康亞靜

摘要：在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中對水文地質(zhì)問題研究不深入，設(shè)計中又忽視了水文地質(zhì)問題，經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題，令勘察和設(shè)計處于難堪的境地。為提高工程勘察質(zhì)量，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；工程地質(zhì)勘查；地下水；工程危害

一、巖土工程中水文地質(zhì)的勘查要求

在工程勘查、設(shè)計和施工過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。之所以重要，是因為水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切，互相聯(lián)系和互相作用，地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。

（一）自然地理條件。這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容，氣象水文特征是指工程所屬地域、氣候、溫度和濕度等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、地貌和環(huán)境等。

（二）地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運動等方面的內(nèi)容。

（三）地下水位的情況。地下水的水位變化對巖土工程的勘查影響很大，在巖土工程勘查中是不可忽視的重要內(nèi)容。其中包括最近五年內(nèi)地下水位的變化及其趨勢分析；地下水的補給和排泄條件、地表水與地下水的補排關(guān)系及對地下水位的影響等。

（四）各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過現(xiàn)場試驗測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場地地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。

二、工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

地下水問題可能導(dǎo)致的巖土工程作用和危害是設(shè)計、施工階段考慮的重要內(nèi)容。該地區(qū)工程水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，因地下水相關(guān)問題引起的基礎(chǔ)沉降及建筑物開裂等質(zhì)量問題已發(fā)生多起。筆者認(rèn)為，在未來的工作中，應(yīng)該積極總結(jié)事故的經(jīng)驗和教訓(xùn)，提高水文地質(zhì)問題評價的意識，強化和規(guī)范工程勘查中水文地質(zhì)條件問題的評價程序。

對于水文地質(zhì)問題，筆者認(rèn)為應(yīng)主要考慮以下內(nèi)容：

（一）分析和評價地下水可能對巖土體和建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生的作用及影響，合理預(yù)測地下水位變化可能導(dǎo)致的巖土工程危害種類及程度，并基于實際勘查數(shù)據(jù)，提出科學(xué)、可行的防治措施。

（二）結(jié)合工程項目地基基礎(chǔ)選型，重點查明和提供基礎(chǔ)選型類型所需要的、與之密切相關(guān)的水文地質(zhì)資料。

（三）結(jié)合勘查過程中已經(jīng)查明的地下水天然狀態(tài)及天然狀態(tài)下的自然作用，分析和預(yù)測在人為活動條件下地下水的動態(tài)變化情況，評價此種變化對巖土體及建（構(gòu)）筑物造成的可能影響。

（四）根據(jù)地下水對于工程的作用和影響，立足于工程實際，著重評價不同條件下的地質(zhì)問題如下：

a.評價在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中的混凝土及鋼筋的腐蝕性。

b.對于工程項目基礎(chǔ)持久力層選擇軟質(zhì)巖石、強風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體時，應(yīng)該重點分析和評價地下水各種活動對持久力層巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用和影響。

c.若建筑物地基基礎(chǔ)的壓縮層內(nèi)存在飽和、松散的粉細(xì)砂或者粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測流砂、液化潛蝕以及管涌等的可能性。

d.若工程項目的基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，則應(yīng)該評價和計算基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性大小。

e.當(dāng)基坑位于地下水位以下時，應(yīng)該規(guī)范進(jìn)行滲透性以及富水性試驗，同時分析和評價因人為活動情況而引起的土體沉降和邊坡失穩(wěn)等情況，并進(jìn)一步分析此種情況的發(fā)生是否會影響建筑物或周圍建筑物的可能性。

三、巖土水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘查中對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì)，下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質(zhì)及研究測試方法進(jìn)行簡單的介紹。

（1）地下水的賦存形式：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。①強結(jié)合水，又稱吸濕水，吸濕水被分子力吸附在巖土顆粒周圍形成極薄的水膜，是緊附于顆粒表面結(jié)合最牢固的一層水，其吸附力高達(dá)10MPa，在強壓下其密度接近普通水的兩倍，具有極大粘滯性和彈性，可以抗剪切但不受重力作用，也不能傳遞靜水壓力。弱結(jié)合水：又稱弱薄膜水，它處于吸著水之外，厚度大于吸著水。弱結(jié)合水所受的吸附力小于強結(jié)合水，可以在顆粒水膜之間作緩慢的移動，薄膜水在外界壓力下可以變形，但同樣不受重力影響，且不能傳遞靜水壓力。②毛細(xì)管水：是指由毛細(xì)管作用保持在巖土毛細(xì)管空隙中的地下水，可細(xì)分為孤立毛細(xì)管水、懸掛毛細(xì)管水、真正毛細(xì)管水。它同時受毛細(xì)管力和重力的作用，當(dāng)毛細(xì)管力大于重力時，毛細(xì)管水就上升，因此地下水潛水面以上的普遍形式是一個與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。毛細(xì)管水能傳遞靜水壓力，并能在空隙中垂直上下運動，對巖土體能起到軟化的作用，有時會引起土壤的沼澤化或鹽漬化增強巖土體及地下水對建筑材料的腐蝕性。毛細(xì)管水在砂土和粉土中含量較高，在砂礫層含量較少，在粘土中含量很少。③重力水：是指在重力作用下能在巖土孔隙、裂隙中自由運動的水，即我們通常所稱的狹義“地下水”。它不受分子力的影響，不能抗剪切，可以傳遞靜水壓力。由于重力水在天然和人為因素的影響下，在巖土中的滲流活動非?；钴S，對巖土的水理性質(zhì)有顯著的影響。重力水是我們研究巖土水理性質(zhì)的重點關(guān)注對象。

四、結(jié)語

水文地質(zhì)是工程項目地質(zhì)勘查與施工設(shè)計過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，隨著工程勘查的發(fā)展，其必將受到越來越廣泛的重視；在具體工程中，一定要根據(jù)勘查到的工程所處地域的水文地質(zhì)條件，制定相應(yīng)的防護(hù)措施和施工計劃，真正保證工程的質(zhì)量。在工程地質(zhì)勘查中切實加強對水文地質(zhì)問題的分析，使工程地質(zhì)勘查成果的實用性和預(yù)見性更好，為實際的工程建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。切實做好水文地質(zhì)工作將對勘查水平的提高起到極大的推動作用。endprint