浅谈岩土工程中水文地质问题的危害

贾雷

摘要：水文地质问题在岩土工程勘察当中起到了越来越关键的作用，并且为加强工程施工的安全与稳定，防止发生人为诱发的岩土工程水文地质危害。其中，在岩土工程勘察中采取科学合理的方法来进行各种水文地质问题的相关参数的测定，并通过行之有效的分析来给出客观准确的评价，是非常重要且又必要的。而由此可见，切实做好岩土工程勘察当中对于水文地质方面的问题分析，进一步加强其在岩土工程勘察当中的积极影响和作用，是整个岩土工程行业能够实现可持续发展的重中之重。只有对水文地质问题进行明确了之后，才能够实施良好的预防与治理，并最终为岩土工程勘察设计与施工提供宝贵的资料。文章分别从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的危害。

关键词：水文地质；地质勘察；危害

前言：随着近年来我国岩土工程勘察中水文地质的深入发展和长足进步，其所带来的问题也越来越突出，为提高工程勘察质量，在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响，更要提出预防及治理措施的建议，为设计和施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

1、工程地质勘察中水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中，由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，我们认为今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容

1.1应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，并提出防治措施。

1.2工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。

1.3应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当重点评价的地质问题，如①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对硷及硷内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。④当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。⑤在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透性和富水性试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影響周围建筑物稳定性的可能性。

2、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。岩土的水理哇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。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，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。

2.1地下水的赋存形式地下水按其在岩土体中的赋存形式可分为液态水、气态水、固态水，其中液态水根据水分子的受力状况可细分为结合水、毛细管水和重力水三种，结合水又可细分为强结合水和弱结合水两种。

2.2岩土的主要的水理性质及其测试办法①软化是指岩土体浸水后，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，一般崩解时间一，崩解量一，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。

3、岩土工程勘察中水文地质问题的主要危害分析

3.1由于地下水的动水压力影响导致产生的危害在岩土工程的勘察过程中，由于自然条件下的地下水所带来的动水压力影响微乎其微，通常不太可能会产生危害，然而在一些人为因素的影响下，则会导致地下水的自然条件发生失衡现象，从而产生动水压力，而一旦该动水压力过大，就往往可能导致产生各种恶劣的岩土工程地质危害，比如管涌、流砂以及基坑突涌等危害。

3.2由于地下水位的升降变化导致产生的危害首先，由于地下水位下降导致产生的危害。总的来说，地下水位下降大都是由各种人为因素所导致的，比如附近有人为大量抽取地下水的活动、附近采矿过程中采取了矿床疏干的活动以及由于上游筑坝或者修建水库等活动导致下游地下水发生了补给比正常情况下大大偏少等。而一旦地下水位发生了过大程度的下降，就很容易诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。其次，由于地下水位上升导致产生的危害。导致地下水位上升的因素有很多，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。而一旦地下水位非正常上升，就很有可能增强对建筑物基础的腐蚀效果，促进斜坡与河岸等土体的滑移甚至崩塌，软化土体结构并降低土层的承载能力，加速部分土层的液化现象，严重时甚至会导致流砂、管涌等严重的地质危害，给工程尤其是基础工程带来极大的破坏。最后，由于地下水位频繁升降导致产生的危害。由于地下水位的升降变化很容易导致膨胀性岩土出现不均匀膨胀收缩变形等现象，而一旦地下水位升降过于频繁，则不但会造成岩土往复地产生膨胀收缩变形，而且还可能会引起岩土膨胀收缩幅度的持续加强，从而产生地裂等危害，并最终造成建筑物尤其是轻型建筑物出现严重的破坏。此外，地下水位的频繁升降还有可能会造成土层内的铁、铝等元素的流失，从而导致土层的承载力减小，以此来对岩土工程的基础选型及其处理技术产生极大的困难。

结语：综上所述，水文地质问题在岩土工程勘察当中起到了越来越关键的作用，并且为加强工程施工的安全与稳定，防止发生人为诱发的岩土工程水文地质危害。由此可见，切实做好岩土工程勘察当中对于水文地质方面的问题分析，进一步加强其在岩土工程勘察当中的积极影响和作用，是整个岩土工程行业能够实现可持续发展的重中之重。

参考文献：

[1]王燕.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].科技致富向导，2012.

[2]粟俊江.重庆地区环境影响评估中水文地质勘察研究[J].科协论坛（下半月），2012.

[3]李坚.岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].中国新技术新产品，2012.