唐宗鑫

（福建省地質(zhì)工程勘察院）

水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)中的地位及意義研究

唐宗鑫

（福建省地質(zhì)工程勘察院）

在地質(zhì)工程勘察中，想要提高水文地質(zhì)勘察的質(zhì)量，減少或消除地下水對巖土工程的消極作用是基礎(chǔ)。通過對水文地質(zhì)在工程地質(zhì)中的調(diào)查研究，本文從工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的評價內(nèi)容加以分析，闡述了地下水可能引起的巖土工程危害，進(jìn)而提出水文地質(zhì)在勘查工程地質(zhì)中的重要地位及意義，以供參考。

水文地質(zhì)；地質(zhì)勘查；地下水；意義

通過筆者對水文地質(zhì)在工程地質(zhì)所產(chǎn)生影響的多年研究，發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)問題對工程勘察的設(shè)計和施工有著極其重要的影響。但由于在實際操作中，往往被人們所忽視[1]，導(dǎo)致地下水引起的各種巖土工程危害已屢見不鮮。因此，在實際的工程勘察中，首先要與工程地質(zhì)有關(guān)的水文問題，并分析地下水對工程地質(zhì)的作用，其次，根據(jù)分析結(jié)果，針對對巖土工程產(chǎn)生負(fù)面影響的水文問題，采取相應(yīng)的措施，這對從根本上提高工程勘察的質(zhì)量意義重大。

1　水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容

由于缺少評價地下水對巖土工程的危害和重要性，在水文地質(zhì)勘察的過程中，因地下水造成的建筑物開裂或建筑物基礎(chǔ)下沉的質(zhì)量事故時有發(fā)生，筆者針對該種情況，分析出水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)的主要內(nèi)容。

（1）在勘察中，需根據(jù)建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，分析查明影響巖土工程的水文地質(zhì)問題。

（2）根據(jù)地下水對巖土工程產(chǎn)生的影響，預(yù)測水文問題可能對工程地質(zhì)造成的結(jié)果，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

（3）在工程地質(zhì)的勘察中，分析不同條件下水文地質(zhì)對巖土工程的影響，如嚴(yán)格檢查地下水位以下的鋼筋以及混凝土的耐受能力和腐蝕性強(qiáng)度，由于其是整個建筑物的基礎(chǔ)，有問題需及時處理，再如在挖掘地基后[2]，如果基礎(chǔ)承壓含有水層，預(yù)測基坑板是否會被承壓水沖壞。

由上所述，對工程地質(zhì)有影響的水文地質(zhì)因素諸多，如地下水的類型、水位以及含水層的厚度等等，為提高工程地質(zhì)的勘察質(zhì)量，嚴(yán)格按照勘察內(nèi)容開展作業(yè)是關(guān)鍵。

2　巖石的水理性質(zhì)

巖石水理性質(zhì)指巖石與地下水經(jīng)相互作用反應(yīng)后而顯示出來的各種性質(zhì)，其不單單會影響建筑巖土的強(qiáng)度，甚至?xí)苯佑绊懡ㄖ锏姆€(wěn)定性，主要性質(zhì)如表所示1。

表1　

3　水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)中的地位及意義

3.1在工程地質(zhì)中水文地質(zhì)勘察的要求

在工程地質(zhì)的水文地質(zhì)勘察中，需結(jié)合工程的實際要求，通過水文地質(zhì)的勘察工作以及資料的搜集，對實施建筑工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行查明，主要分為以下幾種條件：

1.2.3 評價指標(biāo) ①6個月前后護(hù)士跌倒知識、態(tài)度、行為測評問卷:問卷在參考相關(guān)文獻(xiàn)及咨詢有關(guān)護(hù)理專家的基礎(chǔ)上設(shè)計而成，并進(jìn)行前期預(yù)試驗，內(nèi)容包括跌倒相關(guān)知識15項條目、對跌倒重視程度及認(rèn)識10項條目、跌倒預(yù)防實施行為10項條目組成。分值越高，表示護(hù)士跌倒預(yù)防知識、態(tài)度、行為實施越好。②6個月前后患者跌倒預(yù)防認(rèn)知度和預(yù)防措施滿意度調(diào)查問卷，內(nèi)容包括跌倒預(yù)防措施認(rèn)知度12個條目和預(yù)防跌倒措施落實的滿意度7個條目，分值越高，表示患者跌倒預(yù)防措施認(rèn)知度和措施落實滿意度越好。

3.1.1自然地理條件

即地理位置、地形、氣候以及水資源等自然條件，在水文地質(zhì)的勘查工作中，主要包括地形地貌該區(qū)域的水文氣象特征等內(nèi)容，地形地貌是指工程區(qū)域的地表形態(tài)[4]，如周圍的水系、平原、高原特征以及地形是否開闊平坦、地貌是否被侵蝕等情況；氣象水文是由陸地表面和大氣的水分相互作用而成，其在工程地質(zhì)中的特征是指工程所屬地域的季風(fēng)氣候、濕潤程度、熱量以及屬于哪種氣候地帶等。

3.1.2地下水位

指工程地質(zhì)區(qū)域的地下含水層中水面的高程，準(zhǔn)確測出地下水位是地質(zhì)勘查的重要內(nèi)容，會對巖土工程產(chǎn)生直接的影響，因此，在勘察過程中，不僅要測量工程實施時間段的高程，還包括近2～5年的水位變化趨勢以及最高地下水位，與此同時還需調(diào)查地下水與地表水的補(bǔ)排關(guān)系以及地下水補(bǔ)給排泄條件等對地下水位會產(chǎn)生影響的因素。

3.1.3地質(zhì)環(huán)境

主要指工程所在區(qū)域的巖土的地質(zhì)構(gòu)造特征、結(jié)構(gòu)、發(fā)育歷史及其對第四系厚度的控制、地層巖性和新構(gòu)造運動等方面的內(nèi)容。

3.1.4在地質(zhì)勘查中，了解工程區(qū)域的主要含水層的分布、厚度，防止在施工時破壞了主要含水層的水平衡，導(dǎo)致沱江大橋垮塌、上海樓歪歪等類似事故的發(fā)生，這些并不是不可抗力事故，只要在施工前做好水文地質(zhì)勘察工作，是有效防止事故發(fā)生的措施之一，其次，通過對各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、地下水位以及變化幅度的分析，加強(qiáng)預(yù)防措施，然后進(jìn)行現(xiàn)場試驗來對地下層的滲透系數(shù)、軟化系數(shù)、等水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測定，最后根據(jù)場地地質(zhì)條件，以地下水賦存對滲流狀態(tài)的影響為判斷依據(jù)，分析地下水水質(zhì)對建筑材料是否有腐蝕性、侵蝕性等影響。

地下水位變化會直接影響巖土工程的勘查，一旦當(dāng)其變化達(dá)到一定程度時，便會引起對工程地質(zhì)的危害，通過調(diào)查分析可知，主要有以下幾種形式：

3.2.1地下水位上升給巖土工程帶來的危害

由于受地質(zhì)因素、水文氣象以及人為因素的影響，如總體的巖性產(chǎn)狀、雨量、氣溫以及施工等，但是通常情況下，人為因素所引起的地下水位升降變化比自然因素引起的變化要大，當(dāng)雨季水位上升時，地下水位上升，可能會使巖石土壤沼澤化、鹽漬化，進(jìn)而隨著時間增加，對建筑物的腐蝕性不斷增強(qiáng)；亦或可能引起粉細(xì)砂飽和液化，進(jìn)而造成流沙。管涌等現(xiàn)象的發(fā)生；嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致基礎(chǔ)上浮、斜坡等巖土體巖崩塌、滑坡等毀滅性現(xiàn)象。

3.2.2地下水位下降給巖土工程帶來的危害

通常情況下，造成地下水位下降的主要原因為人為因素，如大量灌溉、過度開采礦產(chǎn)資源以及修建水利工程等，會破壞地下水平衡，引起水位下降，造成地下水資源枯竭或惡化問題，進(jìn)而引發(fā)地面沉降、塌陷、地震等情況的發(fā)生。如2010年杭州地鐵塌陷事故，由于地面突然淪陷，造成2名施工人員被掩埋。經(jīng)調(diào)查分析，該事故的主要原因之一便是地下水資源枯竭所致，使地下水位失去平衡，巖土無法承受，加之事發(fā)現(xiàn)場降大雨，進(jìn)而引發(fā)地面沉降，歸其根本可能是當(dāng)?shù)厝藢λY源的不合理利用、過度開采等行為所致。

3.2.3地下水動壓力作用給巖土工程帶來的危害

在自然狀態(tài)下，地下水動壓力的作用比較微弱，只有在實施建筑工程而改變了水動壓力的平衡條件時才會對巖土工程帶來危害，而且危害極大，如流砂、管涌等現(xiàn)象的發(fā)生，因此，在建筑工程活動中，需及時做好影響壓力平衡因素的水文地質(zhì)勘查工作。如在選擇樁尖持力層時，需對樁的端阻力和側(cè)摩擦力進(jìn)行分析，并對單樁的承載力提出合理化建議。

3.2.4地下水位對巖土物理學(xué)性質(zhì)的影響

巖土物理力學(xué)性質(zhì)與地下水位之間有直接而又緊密的聯(lián)系，尤其是軟質(zhì)巖石和不同成因的粘性土，如果地下水的升降過于頻繁則會導(dǎo)致膨脹性巖土產(chǎn)生頻繁不均勻的脹縮變形，對低層以及輕型建筑物有巨大的危害性。在建筑工程的地基內(nèi)，一旦水位在壓縮層發(fā)生變化，則會對就按住唔得穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，如果上升，基地的強(qiáng)度降低，軟化，使建筑物沉降變形，如果下降，巖土的自重應(yīng)力增強(qiáng)，使就建筑物下陷，給人們的居住環(huán)境產(chǎn)生極大的威脅。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時應(yīng)加強(qiáng)對場地水文地質(zhì)條件的研究。

3.3水文地質(zhì)勘察的意義

地下水是指地下水面以下飽和含水層中的水，不僅是水資源的重要組成部分，更是巖土體的重要組成部分，其對巖土體的工程特性有極大的影響，在工程地質(zhì)勘察過程中，地下水與工程建設(shè)有著緊密的聯(lián)系，如地下水水位一旦不平衡便會降低建筑物的穩(wěn)定性和耐久性，水文地質(zhì)是工程地質(zhì)勘察的重要環(huán)節(jié)，但在實際的勘查中，由于很多人不會直接使用水文地質(zhì)參數(shù)[5]，往往容易被勘察單位忽略，當(dāng)在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時只是簡單的對水文地質(zhì)進(jìn)行分析、評價，而沒有深入調(diào)查水文地質(zhì)和巖土工程的關(guān)系也沒有科學(xué)的評價，造成一些質(zhì)量事故的發(fā)生，輕則知識降低了建筑物的穩(wěn)定性和減少了使用壽命，重則甚至?xí)?dǎo)致建筑塌陷、懸浮、下沉等毀滅性的后果，因此，水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)中占有極其重要的地位，加強(qiáng)地質(zhì)勘查過程中的水位勘察極具現(xiàn)實意義，不僅能降低工程項目的社會效益，還能保證社會穩(wěn)定、和諧。

4　結(jié)束語

綜上所述，隨著工程勘察的發(fā)展，水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)中是一個極其重要的部分，以及對建筑物基礎(chǔ)設(shè)計、持力層的選擇、地質(zhì)災(zāi)害的防治等都起著無可替代的作用。通過筆者本次對地下水對巖土體作用和影響的研究，表現(xiàn)出水文地質(zhì)勘查在工程地質(zhì)中的重要地位，想要從根本上提高提高工程地質(zhì)的質(zhì)量，首先要控制地下水平衡，在實施工程建設(shè)時，不僅要根據(jù)目標(biāo)所在地開展廣泛的調(diào)查，進(jìn)而制定合適的保護(hù)策略，而且要嚴(yán)格做好勘查工作，尤其是加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究，使工程地質(zhì)調(diào)查成果發(fā)揮其最大的實用性，并針對勘查結(jié)果及時采取預(yù)防對策，從而達(dá)到減少對巖土工程的危害。

[1]朱培代.對巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察幾點思考[J].城市建設(shè)理論研究，2014，105（13）：89～123.

[2]馬淑杰.水文地質(zhì)勘察在環(huán)境地質(zhì)勘察中的應(yīng)用探究[J].地球，2013，62（9）：102.

[3]畢明麗.水文地質(zhì)勘察中地下水的問題及應(yīng)對措施分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2014，201（23）：137，145.

[4]韓志文，李國云.水文地質(zhì)勘察中常見的難點和對策解析[J].科技致富向?qū)В?014，48（2）：38，48.

[5]馬智廣，羅青.我國巖土工程水文地質(zhì)勘察技術(shù)的研究[J].地球，2013，91（11）：98，148.

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1673-0038（2015）02-0133-02

2014-12-25