邱曉華（福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院）

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工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題及解決措施

邱曉華（福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院）

本文分析了進(jìn)行工程勘察時(shí)，對(duì)水文地質(zhì)的勘察要求以及由地下水引起的巖土工程危害，并提出了應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)問題的措施。

工程地質(zhì)勘察；水文地質(zhì)

人類社會(huì)的眾多地質(zhì)危害中，有很多危害都是和地下水密切相關(guān)的。如果地下水和巖土作用形成了地質(zhì)災(zāi)害，會(huì)具有類型多變、地形復(fù)雜、局面的可控性等特點(diǎn)。現(xiàn)階段對(duì)由于地下水形成災(zāi)害的認(rèn)識(shí)不夠重視，相關(guān)的勘察研究明顯不足，在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)，對(duì)地下水的分析還非常的不成熟的。實(shí)際的工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中，盡管水文地質(zhì)是一個(gè)重要的方面但是卻很容易被忽視。其實(shí)水文地質(zhì)對(duì)工程地質(zhì)的影響是非常大的，兩者之間相互作用，相互影響，巖土體包括地下水，地下水會(huì)影響巖土地體的結(jié)構(gòu)，并且地下水屬于基礎(chǔ)部分，會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定起著基礎(chǔ)的作用。

盡管地下水對(duì)于巖土體如此重要，但是在實(shí)際的地質(zhì)勘察時(shí)卻很容易被人為忽視，是因?yàn)楝F(xiàn)有的勘察結(jié)論里面對(duì)于水文參數(shù)的涉及很少，水文地質(zhì)只是作為一項(xiàng)勘察的任務(wù)，只要進(jìn)行勘察了就代表完成了，工作內(nèi)容也只是片面性的針對(duì)天然狀態(tài)對(duì)水文地質(zhì)條件的一般表述，在勘察報(bào)告中的份量非常的少。如果一些地區(qū)的水文地質(zhì)條件很復(fù)雜，因?yàn)楝F(xiàn)有的水文地質(zhì)研究不太成熟，所以在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)忽視這一塊，于是因?yàn)榈叵滤纬傻墓こ涛：r(shí)有發(fā)生，一度使勘察和設(shè)計(jì)工作無法進(jìn)行。為了能進(jìn)行高效的工程勘察，必須高度重視水文地質(zhì)問題，對(duì)地下水對(duì)巖土地體和建筑物的影響進(jìn)行客觀、認(rèn)真的評(píng)價(jià)和分析，經(jīng)過評(píng)價(jià)分析之后找出預(yù)防的措施，不僅要預(yù)前，還要預(yù)后，以求提供完備的水文地質(zhì)資料來為工程設(shè)計(jì)和施工提供服務(wù)，同時(shí)也減少地下水對(duì)工程的危害。

1　在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)存在的主要問題

對(duì)水文地質(zhì)產(chǎn)生影響的因素有很多，主要有以下幾個(gè)因素：地下水的類型、地下水位的變動(dòng)率、含水層的厚度、各個(gè)水層的分布、地下水在土地層或者巖土層中的滲透性以及水頭等。這些因素在勘察時(shí)非常的復(fù)雜，對(duì)工程的地質(zhì)勘察會(huì)產(chǎn)生重要的影響，所以必須以這些因素為主要的研究對(duì)象進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察。

勘察出水文地質(zhì)問題產(chǎn)生的原因和對(duì)建筑工程產(chǎn)生的影響僅僅是一個(gè)方面，最主要的是針對(duì)這些原因提出相應(yīng)的預(yù)防治理對(duì)策，減少因地下水而造成的工程危害。工作勘察報(bào)告中的缺陷在于評(píng)價(jià)地下水對(duì)工程的作用時(shí)，很少?gòu)幕A(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的層面來進(jìn)行，所以在以后的工作中對(duì)水文地質(zhì)問題進(jìn)行評(píng)價(jià)就要加入一些必不可少的勘察要素，這些要素包括：

（1）地下水對(duì)地下結(jié)構(gòu)和建筑物的作用，對(duì)可能產(chǎn)生的水文地質(zhì)危害進(jìn)行預(yù)測(cè)防治。

（2）關(guān)注與建筑物的地基基礎(chǔ)相關(guān)的水文地質(zhì)問題，根據(jù)每種基礎(chǔ)的類型來完備各自的水文地質(zhì)資料。

（3）在勘察地下水的存在狀態(tài)和變化規(guī)律的前提下，更要分析因?yàn)榻ㄖ顒?dòng)對(duì)于地下水的影響，要特別注意地下水對(duì)地下結(jié)構(gòu)和建筑的不利影響。

（4）重視地下水位對(duì)于建筑物的影響，地下水位以上和地下水位以下要分別加以區(qū)別分析。

2　地下土層的水理特征

所謂海水理特征指的是地下水作用于巖土層而產(chǎn)生的各種特征，水理特性會(huì)直接影響巖土層的強(qiáng)度，有時(shí)甚至?xí)鹱冃?，影響穩(wěn)定性。一般在進(jìn)行實(shí)地勘察時(shí)根據(jù)勘察習(xí)慣會(huì)著重進(jìn)行巖土的力學(xué)特征的測(cè)試，對(duì)水理特征往往一筆帶過，這也是巖土工程評(píng)價(jià)的重要組成部分。

2.1地下水的存在形式

根據(jù)地下水在地層中的存在形式，可以分為結(jié)合水、重力水和毛細(xì)管水三種，結(jié)合水根據(jù)結(jié)合強(qiáng)度分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。

2.2水理特征的測(cè)試方法

地下層的水理特征主要有：

（1）軟化性，軟化性是用軟化系數(shù)來進(jìn)行表達(dá)的，是地下水入侵地下層后引起的力學(xué)強(qiáng)度的降低，從軟件系數(shù)可以看出巖石耐水浸能力的高低。如果有的巖層易軟化，時(shí)間久了經(jīng)過水浸就會(huì)形成軟弱的夾層。一些泥巖、頁(yè)巖、砂巖都會(huì)有軟化的特質(zhì)。

（2）透水性，透水性指的是地下層的透水特性。如果巖土的顆粒很細(xì)，不均勻，它的透水性便會(huì)很差，相反的如果巖土層很堅(jiān)硬，則透水性就稍強(qiáng)些。一般用透水系數(shù)來進(jìn)行表述，通過抽水試驗(yàn)可以測(cè)得這個(gè)系數(shù)。

（3）崩解性，指的是巖土受到水浸變濕以后引起的土體解體的性質(zhì)。

（4）給水性，指的是地下層受到嚴(yán)重的水浸以后，在巖土層的縫隙之間能夠流水的性質(zhì)，一般用給水度來進(jìn)行表述，給水度可以通過實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)測(cè)得。

（5）脹縮性，是地下層因?yàn)樗蠛退Ш篌w積的變化特征，一般浸水后會(huì)增大，失水后會(huì)縮小。

3　地下水在巖土層中的危險(xiǎn)性

（1）地下水位的變化會(huì)使膨脹性的巖土層產(chǎn)生變形，有的甚至?xí)纬闪押?，?duì)于一些低層的建筑物來說，這是非常不利的影響。

（2）如果地下水位的變化幅度很大，就會(huì)使巖土層因膨脹收縮而變形，隨著幅度的越來越大，變形的幅度也會(huì)越來越大。所以必須注意觀察地下水位的變化規(guī)律，地基深度可以選在地下水位以上，不能選在地下水位的變動(dòng)范圍之內(nèi)。

（3）如果地下水位持續(xù)上升，就會(huì)使地基土的強(qiáng)度降低，建筑物就會(huì)產(chǎn)生不同范圍內(nèi)的沉降變形，再加上有的地塊的土質(zhì)不均勻，有時(shí)地下水位會(huì)驟然恥降，所以建筑物的地基基礎(chǔ)會(huì)隨之沉降，很容易變形。

4　進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)存在的地下水問題以及應(yīng)對(duì)措施

4.1一般在進(jìn)行地下工程勘察時(shí)，對(duì)地下水的測(cè)量方法是這樣的：鉆孔后提取巖芯，然后測(cè)量孔內(nèi)的水位值，測(cè)量終孔后的24h以內(nèi)的水位作為穩(wěn)定的地下水位。

這種方法只適用于含水層相互貫通的地層，如果是含水層不貫通或者是不透水層，就非常的不適用。

4.2解決對(duì)策

針對(duì)以上的分析，針對(duì)含水層不貫通或者不透水層可以采取這樣的改進(jìn)措施：測(cè)量巖體中的地下水位，從而找到透水帶，在鉆孔時(shí)測(cè)量水位量，在鉆孔時(shí)可以進(jìn)行分段式的操作，計(jì)劃好每次的鉆孔鉆進(jìn)量，以一定的鉆進(jìn)量作為一段。每天鉆進(jìn)完成后，抽干鉆孔內(nèi)的水份，再進(jìn)行鉆孔時(shí)先測(cè)量水位，便可以知道這一段是否含水。依次進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量，如果測(cè)得上部的地層都不含水就繼續(xù)進(jìn)行鉆孔。如果測(cè)得上部有含水層，可以密封這一段，將其中的水抽干后，第二天再測(cè)量這一段是否含水，同時(shí)測(cè)量水壓。

一般巖石的完整段是不含水的，裂痕密集的地方含水的可能性較大。因?yàn)閹r體中的縫隙存在，鉆孔時(shí)巖體絕對(duì)沒有水是不可能的。通過以上的測(cè)量方法可以明顯的區(qū)別含水層和不含水層，然后進(jìn)行物理勘探測(cè)量，確定含水的部位和不含水的部位。這種方法要比傳統(tǒng)的測(cè)量方法精準(zhǔn)的多，可以進(jìn)行地下層的穩(wěn)定性研究提供水文地質(zhì)資料。確定了含水的地段，就可以利用裂隙滲透的機(jī)理，來分析地下水對(duì)巖體的影響。

5　小結(jié)

進(jìn)行工程施工的地下勘察時(shí)，水文地質(zhì)是一個(gè)非常重要的方面，地下水是關(guān)系地下層穩(wěn)定性的決定性因素，但是卻往往被忽視，認(rèn)為只是一個(gè)象征性的工作內(nèi)容。對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的勘察測(cè)量，查明地下水的分布情況，可以完善地下層的水文地質(zhì)資料，同時(shí)也可以更好地對(duì)地下層進(jìn)行資源利用。為了提高工程勘察的質(zhì)量，在進(jìn)行工程勘察時(shí)必須要明確工程地質(zhì)中的水文地質(zhì)問題，消除地下水對(duì)工程的危害性。隨著工程勘察技術(shù)的不斷發(fā)展，水文地質(zhì)問題會(huì)受到越來越多的關(guān)注，做好水文地質(zhì)的勘察工作對(duì)于勘察水平的提升起著非常重要的失去作用。

［1］潘志軍.工程地質(zhì)勘察中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問題的分析.黑龍江科技信息，2008（16）：30～31.

［2］呂德雄.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)研究.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010 （2）：113.

［3］王 燕.工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害分析及對(duì)策研究.科技致富向?qū)В?012（9）：255.

2016-4-20

TU42

A

2095-2066（2016）13-0090-02