关于岩土水义地质工程勘察的探析

杜嘉瑞

【摘要】水文地质工作是岩土工程的重要部分，在工程勘察中占据着重要的地位。岩土工程计算不精确的原因有地质条件、计算模式、计算参数等方面，因此要做好水文地质勘察，必须掌握最可信的地质条件及原型实测，才能保证工程质量。文章从岩土的水理性质、岩土水文地质工程勘察的影响因素、地下水引起的岩土工程危害以及岩土工程勘察水文地质参数的测定等方面对岩土水文地质工程勘察进行了研究分析。

【关键词】岩土水文地质；工程勘察；水理性质；因素；危害；测定；评价

一、岩土水文地质工程勘察的影响因素

1、地质环境条件。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其地层岩性、新构造运动等方面的内容。

2、地下水位情况。包括近2～5年最高地下水位、水位变化趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大，是工程勘察的重点内容。

3、自然地理条件。包括气象水文特征和地形地貌等内容。气象水文特征是指工程所属地域是属于亚热带还是热带，拥有的湿润程度与热量等。

4、含、隔水层情况。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度；主要含水层的分布、厚度及埋深等；不同地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。

二、岩土的水理性质分析

岩土的水理性质是指岩土与水相互作用时岩土显示出来的各种性质。（1）地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、重力水和毛细管水三种，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：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。②透水性，是指在水的重力作用下，岩土允许水透过自身的性能。透水性通常以渗透系数表示，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。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。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。

三.地下水引起的岩土工程危害

1、水位上升引起的岩土工程危害。水位上升的原因主要有人类活动因素如工程建筑施工、工业废水和生活污水的渗透等影响；地质因素如含水层岩土颗粒大小、总体岩性水平变化等。有时往往是几种因素的综合结果。比如土壤沼泽化、盐渍化，造成岩土中地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化等危害性。

2、水位下降引起的岩土工程危害。水位的降低主要是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水以及上游筑坝截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降可能引起岩土工程的危害主要体现在以下几个方面：（1）常常诱发地裂、地表塌陷、地面塌陷等地质灾害，对岩土体、建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全。（2）地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对人类自身的居住环境造成很大威胁。（3）施工降水等活动中产生水头差导致动水压力的产生，使粉细砂、粉土层中的土颗粒受到冲刷，将细颗粒冲走，使土的结构遭到破坏。

3、地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复发生，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的频繁交替，会将土层中胶结物一铁、铝成分淋失，使土层失去胶结物而变得松软，孔隙比增大，含水量增多，压缩性增大，强度降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

四、岩土工程勘察水文地质参数的测定

1、地下水的测量要求：（1）地下水水位的测定，在工程地质勘察中，凡遇含水地层时，均应测定地下水位。其中静止水位的测量应有一定的稳定时间，其稳定时间按含水层的渗透性确定；当采用泥浆钻进时，测水位前应将测水管打入含水层中20cm或洗孔后测量；对多层含水层的水位测量，必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。（2）测定地下水流向可用几何法，并同时测量各孔内水位，确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。（3）抽水试验应符合抽水试验方法，可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法；抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高；水位测量应采用同一方法和仪器，读数对抽水孔为厘米，对观测孔为毫米；当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线，在一定范圍内波动，而没有持续上升和下降时，可认为已经稳定；抽水结束后应测量恢复水位等。（4）渗水试验和注水试验可在度坑或钻孔中进行。对砂土和粉土，可采用试坑单环法；对粘性土可采用试坑双环法；试验深度较大时可采用钻孔法。（5）压水试验应根据工程要求，结合工程地质测绘和钻探资料，确定试验孔位，按岩层的渗透特性划分试验段，按需要确定试验的起始压力、最大压力和压力级数，及时绘制压力与压入水量的关系曲线，计算试段的透水率，确定P—Q曲线类型。

2、测定不同的水文地质参数选择不同的测定方法：（1）测水位：钻孔、探井或测压管观测。（2）渗透系数、导水系数：抽水试验、注水试验、压水试验、室内渗透试验。（3）给水度、释水系数：单孔抽水试验、非稳定流抽水试验、地下水位长期观测、室内试验。（4）越流系数、越流因数：多孑L抽水试验。（5）单位吸水率：注水试验、压水试验。（6）毛细水上升高度：试坑观测、室内试验。

五、结束语

为提高岩土工程地质勘察质量，在岩土工程地质勘察中应查明与岩土有关的水文地质问题，评价地下水对岩土体和建筑工程可能产生的作用及其影响，且提供必要的水文地质资料。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部.GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].中国建筑工业出版社，2009.

[2]常士骠，张苏民，等.工程地质手册[M].4版.中国建筑工业出版社，2007.