■萬祖清

（中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650041）

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題探析

■萬祖清

（中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650041）

在現(xiàn)實(shí)的地質(zhì)勘察工作中，對于水文地質(zhì)一直都是個(gè)重要的問題，并且同時(shí)也要以工程的地質(zhì)勘察為核心，進(jìn)行勘察質(zhì)量的提高，從而使得水文地質(zhì)問題能夠在工程地質(zhì)勘察中得到重視。文章先就對工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的重要性進(jìn)行分析，然后再對其中的巖土水理的測試方法和所影響的勘察質(zhì)量進(jìn)行分析，從而可以通過有效的措施能夠?qū)こ痰刭|(zhì)勘測的質(zhì)量進(jìn)行提高。

工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)勘察質(zhì)量

對于地質(zhì)勘測的工作，其中的水文地質(zhì)是一項(xiàng)非常重要的問題，并且尤其是當(dāng)眾的一些巖土和水理的性質(zhì)、以及地下水所引起的相關(guān)巖土危害等都是特別重要的。所以，如果不對這些問題進(jìn)行關(guān)注的話，就會使得建筑物的壽命周期進(jìn)行縮短，穩(wěn)定性得不到發(fā)展。所以，在現(xiàn)實(shí)的地質(zhì)勘察工作中，一定要對水文地質(zhì)問題進(jìn)行重視，同時(shí)也到根據(jù)實(shí)際的工作進(jìn)行采取合理的措施，從而對地質(zhì)勘察工作進(jìn)行保證。

1 對工程地質(zhì)進(jìn)行簡單的概述

對于工程地質(zhì)，其實(shí)就是通過研究和調(diào)查，從而解決和人類活動(dòng)的各種工程建筑物有關(guān)的一些地質(zhì)問題的科學(xué)。其目的就是對各種工程場區(qū)中的地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查，對其中的場區(qū)或地質(zhì)問題實(shí)現(xiàn)綜合的分析與評價(jià)，并在預(yù)測的情況下，分析出將要出現(xiàn)的變化與作用，從而根據(jù)實(shí)際的工作情況，可以對場地實(shí)現(xiàn)擇優(yōu)選擇，并對不良問題進(jìn)行有效實(shí)時(shí)的解決。在研究方面，其主要分為巖土組分與組織結(jié)構(gòu)的物理和化學(xué)以及力學(xué)性質(zhì)等對其中的勘察質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，從而可以實(shí)現(xiàn)巖土工程中的地質(zhì)分類，根據(jù)實(shí)際情況能夠?qū)τ行У母牧即胧┻M(jìn)行提出。其基本任務(wù)就是通過對地質(zhì)與力學(xué)相關(guān)知識的運(yùn)用，從而對工程的地質(zhì)條件進(jìn)行查明，分析其中所存在的問題，實(shí)現(xiàn)場區(qū)中的工程地質(zhì)的評價(jià)，進(jìn)而能夠保證相應(yīng)工作的適應(yīng)，以及工程的經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行都正常。

2 對工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問題的重要性進(jìn)行分析

在工程地質(zhì)勘察中，對水文地質(zhì)問題中的評價(jià)內(nèi)容進(jìn)行保證是一件非常重要的事情，根據(jù)實(shí)際的工作情況總結(jié)出了以下幾條：

首先做好地下水對工程建筑和巖土體產(chǎn)生的影響進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)產(chǎn)生的一些工程地質(zhì)危害以及水文地質(zhì)問題實(shí)現(xiàn)預(yù)測，從而進(jìn)行有效防范措施的提出。

然后對工程的地基選型工作進(jìn)行做好。通過對相關(guān)的建筑物材料進(jìn)行查閱，實(shí)現(xiàn)工程地基選型參考的依據(jù)。

最后對地下水在工程建筑物中產(chǎn)生的作用和水文地質(zhì)問題進(jìn)行評價(jià)，具體的分為以下三個(gè)方面：第一，要以地下水水位下部的建筑物作為基礎(chǔ)進(jìn)行混凝土鋼筋腐蝕性的分析與考慮；第二，對于巖土中的一些建筑物，重點(diǎn)工作就是要對地下水所產(chǎn)生的建筑物影響進(jìn)行評價(jià)，使其能夠?qū)r土體的軟化和脹縮作用進(jìn)行充分的重視，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)地基的松散和管涌、以及粉土所產(chǎn)生的液化與流砂都行預(yù)測；第三，實(shí)現(xiàn)工程建筑物下面的開挖工程，在這其中要對滲透試驗(yàn)以及富水試驗(yàn)都進(jìn)行充分的采用，從而可以對地下水所產(chǎn)生的底板影響進(jìn)行評價(jià)。

3 對水文地質(zhì)問題中的巖土水理性質(zhì)測試法進(jìn)行分析

在傳統(tǒng)的巖土地質(zhì)勘察工作中，一直都是對巖土的物理性質(zhì)測試方法進(jìn)行重視，而卻對巖土的水理性質(zhì)測試方法進(jìn)行了忽視，從而直接影響了水文地質(zhì)問題，同時(shí)也對工程地質(zhì)勘察工作也進(jìn)行了間接的影響。而如果對巖土的水理性質(zhì)工作進(jìn)行合理的處理，則就會對工程建筑物的使用壽命以及可靠性都進(jìn)行相應(yīng)的提高。所以，在現(xiàn)實(shí)的工程地質(zhì)勘察工作中，應(yīng)該對水文地質(zhì)問題中的巖土水理性質(zhì)測試法進(jìn)行重視，圖1列出了研究區(qū)的水文地質(zhì)剖面圖。

（1）對于地下水的存在形式，其中主要的就是通過強(qiáng)結(jié)合水以及弱結(jié)合水所共同形成的結(jié)合水、重力水或毛細(xì)管水。

圖1 研究區(qū)的水文地質(zhì)剖面圖

（2）對于巖土水理性質(zhì)的測試方法，其主要的體現(xiàn)就是軟化性測試法、透水性測試法、給水性測試法、崩解性測試法以及脹縮性測試法五種方法，下面就對其進(jìn)行一一解釋。

對于軟化性的測試方法：其原理就是通過對軟化系數(shù)的利用，來實(shí)現(xiàn)巖土體浸水后所產(chǎn)生的巖石耐風(fēng)化以及耐水能力的指標(biāo)的判斷。

對于透水性的測試方法：其實(shí)就是利用水的重力作用而進(jìn)行巖土透水性能的影響。最主要的體現(xiàn)就是在堅(jiān)硬巖土以及松散巖土方面。對于堅(jiān)硬巖土，它的透水性在一般情況下都會伴隨著自身的巖溶性變化而發(fā)生變化的，并且在通常情況下都會利用滲透系數(shù)進(jìn)行巖土中允許水的透過性能的表示，同時(shí)也通過抽水試驗(yàn)的方法進(jìn)行巖土體中滲透系數(shù)的測定；而對于松散巖土，其自身的顆粒都有不均勻現(xiàn)象，這就是使其透水性相對減弱。

對于給水性測試的方法：它是通過水度來進(jìn)行在重力作用下，所產(chǎn)生的飽水巖土的水量的表示。在通常的情況下，都是通過實(shí)驗(yàn)的方式來對飽水巖土從裂隙或孔隙中所流出的水量進(jìn)行測定。

對于脹縮性的測定方法：它是依照巖土的吸水和失水所產(chǎn)生的體積變化進(jìn)行測試的方法。換一句話說就是通過巖土的顆粒表面所產(chǎn)生的結(jié)合水吸水和失水給巖土所造成的脹縮性的測定。

4 在工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問題中，對地下水所引起的地質(zhì)勘察質(zhì)量的分析

（1）分析地下水的水位變化情況對整個(gè)地質(zhì)勘察所產(chǎn)生的影響。對于地質(zhì)中的地下水的水位變化，其最主要的體現(xiàn)就是上升與下降兩個(gè)方面，而無論是上升還是下降都會收到自然以及人為因素所產(chǎn)生的影響，而對地質(zhì)勘察質(zhì)量所產(chǎn)生的影響也是特別要注意的，如果對這一問題進(jìn)行本質(zhì)上的解決，則就不會對工程地質(zhì)勘察工作造成嚴(yán)重影響，下面就對地下水的水位上升和下降對工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的影響進(jìn)行分析。

當(dāng)?shù)叵滤乃怀霈F(xiàn)上升現(xiàn)象時(shí)，則這時(shí)可能就會受到降雨量、水溫以及氣溫等因素的影響，而對整個(gè)地質(zhì)勘察質(zhì)量所產(chǎn)生的影響主要分為以下四個(gè)方面：其一，地下水如果過多，則巖土就會出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)土壤的性質(zhì)也會發(fā)生變化，則就會對建筑造成腐蝕，從而降低了整個(gè)工程建筑物的利用率；其二，地下水如果出現(xiàn)上升現(xiàn)象，則就會使得巖土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，特別是巖土體中的岸邊結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生變化，則就會有崩塌事故發(fā)生，如果工人在工作時(shí)出現(xiàn)該問題，一定會擔(dān)憂人身安全；其三，如果地下水的水位出現(xiàn)上升直接影響了巖土體的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，則就會對巖土的強(qiáng)度以及壓縮性產(chǎn)生影響，特別是其中的膨脹性，更容產(chǎn)生變形；其四，地下水位出現(xiàn)上升，會對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，特別嚴(yán)重時(shí)會對地下建筑物造成上浮現(xiàn)象，從而造成了整個(gè)工程勘察的工作無法正常進(jìn)行。

當(dāng)?shù)叵滤乃怀霈F(xiàn)下降現(xiàn)象時(shí)，則主要的影響因素就是人為因素，比如在工人開礦或是對水庫進(jìn)行修建時(shí)，都有可能出現(xiàn)地下水下降的現(xiàn)象，如果不能及時(shí)的對這些地下水進(jìn)行抽取，則就會造成工程建筑物的裂縫，甚至是塌陷現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能還會對環(huán)境造成污染。

所以，地下水如果經(jīng)常出現(xiàn)上升或是下降現(xiàn)象，則對巖土的膨脹必然會造成影響，從而使得巖土進(jìn)行收縮變形，進(jìn)一步對工程建筑物造成了破壞。

（2）分析地下水所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力對整個(gè)地質(zhì)勘察工作的影響。在一般的情況下，地下水的動(dòng)水壓力作用對巖土工程是不會造成影響的，但如果在實(shí)際的工作中，如果人為的對地下水進(jìn)行了大量的抽取，則就會對地下水的動(dòng)力產(chǎn)生不平衡現(xiàn)象，從而使得動(dòng)水壓力作用發(fā)生了變化，其中的主要體現(xiàn)就是管涌和流砂。

5 工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問題案例分析

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(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，都會對巖土工程造成危害。

（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(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由干潛水面上升對巖土工程可能造成：土體沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)；斜坡、河岸等巖土體產(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,引發(fā)山體滑坡。

舟山市定（海）馬（岙）公路是1998年建成通車的山嶺二級公路，是連接定海城區(qū)和馬岙的一條重要通道，日車流量達(dá)7000～8000輛。2008年3月4日，據(jù)當(dāng)?shù)厝罕姺从?，舟山市定馬線長春嶺隧道東南側(cè)公路K3+900～K4+050右邊坡坡體出現(xiàn)7條裂縫。初步認(rèn)定為斜坡失穩(wěn)，形成拉張裂縫，存在滑坡隱患。

經(jīng)勘察可知，滑坡周界在平面上呈箕狀?；潞缶夁吔鐦?biāo)高185m，滑坡前緣邊界標(biāo)高125～135m，地形上見較多不規(guī)則的小陡坎，物探顯示明顯的低阻帶；兩側(cè)大致以山脊向溝谷過渡線為界，所處海拔高程125～185m，地形坡度15～35°，下部公路切坡段50～70°，主滑方向220～240°?；麦w上為二十世紀(jì)六、七十年代修建的梯田，種植蕃薯、大豆等農(nóng)作物，排水系統(tǒng)較完善。二十世紀(jì)八十年代后改種楊梅樹等，排水系統(tǒng)失修被破壞。局部坡上見有“馬刀樹”，推測滑坡體曾有滑移，目前處于蠕滑狀態(tài)。08年初出現(xiàn)了罕有的冬季大雪，雪量大，時(shí)間長，雪水滲入坡體，反復(fù)脹凍，土的強(qiáng)度降低，導(dǎo)致坡體下部出現(xiàn)7條裂縫，裂縫寬0.3～1.5m，長5～20m，深0.6～3.5m，裂縫斷續(xù)出現(xiàn)，走向與定馬公路平行?；聦捈s110m，最大斜長約127m，投影面積約9247m2。

根據(jù)鉆孔巖芯土樣判斷及地表測量，滑動(dòng)面最大埋深約5.5m。按平均厚度3.5m計(jì)，體積約43153m3；根據(jù)地表及鉆孔揭露，滑坡體組成物質(zhì)為殘坡積含角礫粉質(zhì)粘土、含碎石粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r等，滑床為強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r。經(jīng)調(diào)查，在滑坡前緣邊坡處未見基巖內(nèi)有泉水滲透或排出。因此，綜合確定該滑坡為中型淺層滑坡。滑坡目前變形不明顯，剩余推力大，處于蠕滑狀態(tài)即臨界穩(wěn)定狀態(tài)，遇強(qiáng)降雨或連續(xù)降雨，極易發(fā)生滑動(dòng)。

本滑坡通過坡上排水、放坡及錨索、格構(gòu)梁護(hù)坡等措施綜合治理，目前基本穩(wěn)定。同時(shí)，對滑坡體、滑坡裂縫等地段進(jìn)行了定員監(jiān)測，以確保公路運(yùn)輸?shù)陌踩珪惩ā?/p>

（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(dòng)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(bǔ)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(zāi)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。

6 總結(jié)

綜上所述，雖然我國的工程勘察得到了快速的發(fā)展，同時(shí)其中的水文地質(zhì)工作也整個(gè)過程中起到了舉足輕重的作用。但在實(shí)際的工程勘察工作中，也難免會出現(xiàn)相應(yīng)的問題，特別是水文地質(zhì)的問題，因此，一定要對水文地質(zhì)的所存在的問題進(jìn)行重視與解決，才能保證工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量，進(jìn)而對整個(gè)工程勘察工作的正常運(yùn)行進(jìn)行保證。

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P345[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-169-2