基于岩土工程建设中水文地质勘察分析

孙晓亮/辽宁省第五地质大队

基于岩土工程建设中水文地质勘察分析

孙晓亮/辽宁省第五地质大队

随着社会经济的快速发展，很多的建筑工程施工都转入到地下，而地下水作为岩土的一部分，直接影响着岩土体的化学及物理力学性质。地下工程所在的外部环境，会直接的影响地下工程，使建筑的持久性和稳定性降低，另一方面，没有水文地质勘察的实施，将会增加地下工程施工的困难，并直接影响着工程质量，故切实做好水文地质勘察工作，掌握地下水的水文参数，对消除地下水对建筑工程质量的影响及岩土工程的危害是非常有必要的。

岩土工程；水文地质；影响

一、水文地质条件对岩土工程的影响

我们都知道蝴蝶效应：“一个蝴蝶在巴西轻拍翅膀，可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。”人类每一次不合理、不科学的行为，即使是很细微的损害，都会对自然乃至我们生活的社会环境产生巨大的影响。接下来，本人欲阐述的影响中绝大多数都与人类的行为使然分不开。

1.水位上升或下降带来的影响。水位的上升或下降一方面是由于自然因素导致，但更多方面是由于人为原因所致。众所周知，持续不断的雨水供应会导致地下水位上升，再加上特殊的地理环境因素的影响，常常会带来洪涝、泥石流、滑坡等自然灾害，更不利于岩土工程项目的顺利开展。而长期的干旱会使地下水位下降，不仅影响人类生命之源的水资源的正常使用，而且严重的下降会导致地面出现大面积的沉降和建筑物的倒塌。而考察其人为方面的原因：人类基于个人利益或公共利益的需求，不加节制的抽取地下水或在河流上游修建大中型水坝，拦截地下水，致使下游地下水量变小甚至有枯竭的预兆。而多数情形在进行人工降低地下水时，选用的方式方法不是正当、合理的，轻则导致底基层出现下沉，建立在此地基基础上的建筑设施和地下的水管等设施出现沉降，短期来看不会影响人类的生产和生活，但是长期以往，受到各种外力因素的影响，我们不能断定这不会危及到我们的生产和生活。重则导致地基的土层出现滑动与流失，进而危及建筑设施的稳固与正常使用。

2.动水压力作用对岩土工程的损害。动水压力（dynami cwat erpr es s ur e），又称渗透力，是指土中所富含的水因子在自由流动的过程中，因受到土壤阻力的影响，对土壤的结构产生拖曳进而使土壤的应力发生变化的能力。渗透力的大小对岩土工程的安全施工有很大影响。现实生活中，人为原因（如对岩石结构进行瓦解和破坏）导致的地下水天然动力失衡的比重要远远高于自然因素，日常中经常出现的如流土、管涌和基坑等现象就是渗透力作用的真实写照，也是人类的生产生活活动导致的真实反映。地下水动水压力对岩土工程的作用如果操作不好，控制不当，轻则影响在建中的岩土工程的顺利竣工，情节严重时将危及毗邻建筑物的使用与安全。

二、岩土工程水文地质的勘测要求

勘察人员在对岩土工程中的水文地质进行勘察之前，应当对相关的勘察资料有所熟悉和掌握。勘察资料包括对施工现场的自然地理状况、地质状况、地下水位的情况、每个含水层与隔水层之间的埋藏要求、地下水的水位、地下水的流向和水压状况的了解。首先，要了解施工现场当地的气候变化和地形特点，山地地形且多雨水的特殊自然条件对岩土工程建设的要求比平原地区且气候适宜的地区的要求多，此时就应该更加注意岩土工程建设的稳固与牢固性。其次，要准确把握施工地区的岩石层的特点及结构运动等情况，及时对施工的设计方案进行规范性调整，促进工程价值的最大效能的发挥。再次，通过观察近年来的地下水位的变化趋势，掌握该地区的地下水位的变化情况，地下水易对建筑设施的钢筋混凝土造成大面积的腐蚀，不同程度的腐蚀对岩土工程造成的破坏度不同。不论何种破坏，都必须引起我们的足够重视。因此，确保地下水位的变化，且将其变化幅度控制在安全合理的范围内，是岩土工程建设中解决水文地质问题的重要工作。

三、岩土水理性质

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

1.地下水的赋存形式：地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

2.岩土的主要的水理性质及其测试办法：

①软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。

②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。

③崩解性，是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大，以广东地区的残积土为例，一般崩解时间5耀24h，崩解量1.79耀34，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

④给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数，也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

⑤胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等，在这里不再叙述。

四、结束语

综上所述，水文地质条件对岩土工程建设有着巨大影响。因此，要保证岩土工程的顺利进行，如期竣工，确保建筑设施后期的正常和安全的使用，就必须坚持对水文地质进行全面系统的勘测。随着

工程勘查的进一步发展，水文地质工作必将受到相应的市场主体的高度重视，勘查人员必须在遵循水文地质勘测要求的基础上，掌握水文地质勘测的各项参数，促进水文地质工作在土木工程勘查水平提高方面的推动作用。我们相信，这一定会对我国的土木工程发展发挥巨大作用。

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