水文地質問題在工程勘察中的體現

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【摘要】在巖土工程勘察作業中，經常會出現水文地質條件比較復雜的情況。如果忽視了水文地質問題，則很容易導致巖土工程受到危害影響。因此，在巖土工程勘察中，必須充分了解水文地質問題的影響。對此，本文首先對巖土水理性質進行了介紹，然后對水文地質勘察的評定內容以及其對工程勘察的影響進行了分析，并具體探究了其在工程勘察中的體現。

【關鍵詞】水文地質；工程勘察；影響

1引言

隨著我國經濟的發展，工程地質勘察的技術也在不斷發展和提高，極大地促進了我國地質勘察事業的發展。目前，在工程勘察中，水文工程地質對于巖土工程勘察的影響較大，因此必須對其進行深入研究。

2巖土水理的性質

巖土水理的性質勘察，是水文勘察中的基本組成部分。巖土水理的性質，就是地下水對巖土造成的不同程度的影響。巖土的水理性質勘察主要對巖土的水量性質及地下水的儲存形式進行勘察。地下水在巖土中的儲存形式主要有重力水、毛細管水及結合水。巖土的水量性質主要包括軟化性、透水性：①對巖土的軟化性，是指巖土被地下水浸泡，造成其力學性能下降，從而表現出相應的軟化。一般軟化的程度用量化的指標來表示軟化系數，軟化系數越高，巖土的耐風化和耐水浸泡的能力越高。②對巖土的透水性，就是水透過巖土本身的性能，透水性通常用滲透系數表示，其主要取決于巖土自身的結構，如巖土的空隙越大，透水性就越強。

3水文地質勘察的主要評定內容

對水文地質情況進行勘察，并依據勘察的結果進行相應的評價，可以為建筑工程施工提供比較可靠的資料，減少不必要的安全事故。水文地質勘察的主要評定內容包括周邊地下水的分布情況、地層結構、巖土成分及地下水的影響。對于地下水分布情況的評定，主要是針對工程地下水的含量及與地表距離，如在進行基坑開挖的過程中是否會使地下水位發生變化，而地下水是否會影響施工環境等。在地下水評定方面，要嚴格禁止工程施工過程中產生的污水影響地下水的質量，否則，地下水的流動就會腐蝕整個建筑物的地基，從而產生安全事故。對于周邊的巖土結構和成分，要總結出對施工不同程度影響的排序，并且對這些有可能產生的危害進行深入分析，制定具體的防范措施。在此過程中，要充分結合地下水的特性、分布情況等。對于地下水對工程的積極、消極的影響，要根據周圍不同的地質條件制定相應的設計方案：①要明確位于地下水里的地基內的鋼筋會不會腐蝕；②要分析工程地基是否處在軟弱地層。建筑物的基礎是整個建筑物質量安全的保證，相關人員要做好與基礎相關的勘察設計工作；③還要對工程周邊的水文地質的具體參數進行勘察，如有可能影響樁基穩定性的滲透系數等，確保工程建筑的安全。

4水文地質對巖土工程勘察的影響

4.1地下水位升降變化的影響

（1）地下水上升主要因為巖土體的綜合狀況、含水層的構造、氣溫和降雨量等方面的不同，同時還受到人工灌溉等因素的影響，或可引起潛水位上升。而潛水位的上升能讓建筑物的腐蝕度變得更加嚴重；導致地區里的自然災害，例如：泥石流、山體滑坡以及巖土體崩塌等形勢的出現；如果特殊的巖土體構受到破壞，還可以影響到其強度，進而發生建筑物失穩、流砂還有管涌等情況。

（2）人為因素是引起地下水下降最核心因素。例如：建造水庫、在河流上游搭建大壩、過多的抽取地下水，均可引起下游地區的地下水位降低。地下水位的下降能發生地面下沉和土地干裂等一系列的情況；惡化水質，以至于發生地下水直接枯竭的狀況。因此，地下水位下降，一定程度上會對建筑物、巖土體進行破壞，同時還會給人文環境帶來影響。

（3）地下水頻繁升降。假使地下水位發生頻繁的升降狀況，則可以直接危害到巖土工程建設，作為建筑地基持力層，膨脹性巖土的膨脹和收縮沒有適當的規律性，從而給建筑物結構帶來了破壞，尤其是對以天然地基作為持力層的建（構）筑物影響甚大。同時，地下水位交替極其頻繁，還會發生土質松動、土層承載力減小的趨勢，給工程的有序施工帶來影響。

（4）自然狀態下，地下水的動力作用不會嚴重影響到巖土工程，其危害程度較小，然而假使地下水運動是由于人為因素引起的，則可以形成很大的動力作用，引起基坑突涌、流砂還以及管涌等情況，直接影響到工程質量。

4.2地下水動水壓力的影響

地下水動水壓力，是影響巖土工程勘察的重要因素，在進行巖土工程勘察時，若地下水動水壓力的影響規模大，一旦發生人為觸動，就會使得地下水自然條件出現失衡現象，這就會從本質上給巖土勘察工作的進度帶來影響。另外，由于這種動水壓力巨大，造成大量的工程地質危害問題出現，比如出現的管涌問題，從本質上會給巖土工程勘察工作的質量與效率帶來影響。嚴重時由于地下水動力的改變造成的此生災害，甚至可能造成工程事故，引起人員傷亡。

5案例分析

5.1工程概況

某巖土工程全程長度為800m，寬度為40m，采用的是U型槽或盲溝連續壁結構，擬采用鋼筋混凝土基礎，基底埋深標高為-6.50m，水文地質勘察等級為乙級。本次勘察主要是要查明各含水層和隔水層層位，埋深和分布規律；查明各含水層（包括上層滯水、潛水、承壓水）的補給條件和水力聯系；查明場地范圍內各含水層的滲透系數及影響半徑；分析結構實施后，水位變化對周邊環境及周邊建筑物結構穩定的影響。

5.2場地水文地質條件

該巖土工程所在地區屬于近海沉積平原地貌。本工程根據地下水的動力性質，可以將含水層分成上下兩個含水層組。工程地質鉆探發現，上部潛水含水層透水性差，含水微弱，對工程降水意義不大，故抽水試驗均布置在承壓水層中，按穩定流完整井（3＃井按非完整井）計算。根據抽水試驗，該地區地下水已明顯受到海水入侵的影響。

5.3水文地質條件對工程的影響分析

在該巖土工程中，無論采用的是哪一種結構形式，該地區的水文地質條件都決定了該地區不適宜長期抽取地下水的結構方案，其理由分析如下：5.3.1上下含水層的水力聯系所帶來的問題根據勘察資料可以知道，亞粘土隔水層被分成上下兩個含水層，它的厚度以及地板所埋的深度，都在平面分布上存在比較大的變化。本場地內為隔水層，而在較大范圍內已變薄甚至消失，上下含水層相互連通，變為潛水含水層，這在建國木器廠（中房星苑一、二期）的勘察中已得到證明。另外，潛水含水層水位在平水期和豐水期比承壓含水層的水位高，屬于潛水含水層補給承壓水。新開河槽基本切穿了潛水含水層，海水倒灌，首先侵入上部潛水，而后逐步侵入下部承壓水。道路兩側由于長期的工程建設勘察，大量鉆孔（含本次勘察鉆孔，鉆井）已在一定程度上破壞了隔水層的完整性，上部潛水也可通過這些垂直通道滲入補給下部承壓水。另外，路塹基底設計標高最低處接近-6.5m，鉆探剖面顯示中部地段將揭穿隔水層底板進入承壓含水層，另有部分地段隔水層保留厚度也不足1.0m，這就增加了上下含水層的連通性。因此，本工程單純考慮降低上部潛水水位而進行施工顯然已不可能，必須同時考慮采取兩層地下水同時降低的方案。5.3.2新開河對地下水補給量估算該巖土工程所在區域的地下水補給量主要有地下徑流、降水滲入、新開河測向滲流三個部分組成。很難準確的計算式每一部分所占據的比例。但是根據地下水含鹽量多少對比分析可知，本場地取自2＃抽水井承壓含水層的水樣分析，其中Cl-+SO42-的含量是新開河水同成分的84%，可見河水滲入的嚴重程度。估計新開河補給量約為總涌水量的30～50%。考慮到路塹在長期降水的條件下含水層的滲透性還會提高，其滲透量還可能增大。

5.4建議

根據上述勘察資料可得知，本工程的水文地質條件比較復雜，不僅存在潛水，還存在承壓水，尤其是場地緊鄰直接受海潮影響的新開河入海口段，工程場地中段已明顯受河水滲入補給影響，水質變差。北段雖較輕微，但今后隨工程建設力度加大，基坑降水施工在所難免。如不采取相應的保護地下水的措施，海水入侵范圍必將進一步擴大，加劇地下水水質的惡化，對環境的破壞將逐步加劇。鑒于本工程處于水文地質條件不良地段，建議采取有利保護地下水質，有利于保護環境的結構形式U型結構，避免采取在正常使用期間長期降低地下水位的盲溝連續壁結構形式。為保證結構在使用期間的穩定安全，應在線路的東側設3～5個水文地質長期觀測孔，對水位及水質的變化實施監測。

6結語

總而言之，在工程勘察中，地下水會對基礎工程產生較大影響，甚至會影響工程建設的穩定性。因此，必須對巖土工程水文地質問題進行仔細分析，明確其對巖土工程勘察的影響，并采取有效措施提高地質勘察質量。

參考文獻

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作者：王潔 單位：貴州省水利電力學校