分析水文地质问题在工程勘察中的重要体现

王　洁（贵州省水利电力学校，贵州　贵阳　550000）



分析水文地质问题在工程勘察中的重要体现

王洁（贵州省水利电力学校，贵州贵阳550000）

在岩土工程勘察作业中，经常会出现水文地质条件比较复杂的情况。如果忽视了水文地质问题，则很容易导致岩土工程受到危害影响。因此，在岩土工程勘察中，必须充分了解水文地质问题的影响。对此，本文首先对岩土水理性质进行了介绍，然后对水文地质勘察的评定内容以及其对工程勘察的影响进行了分析，并具体探究了其在工程勘察中的体现。

水文地质；工程勘察；影响

1　引言

随着我国经济的发展，工程地质勘察的技术也在不断发展和提高，极大地促进了我国地质勘察事业的发展。目前，在工程勘察中，水文工程地质对于岩土工程勘察的影响较大，因此必须对其进行深入研究。

2　岩土水理的性质

岩土水理的性质勘察，是水文勘察中的基本组成部分。岩土水理的性质，就是地下水对岩土造成的不同程度的影响。岩土的水理性质勘察主要对岩土的水量性质及地下水的储存形式进行勘察。地下水在岩土中的储存形式主要有重力水、毛细管水及结合水。岩土的水量性质主要包括软化性、透水性：①对岩土的软化性，是指岩土被地下水浸泡，造成其力学性能下降，从而表现出相应的软化。一般软化的程度用量化的指标来表示软化系数，软化系数越高，岩土的耐风化和耐水浸泡的能力越高。②对岩土的透水性，就是水透过岩土本身的性能，透水性通常用渗透系数表示，其主要取决于岩土自身的结构，如岩土的空隙越大，透水性就越强。

3　水文地质勘察的主要评定内容

对水文地质情况进行勘察，并依据勘察的结果进行相应的评价，可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料，减少不必要的安全事故。水文地质勘察的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定，主要是针对工程地下水的含量及与地表距离，如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化，而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定方面，要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量，否则，地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基，从而产生安全事故。对于周边的岩土结构和成分，要总结出对施工不同程度影响的排序，并且对这些有可能产生的危害进行深入分析，制定具体的防范措施。在此过程中，要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响，要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案：①要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀；②要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证，相关人员要做好与基础相关的勘察设计工作；③还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘察，如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等，确保工程建筑的安全。

4　水文地质对岩土工程勘察的影响

4.1地下水位升降变化的影响

（1）地下水上升主要因为岩土体的综合状况、含水层的构造、气温和降雨量等方面的不同，同时还受到人工灌溉等因素的影响，或可引起潜水位上升。而潜水位的上升能让建筑物的腐蚀度变得更加严重；导致地区里的自然灾害，例如：泥石流、山体滑坡以及岩土体崩塌等形势的出现；如果特殊的岩土体构受到破坏，还可以影响到其强度，进而发生建筑物失稳、流砂还有管涌等情况。

（2）人为因素是引起地下水下降最核心因素。例如：建造水库、在河流上游搭建大坝、过多的抽取地下水，均可引起下游地区的地下水位降低。地下水位的下降能发生地面下沉和土地干裂等一系列的情况；恶化水质，以至于发生地下水直接枯竭的状况。因此，地下水位下降，一定程度上会对建筑物、岩土体进行破坏，同时还会给人文环境带来影响。

（3）地下水频繁升降。假使地下水位发生频繁的升降状况，则可以直接危害到岩土工程建设，作为建筑地基持力层，膨胀性岩土的膨胀和收缩没有适当的规律性，从而给建筑物结构带来了破坏，尤其是对以天然地基作为持力层的建（构）筑物影响甚大。同时，地下水位交替极其频繁，还会发生土质松动、土层承载力减小的趋势，给工程的有序施工带来影响。

（4）自然状态下，地下水的动力作用不会严重影响到岩土工程，其危害程度较小，然而假使地下水运动是由于人为因素引起的，则可以形成很大的动力作用，引起基坑突涌、流砂还以及管涌等情况，直接影响到工程质量。

4.2地下水动水压力的影响

地下水动水压力，是影响岩土工程勘察的重要因素，在进行岩土工程勘察时，若地下水动水压力的影响规模大，一旦发生人为触动，就会使得地下水自然条件出现失衡现象，这就会从本质上给岩土勘察工作的进度带来影响。另外，由于这种动水压力巨大，造成大量的工程地质危害问题出现，比如出现的管涌问题，从本质上会给岩土工程勘察工作的质量与效率带来影响。严重时由于地下水动力的改变造成的此生灾害，甚至可能造成工程事故，引起人员伤亡。

5　案例分析

5.1工程概况

某岩土工程全程长度为800m，宽度为40m，采用的是U型槽或盲沟连续壁结构，拟采用钢筋混凝土基础，基底埋深标高为-6.50m，水文地质勘察等级为乙级。本次勘察主要是要查明各含水层和隔水层层位，埋深和分布规律；查明各含水层（包括上层滞水、潜水、承压水）的补给条件和水力联系；查明场地范围内各含水层的渗透系数及影响半径；分析结构实施后，水位变化对周边环境及周边建筑物结构稳定的影响。

5.2场地水文地质条件

该岩土工程所在地区属于近海沉积平原地貌。本工程根据地下水的动力性质，可以将含水层分成上下两个含水层组。工程地质钻探发现，上部潜水含水层透水性差，含水微弱，对工程降水意义不大，故抽水试验均布置在承压水层中，按稳定流完整井（3＃井按非完整井）计算。根据抽水试验，该地区地下水已明显受到海水入侵的影响。

5.3水文地质条件对工程的影响分析

在该岩土工程中，无论采用的是哪一种结构形式，该地区的水文地质条件都决定了该地区不适宜长期抽取地下水的结构方案，其理由分析如下：

5.3.1上下含水层的水力联系所带来的问题

根据勘察资料可以知道，亚粘土隔水层被分成上下两个含水层，它的厚度以及地板所埋的深度，都在平面分布上存在比较大的变化。本场地内为隔水层，而在较大范围内已变薄甚至消失，上下含水层相互连通，变为潜水含水层，这在建国木器厂（中房星苑一、二期）的勘察中已得到证明。另外，潜水含水层水位在平水期和丰水期比承压含水层的水位高，属于潜水含水层补给承压水。新开河槽基本切穿了潜水含水层，海水倒灌，首先侵入上部潜水，而后逐步侵入下部承压水。道路两侧由于长期的工程建设勘察，大量钻孔（含本次勘察钻孔，钻井）已在一定程度上破坏了隔水层的完整性，上部潜水也可通过这些垂直通道渗入补给下部承压水。另外，路堑基底设计标高最低处接近-6.5m，钻探剖面显示中部地段将揭穿隔水层底板进入承压含水层，另有部分地段隔水层保留厚度也不足1.0m，这就增加了上下含水层的连通性。因此，本工程单纯考虑降低上部潜水水位而进行施工显然已不可能，必须同时考虑采取两层地下水同时降低的方案。

5.3.2新开河对地下水补给量估算

该岩土工程所在区域的地下水补给量主要有地下径流、降水渗入、新开河测向渗流三个部分组成。很难准确的计算式每一部分所占据的比例。但是根据地下水含盐量多少对比分析可知，本场地取自2#抽水井承压含水层的水样分析，其中Cl-+SO42-的含量是新开河水同成分的84%，可见河水渗入的严重程度。估计新开河补给量约为总涌水量的30～50%。考虑到路堑在长期降水的条件下含水层的渗透性还会提高，其渗透量还可能增大。

5.4建议

根据上述勘察资料可得知，本工程的水文地质条件比较复杂，不仅存在潜水，还存在承压水，尤其是场地紧邻直接受海潮影响的新开河入海口段，工程场地中段已明显受河水渗入补给影响，水质变差。北段虽较轻微，但今后随工程建设力度加大，基坑降水施工在所难免。如不采取相应的保护地下水的措施，海水入侵范围必将进一步扩大，加剧地下水水质的恶化，对环境的破坏将逐步加剧。鉴于本工程处于水文地质条件不良地段，建议采取有利保护地下水质，有利于保护环境的结构形式U型结构，避免采取在正常使用期间长期降低地下水位的盲沟连续壁结构形式。为保证结构在使用期间的稳定安全，应在线路的东侧设3～5个水文地质长期观测孔，对水位及水质的变化实施监测。

6　结语

总而言之，在工程勘察中，地下水会对基础工程产生较大影响，甚至会影响工程建设的稳定性。因此，必须对岩土工程水文地质问题进行仔细分析，明确其对岩土工程勘察的影响，并采取有效措施提高地质勘察质量。

［1］郭勇军.岩土工程勘察工作中水文地质问题探析［J］.科技传播，2014 （07）：288～289.

［2］王振伟.浅析水文地质问题在工程勘察中的重要性［J］.技术与市场，2014（01）：22～23.

［3］王正林.关于水文地质在工程勘察中的作用分析［J］.科技与企业，2014（05）：193.

2016-4-7

TU42

A

2095-2066（2016）12-0065-02