文特点与地形,建筑工程所在的地区属于何种气候地带、环境湿润程度等,地面是否平坦、是否受到侵蚀等情况。

b.地形的地质构造、地基结构、岩性特征。

c.地下水位分布情况,近几年内的地下水位的变化情况；地表水和地下水之间的补排关系，也是工程地质必须勘察的内容之一。

二、如何正确评价水文地质勘察在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响,应考虑以下内容:(1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

(2)工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

(3)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土冻沉降,边坡失稳进而影响建筑物稳定性的可能。

(4).认真查明地下水的存在状态与变化的规律，以便更好的预测与分析受人为因素对地下水情况产生一定影响，和对岩土体的负面影响。

(5)对于高层建筑来说，如果水文地质条件对地基、抗震性能产生一定影响时，必须要聘请专门的水文地质勘察企业进行深入的勘察。

三、岩土水理性质岩土与地下水相互作用所显示出来的性质被称为岩土的水理性质。岩土的水理性质对岩土工程带来的影响已经不仅仅是岩土的强度和变形，某种程度上还直接影响到建筑物的稳定性。因此在岩土工程中要重视岩土水理性质的测试和研究。首先，地下水的赋存方式和形式对岩土水理性质的影响。结合水（结合水又有强弱之分）、毛细管水和重力水是地下水在岩土中的三种赋存方式。其次，岩土的主要的水理性质的测试有五种：软化性：力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性;透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取;崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,给水性是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

三、地下水引起的岩土工程危害：地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

1、地下水升降变化引起的岩土工程危害在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。地下水位一般是季节性变化和呈区域性渐变的，雨季水位水位上升旱季水位下降，而且变幅较小。人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。

(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响;土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。

(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

2、地下水位对岩土物理力学性质的影响a.地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,b.在建筑工程的地基内,当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时,就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形若水位在压缩层范围下降时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降,如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。

c.岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等,其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,在分析研究岩土物理力学的变化规律时,应充分重视地下水位这一重要影响因素。

3、地下水动水压力作用引起的岩土工程危害：地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。

在实际当中，必须要因地制宜，结合工程所处的地理位置、地下地貌、水文地质条件等，制定出合理的施工方案与有效的防护对策，切实提高建筑工程质量。尽管岩土工程都有各自的特点，影响工程的因素也有很多，我们须要认真做好水文地质勘察工作，掌握准确的水文地质资料，只有这样，才可以得出准确的实验结果。水文地质问题随着工程勘察的发展,必将受到越来越广泛的重视。

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