■張璇

（遼寧省物測(cè)勘查院 遼寧沈陽110121）

水文地質(zhì)學(xué)在工程地質(zhì)勘察中的重要性

■張璇

（遼寧省物測(cè)勘查院 遼寧沈陽110121）

在工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域中水文地質(zhì)環(huán)境是尤為重要的，準(zhǔn)確的水文資料對(duì)于減少地下水對(duì)巖土工程的危害有很好的參考價(jià)值。本文從水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容說起，介紹巖土水理性質(zhì)，并詳述了地下水對(duì)巖土工程造成的危害說明了水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的重要性。

水文地質(zhì)地質(zhì)勘察重要性

1　工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的主要評(píng)價(jià)內(nèi)容

首先，要深入研究地下水的自然分布狀態(tài)，可以比較詳細(xì)的估算人為因素對(duì)地下水造成的影響，細(xì)致掌握地下水有可能對(duì)建筑物所造成的危害及必要的后果預(yù)測(cè)。

其次，探究不同地質(zhì)條件對(duì)不同工程類型的影響，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的具體狀況，配合工程設(shè)計(jì)等方面的專家找出最適合防治地下水對(duì)整個(gè)工程產(chǎn)生的負(fù)面影響的具體措施。這其中牽扯的具體內(nèi)容包括對(duì)地下水位的確定，腐蝕性的研究。

最后，在建設(shè)大型項(xiàng)目的時(shí)候，如果在地質(zhì)環(huán)境資料不全面的情況下，應(yīng)該組織專業(yè)人員進(jìn)行水文地質(zhì)專項(xiàng)勘察，弄明白水文地質(zhì)的各種參數(shù)，為建筑物具體采用什么樣的樁基形式和進(jìn)行科學(xué)的工程設(shè)計(jì)提供水文地質(zhì)參數(shù)。

2　巖石水理性質(zhì)

巖石的水理性質(zhì)是指水進(jìn)入巖石空隙后，巖石空隙所表現(xiàn)出的與地下水存儲(chǔ)、運(yùn)移有關(guān)的一些物理性質(zhì)。由于巖石的空隙大小、空隙分布和連通程度的均勻程度不同，巖石中水的存在形式也不同，巖石能容納、保持、釋放和允許水透過的性能也有所不同。巖石水理性質(zhì)有容水性、持水性、給水性和透水性等四方面。

2.1容水性

容水性是指巖石能容納一定量的性能。衡量巖石容水性大小的指標(biāo)叫容水度。容水度（Wn）是指巖石所能容納水的體積（Vn）與巖石體積（V）之比，用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。

可見,容水度就是巖石飽水時(shí)的含水量，也稱之為飽和含水量。理論上講，容水度數(shù)值與空隙度（包括孔隙度、裂隙率和巖溶率）相等。但應(yīng)考慮到，若空隙中有氣體而無法排除時(shí)，或者有些具膨脹性的土充水后體積要膨脹若干倍，這時(shí)容水度可能會(huì)小于或大于空隙度。

2.2持水性

持水性是指重力釋水后，巖石能保持住一定水量的性能。衡量巖石持水性大小的指標(biāo)叫持水度，它是飽水巖石在重力作用下釋水后，仍然保持在巖石中的水的體積與巖石總體積之比。

滯留在巖石中的水主要是結(jié)合水和毛細(xì)水。巖土的持水度與顆粒大小有密切關(guān)系，大空隙巖石持水度很小，而細(xì)顆粒巖石中的細(xì)顆粒具有較大的比表面積，結(jié)合水和毛細(xì)水較多，水不容易在重力作用下完全釋出，具有較大的持水度。例如，有的粘土的持水度幾乎與容水度相等。

2.3給水性

給水性是指飽水巖石在重力作用下，能夠自由給出一定水量的性能。衡量巖石給水性的指標(biāo)叫做給水度，它等于地下水下降一個(gè)單位深度，單位面積巖石柱體中在重力作用下釋出水的體積，以小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。

給水度是描述巖石給水能力的一個(gè)重要水文地質(zhì)。列出了一些常見的松散巖石給水度。巖石中空隙的多少、空隙大小及地層結(jié)構(gòu)對(duì)給水度影響很大。大孔隙的砂礫石層給水能力強(qiáng)，而細(xì)顆粒土層雖然含水量較大，但其中靠重力作用釋出的水量較少，持水性強(qiáng)，給水能力較弱。

2.4透水性

巖層的透水性是指巖石允許透水的能力。表征巖石透水性的指標(biāo)是滲透系數(shù)（K），但是為m/s。通?？障洞笮∈峭杆院脡牡闹骺匾蛩亍？障兜闹睆接?，重力水占有比例愈大，透水性愈好；空隙直徑愈小，有效空隙度相應(yīng)也小，結(jié)合水和毛細(xì)水等占有比例愈大，透水性愈大，透水性愈差。在孔隙大小相等的條件下，空隙度愈大，孔隙連通性愈好，透水性就愈好。實(shí)際上，空隙通道是一個(gè)孔徑變化十分復(fù)雜的管道系統(tǒng)，巖石的透水能力不僅取決于平均孔隙直徑，而在很大程度上取決于最小孔隙直徑。

3　分析由地下水所引起的巖土工程危害

一般來講，工程勘察的重點(diǎn)主要是巖土工程的損害程度，而由于地下水位的升降變化及動(dòng)水壓力兩方面造成的巖土工程危害是水文地質(zhì)研究的主要內(nèi)容。正因如此，我們?cè)谘芯康叵滤畬?duì)巖土工程的危害時(shí)，重點(diǎn)掌握以下三個(gè)層面：

3.1因地下水位升降引起的巖土工程危害

研究地下水位的升降變化對(duì)于工程地質(zhì)勘察來講是首要任務(wù)。大家都知道，水位的升降一般會(huì)受到季節(jié)和雨水的影響，這些屬于天然條件下的水位變化，往往邊幅不大。

一方面，先來看一下因水位上升而引起的巖土工程危害。影響水位上升的因素有很多，比如降雨量增多，氣溫變化及人為灌溉施工等都有可能導(dǎo)致水位的快速上升。一般情況下，水位上升可以導(dǎo)致土壤沼澤化和鹽漬化，這樣增強(qiáng)了巖土及地下水對(duì)建筑物的腐蝕作用，導(dǎo)致工程地質(zhì)潛在危險(xiǎn)狀況加強(qiáng)。而且水位的上升還有可能使得河岸，斜坡等巖土體產(chǎn)生崩塌等嚴(yán)重的地質(zhì)現(xiàn)象，這一點(diǎn)也是不容小覷的。對(duì)于一些特殊的巖土，由于水位上升很有可能造成結(jié)構(gòu)破壞，軟化等現(xiàn)象，這些都是因?yàn)樗坏年P(guān)系造成的巖土工程危害。

另一方面，分析一下因?yàn)樗幌陆刀鸬膸r土工程危害情況。很多情況下地下水位的降低都是人為因素引起的。像是對(duì)地下水的過量開采，修建水庫是對(duì)下游地下水過分的截取等都是導(dǎo)致地下水位驟然下降的原因。一點(diǎn)地下水位下降，地裂，地面沉降，塌陷等地質(zhì)災(zāi)害就會(huì)源源不斷，水質(zhì)惡化也將接踵而至，對(duì)于巖土體，建筑物的威脅程度將大大增強(qiáng)。

3.2因地下水位升降對(duì)巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴(yán)重若形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí)或變化幅度大時(shí)。不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時(shí)應(yīng)特別注意對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的研究，特別地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律這對(duì)地基基礎(chǔ)深度的選擇有主要的參考價(jià)值。

3.3地下水動(dòng)水壓力作用引起的巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，但是在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在一定的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。

綜上，地下水對(duì)于巖土工程的危害是十分嚴(yán)重的，這也從側(cè)面說明了水文地質(zhì)在工程勘測(cè)中的重要性，所以作為一名地質(zhì)工作者，只有掌握好水位地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定方法，才能給工程勘測(cè)工作提供幫助，達(dá)到預(yù)防危險(xiǎn)狀況發(fā)生的目的。

P641.73[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-178-1