劉景龍

遼寧省工程勘查研究院

論工程勘察中的水文地質(zhì)問題

劉景龍

遼寧省工程勘查研究院

工程勘察是指在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，為了滿足自身的設(shè)計(jì)，施工，維護(hù)等等方面的需求，對(duì)工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況與水文狀況進(jìn)行勘探以及描繪記錄。在工程搭建地址的勘探當(dāng)中，水文地質(zhì)問題是其十分重要的一個(gè)方面。工程勘探與水文地質(zhì)之間存在著緊密的聯(lián)系，由于水文地質(zhì)研究的主要是自然界中的地下水的變化與運(yùn)動(dòng)，其對(duì)于工程土地的影響較大。

工程勘察；水文；地質(zhì)

前言

在諸多工程的搭建以及勘探，施工的過程中，水文地質(zhì)問題的影響極其容易被忽視，然而它卻具有著巨大的影響。由于地下水的影響，會(huì)使得工程搭建地的土壤與巖石狀況發(fā)生改變，這種影響不但會(huì)使建筑工程的搭建過程變的緩慢，還會(huì)對(duì)工程完畢后的建筑設(shè)施的牢固性與耐久度發(fā)生改變。為提升工程質(zhì)量，降低勘探的難度，本文將對(duì)工程勘探中水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容及水理性質(zhì)進(jìn)行分析，并就地下水的變動(dòng)對(duì)巖石工程的影響進(jìn)行分析討論，力求為我國(guó)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與施工提供可以參考的資料，減少地下水對(duì)于工程的影響，促進(jìn)我國(guó)工程勘探技術(shù)的完善。

1.工程勘察中的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容

1.1地下水的作用與工程選型

在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，在前期的方案設(shè)計(jì)當(dāng)中如果沒有充分對(duì)地下水對(duì)于承載建設(shè)的巖石層的影響進(jìn)行分析的話，就會(huì)導(dǎo)致施工單位建設(shè)的工程設(shè)施受到地下水的影響，既會(huì)拖延工程建設(shè)完畢的時(shí)間，又會(huì)應(yīng)將工程自身的耐久度與穩(wěn)固性。所以在進(jìn)行工程前期的設(shè)計(jì)時(shí)，要因地制宜，依據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件與巖石層條件的不同，預(yù)測(cè)地下水對(duì)于巖石層可能產(chǎn)生的影響。充分考慮在工程搭建過程中可能由于地下水而產(chǎn)生的危害或由于地下水影響巖石層發(fā)生的改變進(jìn)而對(duì)工程產(chǎn)生的影響。并依據(jù)預(yù)測(cè)出的這些狀況制定正確的預(yù)防措施。在進(jìn)行工程的地質(zhì)勘探中，要與建筑設(shè)施的地基基礎(chǔ)類型進(jìn)行聯(lián)系，依據(jù)不同的設(shè)施情況進(jìn)行專門的水文地質(zhì)的勘探，為工程的設(shè)計(jì)與搭建提供充分的前期地質(zhì)資料，進(jìn)而進(jìn)行正確的工程選型與合理設(shè)計(jì)，減少地下水產(chǎn)生的危害性影響。

1.2專業(yè)人員進(jìn)行周邊自然影響分析

施工單位在進(jìn)行工程所在地的水文地質(zhì)勘探時(shí)，一定要清晰明確工程下的地下水的分布情況。由于自然因素的影響，土壤層中有一定的自然水分布。這一部分地下水在沒有人為因素干預(yù)時(shí)會(huì)有其自定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與模式。但是，一旦在地下水上層的土壤當(dāng)中進(jìn)行工程搭建時(shí)，人類活動(dòng)的影響就會(huì)使得地下水狀況發(fā)生變化。這包括有地下水水位的上升，地下水水位的下降或者地下水水位的頻繁變化。這些變化都會(huì)影響到承載工程設(shè)施的土壤層，進(jìn)而影響到工程自身的牢固性。因此，一定要請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行人為影響地下河變化的預(yù)測(cè)，提前掌握巖石層與地下水發(fā)生的變化。某些地質(zhì)由于前期進(jìn)行過工程的建設(shè)，因此可能具有相應(yīng)的水文地質(zhì)資料，對(duì)于這些工程可以用相應(yīng)資料輔佐進(jìn)行地質(zhì)勘探與水文地質(zhì)分析。然而，某些開發(fā)較少或相應(yīng)資料匱乏的區(qū)域，就需要專業(yè)的勘探分析人員進(jìn)行準(zhǔn)確的針對(duì)性的地質(zhì)勘探，保證探測(cè)出的地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性，保證工程建設(shè)質(zhì)量。

1.3不同地質(zhì)條件的不同預(yù)防措施

由于巖石層在地下水的影響下會(huì)產(chǎn)生不同的變化，形成不同的地質(zhì)條件，因此，要針對(duì)這些不同的條件采取不同的預(yù)防措施，才能防止水文地質(zhì)的影響。當(dāng)巖石層受到地下水的滲透時(shí)，強(qiáng)度與硬度都會(huì)在一定程度上降低，這種軟化性就會(huì)用軟化系數(shù)描繪。這種表示方式可以有效的判斷巖石的耐風(fēng)力與耐水力。而由于重力作用，水會(huì)從巖石的縫隙中穿過，這種巖石通過水的性質(zhì)被稱之為透水性。透水性可以通過試驗(yàn)測(cè)得，測(cè)后的數(shù)據(jù)可以有效的反映出巖石的顆粒程度，均勻程度以及松散程度。巖石的崩解性是由于巖石受地下水浸潤(rùn)后使得巖石顆粒變的松散，進(jìn)而崩散，解題。給水性是當(dāng)巖石被地下水浸潤(rùn)后，在巖石縫隙中存在一定量的水分，這些水分在中立的影響下逐漸析出，通常用給水度來描述巖石的給水性。

2.地下水的升降變化引起的巖土工程危害

2.1水位上升引起的巖石工程危害

造成地下水位上升的因素多種多樣，有自然因素的影響。例如，當(dāng)在雨季或特定的某一段時(shí)間，工程區(qū)域的降雨量有所增加，水分通過土壤層進(jìn)入地下，使得地下水儲(chǔ)量增加，地下水水位上升。輕微的地下水上升并不會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生較大的影響，然而當(dāng)潛水位上升較大時(shí)，就容易使施工區(qū)域的土壤沼澤化，既增加了施工的難度，且容易對(duì)建筑物產(chǎn)生較大的腐蝕，極大的影響建筑工程的質(zhì)量與穩(wěn)定性。當(dāng)水位上升較高時(shí)還會(huì)造成工程周邊斜坡與山體區(qū)域發(fā)生滑坡，泥石流等狀況，既影響工作人員與居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，又會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生破壞性的影響。水位上升造成某些具有特殊結(jié)構(gòu)的巖石層的分散崩解，使得承載工程的土地區(qū)域出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，還容易造成工程地下充水，降低建筑物的穩(wěn)固性。

2.2水位下降引起的巖石工程危害

不僅地下水位的上升會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生危害，當(dāng)水位有所下降時(shí)，同樣會(huì)對(duì)巖石工程產(chǎn)生危害。就如同水位上升一樣，水位的下降也受到季節(jié)與人類活動(dòng)的影響。當(dāng)處在旱季或人類活動(dòng)采水量較大時(shí)，地下水的水位就會(huì)下降。修建水庫后，地下水的補(bǔ)給就會(huì)被截?cái)?，采礦活動(dòng)等也會(huì)使得地下水量有較大的減少。一旦地下水量降低較多，就容易導(dǎo)致承載工程的地面層產(chǎn)生裂隙，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生地面塌陷，沉降的現(xiàn)象。既影響了工程自身的穩(wěn)固性，又會(huì)使得環(huán)境進(jìn)一步的惡化，使地下水進(jìn)一步枯竭，水質(zhì)變差，極大的影響人類居民的居住環(huán)境與生命安全。地下水位一旦下降劇烈，會(huì)使得承載工程設(shè)施的土壤層蘊(yùn)含水量逐漸減少，破壞其原有的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，水分的逐漸流失使得濕潤(rùn)土壤沙化甚至巖石崩散，既加大了工程的施工難度，又使得影響工程完畢后的耐久性與穩(wěn)定性。

2.3水位頻繁升降引起的巖石工程危害

地下水位的上升與下降都會(huì)對(duì)巖石工程產(chǎn)生危害，一旦在某一段時(shí)間內(nèi)工程下部的土壤層中的地下水位發(fā)生頻繁的升降，則會(huì)造成巨大的危害。地下水位的頻繁改變大多是由于人類活動(dòng)的影響。這種頻繁的變化會(huì)導(dǎo)致巖石吸水與析水較頻繁，導(dǎo)致巖石的膨脹與收縮來回變化，且這種頻繁的變化會(huì)加大巖石層變化的范圍以及收縮幅度。進(jìn)而破壞了巖石層的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致巖石層分崩離析，對(duì)其承載的工程建筑設(shè)施造成較大的危害。特別是一些質(zhì)量較輕的建筑，這種巖石的劇烈變化很容易導(dǎo)致建筑物的崩塌。土壤的凝結(jié)性是由于土壤中存在一些金屬元素，這些金屬元素起到粘合的作用，使得土壤具有緊實(shí)性。然而，地下水的頻繁變化會(huì)導(dǎo)致土壤中的鐵，鋁等膠結(jié)物發(fā)生流失，導(dǎo)致原本緊實(shí)的土壤變的松散，透水空隙變大，既增加了工程設(shè)施施工過程中的難度，也對(duì)建造完成后的建筑設(shè)施產(chǎn)生影響，威脅著人類的生命財(cái)產(chǎn)安全。

結(jié)語

水文地質(zhì)工作在地質(zhì)勘察當(dāng)中占據(jù)著重要的地位，工程勘探與水文地質(zhì)之間存在著緊密的聯(lián)系，由于水文地質(zhì)研究的主要是自然界中的地下水的變化與運(yùn)動(dòng)，其對(duì)于工程土地的影響較大。通過本文的研究對(duì)我國(guó)工程勘探當(dāng)中的水文地質(zhì)問題提供有效的參考資料。

［1］潘懋，李鐵峰.災(zāi)害地質(zhì)學(xué)［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2002.

［2］孔德坊.工程巖土學(xué)［M］.地質(zhì)出版社，1994.