地下水对基础勘察工程的重要性分析

黄永海　李莉

[摘要]在进行基础工程勘察的实际工作过程中，为了提高勘察的质量，需要重视地下水问题。文章将详细的分析地下水问题在基础勘察工程中的重要性；地下水对岩土工程后期的各种危害及其相应的有效预防治理措施。

[关键词]地下水 基础勘察工程 危害 预防治理

[中图分类号] P641.11 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-168-1

地下水问题在岩土工程勘察和施工中始终是一个极为重要又常被忽略的问题[1]。地下水不仅是构成岩土体的重要组成成分，直接影响着岩土体的工程特性，又是基础工程中的重要环境要素，直接影响建筑物的稳定性和耐久性.

1地下水在基础勘察中的研究现状

目前我国基础勘察工作中，缺乏对地下水的影响进行综合考虑，造成因为地下水的问题致使建筑基础下沉，或者建筑物开裂的现象出现。

2地下水水位对地质工程的危害

在基础勘察过程中要注意勘察场地及周边地下水的升降变化，因为在一般情况下地下水水位是受季节的影响， 即夏季水位上升冬季水位下降。地下水水位受季节性变化影响不明显但具有长期性。

2.1水位上升引起的不良作用

地下水水位上升主要受地质，水文气象及人为因素的影响。因此水位上升造成的不良作用也是多种多样的，可总结为以下几点。（1）造成土壤沼泽化，导致土地资源的浪费；（2）地下水出露的斜坡、河岸等岩土容易产生崩塌、滑移等的地质灾害现象；（3）引起具有岩土体结构不同程度的破坏，强度降低、甚至软化，最后崩塌；（4）造成有水头压差的粉细砂和粉土达到饱和液化，从而出现潜蚀、流砂、管涌等现象；（5）引起地下洞室充水淹没，基础底座上浮，从而导致建筑物失稳；（6）引起基坑下承压含水层水头抬高，易致基坑底土层产生突涌或隆起。

2.2水位下降引起的不良作用

地下水水位下降，易导致覆盖层粉土和粉砂形成潜蚀与空洞，并且呈现不断扩大的趋势。如果地下水过大下降，还可能诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害，极大威胁人类自身的居住环境。并且还可能造成地下水源枯竭、水质恶化等一系列的环境问题。

2.3地下水频繁升降引起的不良变化

地下水的频繁升降变化，必将可导致岩土产生永久性的胀缩变形。当地下水频繁升降时，会造成岩土的膨胀收缩变形频繁往复，可能会导致岩土的膨胀收缩幅度不断扩大，进而形成地裂，造成建筑物特别是轻型建筑物严重性的损害。在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，会引起一些严重的工程地质危害，如流砂、管涌、基坑突涌等[2]。

3地下水引起的几种常见危害及治理措施

地下水可以通过水位的变化和压力作用造成多样复杂的地质危害。

3.1地面沉降

不合理开采地下水引发地面沉降发展缓慢，但损失大，不易治理。（1）产生原因：由于地下水水位下降引起土层中水位或者水压下降，土层颗粒间有效应力增大导致地层压密的结果。（2）危害：①引起地面绝对标高降低，可使江潮水倒灌，地表面易积水、受淹。②诱发桥墩不断降沉，导致桥下净空逐渐降低。③江海码头、底下仓库及地表堆场地坪下降，影响正常使用。④城市地下水管道坡度改变影响正常的使用功能。（3）预防及治理措施：预防措施：①精确估算沉降量，从而预测其发展趋势，根据发展趋势做好最坏的防范措施。②查阅当地水质文献结合水资源评价，确定更好的对地下水的合理开发量。③在进行桥梁、道路、管道、堤坝、水井及各类建筑物的规划设计时，预先估算沉降量，对可能发生的地基沉降作充分的预防措施，防患于未然。治理措施：①压缩地下水开采，减少水位降深幅度[3]。②对含水层进行人工回灌，增加地下水的含量。③调整地下水开采层次，情况允许的话适当开采更深层的地下水。④城内规划高层建筑密集区时应严格控制建筑容积率。

3.2流砂

流砂是由地下水渗流作用导致的岩土活动比较常见的破坏形式之一。

（1）产生原因：①地下水水动力大于岩土工程底部的粉细砂、粉土的浮重度，造成水动力和浮重度失衡。②地下水水力坡度值远远大于岩土工程中临界水力坡度值，造成水利坡度严重失衡。（2）危害：砂粒同时从一似管状通道被渗透水冲走，使基础滑移或不均匀下沉，造成地表塌陷或建筑物的地基破坏。（3）预防及治理措施：预防措施：在开发地区，要做地质勘察，如果工程地区为易产生流砂的地区则应尽可能避免大量开采地下水。治理措施：①打板桩加固坑壁，加长地下水渗流途径，从而尽可能减小水力坡度。②采用冻结法治理，使地下水和土层一起冻结。③采用化学加固法治理。

3.3潜蚀

当地下水流速较大时，如果土体粗粒孔隙中充填的细粒土被冲走，则产生潜蚀，长期潜蚀会形成地下土洞并导致地表塌陷。（1）产生原因：①机械潜蚀：土粒在地下水的动水力作用下不断受到冲刷，将细粒土缓缓的不断冲走，使岩土的结构破坏，逐渐形成洞穴的作用。②化学潜蚀：在地下水和化学作用下，致使岩石中的长石、云母等矿物逐渐变化为高岭石、绢云母和其他粘土矿物。（2）危害：地基土在不断受到潜蚀作用下，逐渐形成管性通道，进而掏空地基或坝体，最终致地基或坝体塌陷。（3）治理措施：①堵截地表水流入土层。②阻止地下水在岩土层中流动，或填充化学材料减小流速和水力坡度值。③加设反滤层，尽可能改造岩土的性质。

4地下水在基础勘察工程的重要性

地下水勘察可以作为相关防护措施的依据，帮我们确定基坑支护过程中是否需要设止水帷幕、基础施工过程中是否需要采取涂防水涂层等，让建筑物的建设避开危险区域，确保建筑的安全性。一些工程施工单位在进行工程勘察的过程中，仅仅是对工程周边地表水进行勘察而没有对地下水条件进行勘察，这样便使得工程勘察工作没有达到很好的质量，在工程建设过程中，或者建设完成之后，可能发生由地下水而引起的工程危害。

5总结

岩土工程勘察过程中，地下水勘察有着及其重要的作用。在通过完善地下水勘查，我们可以全面掌握相关信息，为工程建设提供有力参考，提高建筑物的安全性。掌握所勘察地区的地下水情况，进而了解地下水对岩土工程造成的危害，并作为相应预防措施的依据。

参考文献

[1]包杰.对岩土工程勘察中水文地质的分析与评价[J].中小企业管理与科技，2011，（7）：206-206.

[2]龙云涌，左来.地下水对岩土工程的危害及防治措施[J].民营科技，2009，（7）：233-233.[4][3]爱斯卡尔·买买提.吐鲁番地区坎儿井的保护与利用[D].长安大学，2010.

[3]高峰，段永强.工程勘察中地下水作用问题浅谈[J].常州工学院学报，2008：240-244.