張強

摘要：水文地質研究是巖土工程勘察的重要組成部分。巖土工程水文地質研究在基礎設計和地質災害防治中發(fā)揮著越來越重要的作用，水土地質的危害導致巖土工程面臨一系列威脅。因此，在巖土工程研究中，加強水文地質研究具有重要的實踐意義。本文首先簡述水文地質研究的必要性，然后分析地下水對地下水設計和巖土工程的破壞，著重對其機理做出評價，并對地下水腐蝕的危害與防治措施展開詳細探討。

關鍵詞：巖土工程勘察；水文地質；危害；防御措施

水文地質是地質工程研究的重要方面，工程設計的進度和工程的最終質量與水文地質有著千絲萬縷的聯(lián)系。過去由于地質問題引起的各種工程事故，不僅損害了人們的利益，還暴露了許多巖土工程問題。因此，在進行地質研究時，要及時發(fā)現(xiàn)問題并從根本上做好預防措施。本文從以下幾個方面論述了與地質工程研究有關的水文地質問題：

1.巖土工程勘察中水文地質勘察的目的及必要性

1.1工程地質勘察目的

勘察地質與工程研究的目的是通過對建筑環(huán)境的研究和分析，結合周圍的實際情況，預測建筑場地的地質條件和今后施工過程中會遇到的問題。通過已有的工程項目發(fā)現(xiàn)在未來的施工過程中可能出現(xiàn)的問題，提出了適當?shù)慕鉀Q方案和預防措施，從而選擇適當?shù)氖┕し椒?；同時，地質調查勘察通過分析土壤的成分，提出改善土地狀況的措施，以實現(xiàn)項目施工的安全進行。

1.2工程地質勘察必要性

巖土工程、水文地質與工程地質密切相關。在當前的工程設計和施工中，如果對水文地質的影響重視不夠，就會給地質工程帶來諸多危險。巖土的組成決定著巖土的設計性質，直接影響著地基工程環(huán)境和建筑物的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，而地下水是巖土工程科學的一部分，巖土工程中的水文地質問題需要加強研究，在巖土工程研究中，經過認真評估地下水對巖石的影響，能夠在詳細研究和認真評價的基礎上，提出合理有效的防治措施，從而能夠在實際應用巖土工程技術時消除或減少地下水對巖土工程的破壞。詳細勘察流程見圖1。

2.巖土工程勘察中的水文地質危害

2.1地下水對工程造成危害的分析

2.1.1導致軟土地基出現(xiàn)沉降

一般來說，軟土施工的第一步是人工降水位，如果選擇的施工方式不科學、不合理，就會導致土基廢棄，嚴重時甚至會導致周圍建筑物或地下水管不同程度的沉降，嚴重的情況下，這將導致建筑物地基的喪失，造成建筑物出現(xiàn)裂縫。而且在埋好井管后，可以通過抽水來保持井內水位不斷下降，地下水流向過濾管，很長一段時間會有一個降雨漏斗，此外，由于落差不對稱，附近建筑物或地下管線有不同程度的沉降，可能發(fā)生嚴重的斷裂。

2.1.2地下水動水壓力作用引起巖土工程危害

地下水在自然狀態(tài)下的動水壓力相對較弱，通常不會造成任何破壞，但在人類活動和工程中，由于動態(tài)地下水的自然平衡條件發(fā)生變化，在動水壓力運動的影響下，經常引起嚴重的巖土工程危害，如流沙、管涌、爆破地基等。

2.2地下水腐蝕問題對巖土工程的危害

2.2.1腐蝕機理

建議在評價地下水腐蝕性時，除測定地下水中的主要離子和顆粒外，還應測定總鹽度和pH值，總鹽度是指地下水的總含鹽量，pH值為酸堿性。pH值<5，屬強酸性水；pH=5～ 7，屬弱酸性水；pH=7為中性水或清水；pH=7～9為弱堿性水；pH>9為強堿性水。

水位高低變化同樣影響水文條件，并因不同的降水量而有季節(jié)性變化，地下水與地表水一樣具有腐蝕性，主要是由于地下水中某些礦物質含量較高，當?shù)叵滤艿轿廴?，某些化學成分過高時，在巖土工程研究和施工設計中，應考慮地下水的腐蝕性，通過對地下水的測量和分析，發(fā)現(xiàn)較低的地下水比較高的地下水更具礦化和腐蝕性。深度小于15m的地下水水質正常或微咸，腐蝕性差，而深度大于15m的地下水水質較淺或極咸，具有較強的腐蝕性。

2.2.2地下水腐蝕性對建筑物的危害性

首先，地下水的化學成分會腐蝕建筑物，如果化學成分含量過高，地下水會腐蝕混凝土、管道、可溶性石頭、鋼構件等。地下水或土壤中的鹽會腐蝕建筑物，加速混凝土在腐蝕介質中的腐蝕程度，縮短建筑物的壽命；其次，地下水中的二氧化硫腐蝕建筑物，如果地下水中的二氧化硫含量過高，將對建筑物造成巨大的破壞，如果地下水位高，地下水中二氧化硫含量高，建筑物長期處于腐蝕性環(huán)境中，勢必影響建筑物的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

2.3地下水位的變化對巖土工程的危害

2.3.1地下水位變化對土地的影響

不同土值的變化應符合一定的規(guī)律。合理運用這些原則，有助于滿足工程的具體要求。地下水位的升高增加土壤含水量和孔隙率，增加承載力和壓縮變形模量，因此，施工人員必須更加重視地下水對土壤的影響，建立科學合理的方法。

2.3.2地下水位變化對建筑物穩(wěn)定性產生的影響

地下水位的持續(xù)變化直接影響到巖石的內部結構，特別是地下水位下降時，會對環(huán)境產生一定的影響。如果地下水位上升，改變巖體結構面的張力，容易引起土體的坍塌或滑動，同時，如果建筑物建在高鹽土層上，巖層的不斷溶蝕，建筑物發(fā)生移動，土壤因此產生裂縫，從地基直接破壞了建筑物的結構，隨之而來產生一系列危險，具體檢測系統(tǒng)參考圖2。

由于地下水位不斷變化，導致巖土的膨脹率和收縮率不斷增加，直接影響巖土結構的穩(wěn)定性，改變建設工程地基下地下水壓縮層的內部結構后，對建筑物的穩(wěn)定性產生不良的危害。

3.巖土工程水文地質勘察優(yōu)化措施

3.1不斷地完善地質勘察制度和工作流程

對于每一部分的工作任務、目標和評價等方面的內容，都要創(chuàng)建一個統(tǒng)一的流程，能夠有效地提高地質勘察工作的績效。要高度重視評價關系。對于地質研究，主要是根據(jù)對建筑物本身的影響進行的。因此，需要詳細收集工程的基礎地質資料，以保證高質量的水文地質評價，如果工程設計和水文地質調查發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象不統(tǒng)一，就應該重新評價和分析，最后，根據(jù)實際情況制訂相應的措施以解決相應的問題。地質勘探現(xiàn)場參考圖3。

3.2保證水文地質勘察的準確性

有關部門必須加強監(jiān)測，保證水文地質資料的準確性。應注意以下幾點：在水文地質調查中，地下水的位置是非常重要的，所以有關部門一定要注意地下水的位置。在決策過程中，監(jiān)管機構可派人對現(xiàn)場進行監(jiān)督，含水層的數(shù)據(jù)包括地下水位的靜態(tài)或流動，以及含水層是否為一個含水層及地下水流向。在水文地質研究中，要確定的主要參數(shù)是滲透率，而確定滲透率的主要方法是測試水壓，在進行透水性實驗時，操作人員應注意動作的準確性，以避免數(shù)據(jù)誤差對后續(xù)測試的影響。

3.3做好水文地質勘察評價工作，力求科學性與可靠性

以巖土工程勘察研究為基礎，以水文地質研究為重點，對全區(qū)水文地質條件進行客觀、全面的評價和分析，制訂項目綜合影響評價。特別是要解決潛在的安全威脅，制訂與工程建設掛鉤的科學應急預案，支持巖土工程高效發(fā)展。遵循因地制宜的原則，結合設計差異，根據(jù)巖土工程研究成果進行科學評價。關注其對巖土工程的影響，制訂預防和科學應對的策略。

3.4了解勘察水位地質條件

在巖土工程勘察中，要充分了解施工過程中水位的地質狀態(tài)，如穩(wěn)定水位、地下水類型、歷史變化趨勢等，目前大多數(shù)施工單位根據(jù)鉆探方法進行觀測，但如果在野外鉆探中出現(xiàn)多層水層，可以采取隔水措施，逐一檢測地下水位特征的變化，需要注意的是，在施工初期，如果有明確要求，工作人員需要檢查水層的滲透性，注水或抽水試驗可通過鉆孔進行。第一種方法可以說明水層滲透性的水平和垂直系統(tǒng)，第二種方法可以說明水文地質數(shù)據(jù)的信息，如降水漏斗和水流。

3.5提升地質勘察人員的技術水平

在水文探測制度方面，我們需要運用綜合的知識體系，對當?shù)氐牡刭|工程資料進行科學分析，并根據(jù)地質研究的最終成果進行設計，在這種情況下，必須對該地區(qū)反映的地質情況進行全面的調查和分析，審查和分析該地區(qū)的不同特征，包括地質和地貌特征，水文等歷史資料，并在大量資料的基礎上制訂精確詳細的研究方案。在審查當?shù)厮牡刭|資料的過程中，要運用大量的專業(yè)知識，這就是為什么技術人員的選擇非常重要，對于建筑團隊來說，定期的培訓和技術評估是必要的，以不斷提高技術人員的水平和知識。采用先進的技術和設備，提高地質研究工作的效率和質量，在施工現(xiàn)場要最大限度地調動研究人員的積極性，通過制訂獎懲手段加強對地質勘察人員的監(jiān)管，為工程的高效施工創(chuàng)造良好的條件。

3.6地下水引排

地下水引排即人工降水，通過工程措施和地質技術方法，降低上層滯水、潛水、承壓水等水位，以有效地降低水位，由于抽取地下水過程會引起含水層土體的排水壓縮固結壓縮沉降、位移，容易引起周邊地面沉降、位移。因此，在進行地下水引排時應充分考慮降水的密度、幅度，降水完成后對地下水文、水資源的保護，以及降水過程中對環(huán)境的保護和降水后的恢復工程。

3.7地下水阻隔

根據(jù)地下水的分布和滲透性，采取了一定的措施封堵地下水，防止地下水向某一方向流動。該方法用于控制地下水加固對建筑物影響，能保證既有建筑物的正常使用，但由于地下水的阻隔作用，基礎側壁的水壓會增大，因此支護系統(tǒng)必須增加資金的投入。

4.結語

綜上可知，水文地質問題對巖土工程勘察設計和施工影響較大，工程管理部門要充分認識水文地質問題的重要性。在巖石工程勘察中，要采用科學的方法，為后續(xù)工作提供有利的數(shù)據(jù)基礎，從而保證工程結構的穩(wěn)定性。要掌握水文地質的相關理論知識，詳細考察、認真評價，提出合理、有效的預防與治理措施的建議。

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