浅谈水文地质问题在工程地质勘察中的重要性

李铭鹏

【摘 要】为了给工程设计提供完备的基础资料，工程地质勘查不仅要查明土质条件，还要查明与岩土工程有关的水文地质情况，客观评价水文条件对工程实施、质量等方面的作用和影响，并提出切实可行的防治措施以消除危害。为此，本文基于大量文献资料从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质和地下水引起的危害入手，扼要分析了水文地质问题在工程地质勘察中的重要性。

【关键词】水文地质；地质勘察；地下水；评价内容；岩土水理性质；危害

在工程地质勘察中，水文地质一直是一项极为重要却又容易被忽视的内容。随着人们对工程勘测的认识逐渐深入，水文地质问题越来越受到关注，人们在评价水文地质问题的危害性和消除危害上投注了更多的目光。近年来，相关人士发现地下水在工程治理层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面起着极其重要的作用，做好工程地质勘查中的水文地质问题调查与分析工作，为工程设计、施工提供必要的依据和支持，保证工程质量的同时促进地质勘察水平的提高。

1.工程地质勘察中水文地质问题的评价内容

由于以往的工程地质勘察中易忽视水文地质问题，甚少将水文地质问题评价与工程设计和施工结合起来，以致人们对地下水在岩土工程中的作用和危害认识不足，造成了多起因地下水导致工程基础下沉、墙体开裂等质量问题。总结以往的工作经验，要求结合工程实际评价水文地质问题，预测不同条件下可能造成的工程危害，对水文地质问题作出较为全面、客观的评价。如，在工程基础埋藏在地下水位之下的情况下，重点研究分析地下水对混凝土及其内置钢筋的腐蚀性；在选用软质岩石、膨胀土等土层为基础持力层情况下，重点研究分析地下水对岩土体产生的软化、崩解、涨缩等作用；在工程基础压缩层范围内存在松散、饱和状态的细砂时，重点研究分析可能出现的液化潜蚀、漉砂、管涌的可能性；等等。

2.岩土水理性质

岩士水理性质是指岩土与地下水相互作用时表现出来的各种性质，属于工程地质性质范畴。以往的工程地质性质勘测中较为重视岩土的物理力学性质测试，对它的水理性质测试不够重视，造成工程地质性质评价内容不全面。实际上，岩土水理性质影响着岩土的强度和变形，亦对工程基础稳定性有着巨大影响。为此，要提高地下水对岩土水理性质影响的重视程度，研究分析不同形式、不同类型的地下水对岩土水理性质的影响。下面针对几种地下水对岩土水理性质的影响进行了简要分析。

第一种，强结合水。强结合水是地下水在岩土中的主要赋存形式，有着很强的膨胀性、可塑性和收缩性。由于受到强力束缚，其只能在有限的范围内运动，因而对岩土水理性质影响较小。

第二种，毛细管水。毛细管水主要受毛细管力和重力影响，当毛细管力大于重力，毛细管水才会上升。由于毛细管水能够船体静水压力，且能够垂直运动，因而对岩土有着软化作用，对建筑基础有着很强的腐蚀性。

第三种，重力水。重力水就是人们狭义观念上的地下水，它在岩土中非常活跃，因而对岩土水理性质有着明显影响。为此，我们将重力水看成是研究分析地下水对岩土水理性质的重点对象。

3.地下水引起的岩土工程危害

由地下水引起的岩土工程危害主要包括两个方面的内容，即地下水位升降变化和地下水动水压力作用下产生的影响，下面将给予具体的论述。

3.1地下水位升降变化产生的作用

自然和人为因素都可能造成地下水位升降变化，无论哪一种原因，当地下水位升降变化达到一定程度时都会对岩土工程造成极为严重的破坏性影响。由地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要发生在三种状况下。第一种，在地下水位上升一定程度时，就会对岩土工程产生危害。地下水位上升是在多种因素作用下发生的，如含水层结构、水文气象条件、施工等。这种情况下，岩土工程易表现出这样的反应。岩土层沼泽化、盐演化，地下水对工程基础的腐蚀性明显增强；斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象；部分特殊性质的岩土结构破坏，岩土层软化、强度下降；导致细砂、粉土到达饱和或液化状态，出现流砂等问题；工程基础上浮，建筑地下室充水严重，导致基础结构不稳定。

第二种，在地下水位下降一定程度时，也会对岩土工程产生严重危害。地下水位下降的原因有自然因素和人为因素，其中人为因素起着决定性的作用，如集中抽取地下水、水库截流等。当地下水位下降严重时，会导致岩土层下降，地面出现不同程度的裂缝、沉降、塌陷等问题，甚至会造成地下水源枯竭、水循环遭到破坏等，对工程基础和结构的稳定性产生极为严重的破坏性影响，同时对社会安定和人们生命安全也会产生威胁。

第三种，在地下水位变化极为频繁时，易对岩土工程产生威胁。地下水升降变化会导致膨胀性岩土产生不均匀胀缩、变形，当这种变化极为频繁时，岩土膨胀、收缩、变形往复循环，使岩土的膨胀收缩幅度不断加大，造成严重的地裂情况出现，在此岩土层上的工程会出现不同程度的损害。

3.2地下水动压力作用产生的危害

在天然状态下，地下水动压力所产生的作用比较微弱，基本不会对岩土工程造成什么危害。但是如果在人为因素作用下，地下水动压力产生的动力系统受到了破坏，系统失去原有的平衡条件时，就会对岩土工程产生一定的危害，如流砂、基坑突涌等。为此，岩土工程施工时要尽量考虑到这一点，避免出现不必要的麻烦，或做好预防、防治方案，以便应对突发状况。

4.研究分析水文地质问题对工程地质勘察的重要性

通过以上内容论述，我们不能发现地下水在岩土中的赋存形式和地下水位升降变化对岩土工程产生的危害，不仅会影响到岩土层结构稳定性也会影响到工程基础结构的稳定性，甚至对人们的生命安全产生严重威胁。水文地质作为工程地质性质的基本内容之一，两者之间的联系极为密切。简单地说，地下水是岩土体的组成部分，对岩土水理性质亦有着直接影响，甚至对岩土的物理力学性质都有一定影响。当地下水升降变化达到一定程度时，岩土性质必将受到破坏，导致地面出现开裂、沉降等问题，进而使工程结构的稳定性遭受一定破坏。为此，工程地质勘察实际工作中不可忽视水文地质这一重要内容，结合工程要求分析、凭借水位地质数据，预期其可能对工程基础产生的危害，制定预防措施，积极应对地下水对岩土工程产生的各种危害，将危害扼杀在“摇篮”里，为工程设计、施工提供科学、全面的资料依据，进而保证工程的设计和施工质量。

5.结语

工程勘察设计、施工中，水文地质资料有着相当重要的位置。勘察、研究分析水文地质资料，不仅可以准确探明地下水位，也可以预测地下水位升降变化对岩土工程及上层建筑产生的危害，为工程施工设计提供较为完整的资料，为保证工程质量做出突出贡献。为此，要求勘察人员切实做好水文地质问题资料收集与分析工作，加强技术研究以提高资料分析的精确性，为设计人员提供更为准确和完备的工程地质资料，提高工程施工设计的科学性、合理性和技术性。

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