【摘 要】下文作者結(jié)合自己多年的專業(yè)知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)，提出了廣大地質(zhì)勘察工作者應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)勘察的重視，根據(jù)工程的實(shí)際情況，對(duì)由地下水作用可能會(huì)引起的巖土危害和工程危害做出評(píng)估，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，才能使地質(zhì)勘察真正地服務(wù)于工程建設(shè)，有效地 指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)評(píng)價(jià) 巖土 地下水 工程危害

1.地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容

1.1水文地質(zhì)條件

①查明區(qū)域性的氣象資料，如多年降水量、蒸發(fā)量、河流的歷史最高水位和常水位、河流的水位變化趨勢(shì)及其補(bǔ)給排泄情況、地表水與地下水的補(bǔ)給排泄關(guān)系等；

②含水層的儲(chǔ)水構(gòu)造資料，如含水層的分布、厚度、水量，地下水的類型、流向、水位變化幅度，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的各含水層的滲透系數(shù)等；

③巖土體的構(gòu)造對(duì)地下水儲(chǔ)水的影響及滲流分析

1.2水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容

①根據(jù)測(cè)定的水文地質(zhì)條件和實(shí)際工程的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)地下水對(duì)建筑物的基礎(chǔ)和巖土體可能造成的影響及危害，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施；

②根據(jù)查明的水文地質(zhì)條件，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)施地質(zhì)勘察；

③除了明確天然狀態(tài)下的地下水對(duì)工程建設(shè)的影響，還要著重對(duì)工程建設(shè)活動(dòng)中，人類活動(dòng)對(duì)地下水造成的影響，及地下水情況變化引起的地質(zhì)情況變化和對(duì)建筑物造成的影響；

④根據(jù)工程的實(shí)際特點(diǎn)，提出在特定的水文地質(zhì)條件下，需對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行著重評(píng)價(jià)的方面。

2.巖土的水理性質(zhì)

2.1巖土水理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法

由于巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，下面著重介紹一下地下水在巖土中的賦存形式以及常用的重要巖土水理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法：根據(jù)地下水與巖土之間的結(jié)合力不同，將地下水在巖土中的賦存形式分為三個(gè)大的種類：結(jié)合水、毛細(xì)水和重力水；而結(jié)合水又根據(jù)結(jié)合力度的大小分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。

2.2巖土的重要水理特性指標(biāo)

①軟化性，它是指巖土體受到水浸泡作用后，其力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般采用軟化系數(shù)來(lái)表示。由于粘性土層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等由于組成成分為均松散的土體，其在干燥狀態(tài)下的力學(xué)強(qiáng)度很高，但受到水浸泡時(shí)，其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)急劇下降。因此，在地層中夾雜著上述巖層時(shí)易形成軟弱夾層，在巖土物理性質(zhì)及力學(xué)強(qiáng)度評(píng)價(jià)中，應(yīng)對(duì)此進(jìn)行著重分析。

②透水性，它是指水在自身的重力作用下，巖土體允許水透過(guò)的性能，一般用滲透系數(shù)來(lái)表示。當(dāng)巖土體的結(jié)構(gòu)較為松散，或其內(nèi)部由于構(gòu)造形成了很多裂隙后，水較易透過(guò)巖土體，其滲透系數(shù)較高；而當(dāng)巖土體顆粒細(xì)膩、結(jié)合緊密時(shí)，水不易透過(guò)巖土體，其滲透性數(shù)就較小。巖土體的滲透系數(shù)一般通過(guò)打井進(jìn)行抽水試驗(yàn)來(lái)測(cè)得。

③崩解性，它是指巖土體被水浸泡后，土體顆粒之間的結(jié)合力被削弱、土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞和崩解的特性，它一般用崩解量來(lái)表示。

④給水性，它是指巖土體在水的浸泡飽和狀態(tài)下，水在重力的作用下通從巖土體的孔隙、裂隙中自由流出的一種特性，一般以給水度表示。給水度是一項(xiàng)很重要的水文地質(zhì)參數(shù)，反映了含水層的給水特性，影響場(chǎng)地的疏干性能，給水度多在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。

⑤脹縮性，它是指巖土體在吸水后體積增大，失水后體積縮水的特性。由于巖土體的顆粒受水作用時(shí)吸水變厚，而失水后變薄，往往引起基坑的隆起和開裂，對(duì)地基的變形和邊坡穩(wěn)定會(huì)產(chǎn)生重要的影響。

3.地下水參數(shù)的測(cè)定

3.1水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定方法

①地下水位：采用鉆孔、探井或測(cè)壓管觀測(cè)法測(cè)定；

1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容。

2.巖土的水理性質(zhì)

3.地下水參數(shù)的測(cè)定

②滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)：通?？梢酝ㄟ^(guò)抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)以及室內(nèi)滲透試驗(yàn)來(lái)測(cè)定；

③給水度、釋水系數(shù)：?jiǎn)慰壮樗囼?yàn)、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、地下水位長(zhǎng)期觀測(cè)、室內(nèi)試驗(yàn)；

④越流系數(shù)和越流因數(shù)：多孔抽水試驗(yàn)。

3.2水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定要求

①地下水位的測(cè)定。在工程地質(zhì)勘察中，凡遇到地下含水層，均應(yīng)對(duì)各含水層的地下水位高度進(jìn)行測(cè)定。由于地下水的水位穩(wěn)定須持續(xù)一段時(shí)間，因此地下水位的測(cè)定應(yīng)在含水層的水位靜止后再進(jìn)行測(cè)定。

②地下水流向的測(cè)定。通常采用幾何法測(cè)定，在測(cè)點(diǎn)四周按一定的距離打若干探孔，分別測(cè)定各孔的水位，來(lái)確定地下水的流向，而通過(guò)指示劑法和充電法可以從各探孔內(nèi)測(cè)得地下水的流速。

③抽水試驗(yàn)。由于滲透系數(shù)的不同，所選定的抽水試驗(yàn)方法有所不同，抽水試驗(yàn)宜通過(guò)三次降深測(cè)定，最大降深的確定應(yīng)由工程設(shè)計(jì)所需的最大地下水位深度來(lái)確定，在抽水試驗(yàn)中，應(yīng)由同一測(cè)定人和同一臺(tái)測(cè)定儀器進(jìn)行量測(cè)，抽水孔的讀數(shù)精度應(yīng)為厘米級(jí)，觀測(cè)孔的讀數(shù)精度應(yīng)為毫米級(jí)，當(dāng)水位在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，而沒(méi)有出現(xiàn)較大的升、降時(shí)，可視為水位穩(wěn)定，其水位可作為測(cè)定值。

④滲水試驗(yàn)和注水試驗(yàn)。上述兩個(gè)試驗(yàn)可在試坑或鉆孔中進(jìn)行測(cè)定，一般砂土和粉土采用試坑單環(huán)法測(cè)定，粘性土可采用試坑雙環(huán)法，當(dāng)試驗(yàn)深度較大時(shí)，可采用鉆孔法測(cè)定。

4.地下水引起的巖土工程危害

4.1地下水位變化引起的巖土工程危害

①地下水位上升引起的危害。造成地下水位上升的影響因素有很多，地質(zhì)構(gòu)造方面的原因有含水層結(jié)構(gòu)的變化、巖性產(chǎn)狀的變化等，水文方面的原因有降雨量的增大、氣溫的變化等，人為方面的原因有灌溉、施工破壞等因素的影響。地下水位的上升使?jié)撍娴奈恢孟虻乇硪苿?dòng)，易造成以下幾個(gè)方面的危害：土壤鹽堿化加劇、地下水對(duì)地下構(gòu)筑物的腐蝕作用加強(qiáng)；河岸及斜坡易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，如滑移、崩塌等現(xiàn)象，造成地下構(gòu)筑物損壞；易受水作用的巖土體出現(xiàn)軟化、崩解和強(qiáng)度降低等現(xiàn)象。

②地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的下降通常由人為原因引起，如人類的開礦活動(dòng)、修建水庫(kù)截?cái)嗔说叵滤吹难a(bǔ)給途徑、對(duì)河流進(jìn)行治理和改道等。由于巖土的脹縮性，使得在地下水位下降后，巖土變軟，誘發(fā)坍塌和沉降等。

③地下水位的反復(fù)波動(dòng)。地下水位的反復(fù)波動(dòng)易使地上建筑的基礎(chǔ)產(chǎn)生變形，造成建筑開裂等問(wèn)題，最重要的是，地下水位的反復(fù)波動(dòng)，會(huì)對(duì)地層中的膠結(jié)物產(chǎn)生淘洗作用，當(dāng)土層中失去脫結(jié)物，土體的強(qiáng)度會(huì)變低，給工程基礎(chǔ)的處理帶來(lái)困難。

4.2地下水動(dòng)壓力作用引起的巖土危害

天然的地下水很少會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓力，但人類的活動(dòng)，如地下空間或礦產(chǎn)資源的開發(fā)會(huì)使得正常的地下水壓力平衡被打破，使局部產(chǎn)生較大的壓力，當(dāng)遇到粉粘土層時(shí)，會(huì)產(chǎn)生流砂、管涌等問(wèn)題，造成基坑隆起和變形，嚴(yán)重的會(huì)使邊坡失穩(wěn)，發(fā)生工程安全事故。

4.3地下水對(duì)基礎(chǔ)的危害

選擇基礎(chǔ)埋深時(shí)，應(yīng)認(rèn)真考慮地下水的動(dòng)態(tài)變化及其埋藏特點(diǎn)。進(jìn)行建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證建筑基礎(chǔ)的底面埋置在地下水位以上，否則應(yīng)采取相應(yīng)的排水和降水措施，同時(shí)還應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)的鋼筋混凝土做必要的防地下水腐蝕措施。當(dāng)基礎(chǔ)伸入承壓水層內(nèi)時(shí)，在施工前必須采取降水措施，防止在基坑開挖時(shí)承壓水噴出，危害人身財(cái)產(chǎn)安全。

4.4地下水對(duì)巖土力學(xué)性質(zhì)的危害

當(dāng)?shù)叵滤挥缮舷蛳伦兓瘯r(shí)，巖土的天然含水量和孔隙比會(huì)出現(xiàn)由小變大再變小的趨勢(shì)，其壓縮模量和承載力則會(huì)出現(xiàn)由大變小再變大的趨勢(shì)。究其原因，地下水的長(zhǎng)期水位變化，產(chǎn)生了淋濾作用，使巖土中的鐵、鋁等礦物元素發(fā)生富集，加強(qiáng)了土體之間的膠結(jié)和連接能力，形成了硬殼層，造成了巖土的含水量、孔隙比變小，而壓縮模量和承載力變大的情況；而位于地下水位以下的土層，其受地下水位變化作用影響較小，其氧化、水解作用也較弱，主要作用力來(lái)自上層土體的壓力作用，土質(zhì)逐漸變得密實(shí)，因此，含水量變小，壓縮模量和承載力變高。

5、結(jié)束語(yǔ)

以上是本人的實(shí)踐總結(jié)，還望與各同行共同學(xué)習(xí)和指正。

參考文獻(xiàn)

[1]李強(qiáng).論工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的危害[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012第 24 期.