浅析地下水对岩土工程的影响和勘察现场需要注意的问题

■　钟国洪

（广东省地质局第五地质大队广东肇庆526020）

浅析地下水对岩土工程的影响和勘察现场需要注意的问题

■钟国洪

（广东省地质局第五地质大队广东肇庆526020）

随着社会对建筑物的需要越来越多，岩土工程的数量和规模也在急遽增加。岩土工程中地下水勘测与评价是关乎工程安全和质量的关键性组成内容，因此在岩土工程施工前必须首先进行地下水的勘测和评价。本文首先概述了地下水对于岩土工程的影响，在此基础上总结了在勘察现场需要注意的主要问题，旨在进一步避免地下水引起的安全隐患，从而提高岩土工程的质量和安全性。

地下水岩土工程勘察现场

岩石工程中的地下水特指地表下松散堆积物以及基岩空隙中原有的潜水或承压水，或是工程中管道损坏流出的水。岩土的水理特性导致地下水可能对岩土工程造成严重的破坏，轻则延误工期，重则导致岩土工程难以进行。可以说，地下水的勘测是岩土工程得以进行的基础，更是岩土工程的安全性和质量保障，因此具有重大的工程应用研究价值。

1　地下水对岩土工程的影响

1.1地下水的升降对于岩土工程的影响

地下水具有季节性变化和区域性变化的特点，但是实际工程中地下水并没有显著的水位变化。目前人类无休止的利用和破坏变成地下水的水位变化的主要影响因素，而且水位呈现不规律的状态，对于岩土工程对于地下水的勘测和预测增添了更大的难度。为了更为精确的分析地下水对于岩土工程的作用，目前在岩土工程中增设了静水位升降的测定以便进一步勘查水位的变化、提供准确的数据。通常，在岩土工程中，静水位升降的测定的主要内容为承压水位的测定、潜水水位测定和含水层勘测。

（1）地下水水位上升的影响。地下水的水位上升通常会引起地表土壤的变化和岩土结构的变化，其中较为常见的土壤变化为土壤沼泽化、土壤盐碱化等，常见的岩土结构变化为岩土滑坡、岩土坍塌、岩土崩解和岩土疏松，甚至出现更为严重的岩土变化如沙土流失、岩土充水、地基不平、岩土软化等等，严重影响岩土工程的质量和安全性

（2）地下水位下降的影响。地下水的水位如果发生下降的现象一般会伴随出现地下水量的增多，然是如果因为人力对地下水的利用过度，往往地下水不能及时进行水量补给，如果同时出现地下水位的降低和地下水量的不足则会引起地下水水位降低的范围更为广泛，引发土壤膨胀和岩层断裂等现象，从而导致地表塌陷、地基下沉、建筑物变形、地基不稳定等严重后果，缩短了建筑物的使用寿命和安全性能。

1.2地下水动水压力的影响

地下水的动水压力在没有外力的作用下保持相对恒定的压力，不同水位之间动水压力的与周围地区差异不大。但在岩土工程的进行过程中，实际上地下水的动水压力会随着岩土工程的重量产生一定的变化，与此同时地下水的动水压力会引起岩土的松动和结构的变化，因此会引起岩土工程地基的变化，从而导致岩土工程的结构变动，甚至会严重影响建筑失去设计中的稳定性。在建筑物中，地基属于建筑的基础部分，岩土工程中地基的常见种类为基坑地基，这种地基的特点是基坑中的承压含水层由于建筑物增加的压力变大，承压含水层的动水压力会得到显著提升，由于水位越深受到的压力越大，所以底部的压力较大，从而导致基坑底部出现岩土崩坍以及地下水喷涌等问题。如果基坑由于压力过大而产生渗水现象，则会令地基中的混凝土发生显著变化，从而引发建筑物地基不稳固的现象，严重影响建筑物的质量。

1.3地下水侵蚀的影响

由于地下水的化学成分极为复杂，其中包含一些具有腐蚀性的成分，会显示出一定的酸性或碱性。这些腐蚀性物质虽然具有的腐蚀效果并不显著，但岩土工程经过长年累月的地下水的冲刷，极易被地下水所侵蚀。最为常见的侵蚀为地下水建筑物的地基侵蚀作用和对岩土结构侵蚀作用。

在地下水对地基的侵蚀中，由于工程中地基往往采用钢筋、混凝土等成分进行建筑，钢筋极易受到酸性地下水的腐蚀，其中的铁元素极易发生化学反应形成铁锈；而混凝土中的成分会与地下水中的成分发生化学反应，造成混凝土的分层或是脱落。因此，地下水的腐蚀作用对于地基而言影响不容忽视，严重影响建筑物地基的质量和整体稳定性。

在地下水岩土结构的侵蚀中，地下水对于附近的岩土的腐蚀作用极易形成孔隙率增加的情况，与此同时地下水的腐蚀作用还会引起岩土疏松现象的发生，严重影响周围岩土的结构特性，进一步对建筑物的稳定性进行破坏。

2　勘察现场需要注意的问题

在岩土工程进行之前，必须首先进行地下水的勘察工作，全面的分析地下水的水位、增加建筑体所引起的水动压力变化以及地下水的酸碱度等因素，通过综合分析影响因素指导岩土工程的设计和进程施工，对于地下水对于岩土工程的影响和相应的措施如表1所示。

表1　地下水对岩土工程影响和相应的措施

与此同时在勘察地下水的过程中应该注重以下几点问题，综合考虑岩土工程的安全性和经济效益，做到安全性与经济效益的最优化配置。

2.1地基需求

对地下水进行勘测时，尤为注意的问题就是建筑物拟定使用的地基种类对于地下水的具体要求，并且根据当地的地下水具体情况研究是否满足建筑物地基的具体需求。为了进一步确定建筑物的地基质量，据此进行勘察的主要内容如下：首先为地下水的补给以及流通情况是否良好，以免出现由地下水水位引起的土壤性质的变化以及岩层结构的变化；其次为地下水的相互作用，包括地下水与地表水的相互作用以及人类对地下水的作用，以免出现人为因素或自然因素造成的地下水水位的巨大变化，避免对于低级产生不良影响。

2.2地下水特性

由于地下水的水动压力和侵蚀作用极易造成地标建筑稳定性的下降，因此在对地下水的勘察过程中，应该注意对地下水的水质进行化学分析，包括当地地下水的酸碱性和其中的化学成分、地下水的存在形态和含量、地下水的具体变化规律、地下水对钢筋以及混凝土等材料的侵蚀影响。根据上述内容能够，进行对于岩土工程的估测，以便进一步预测地下水对于岩土以及建筑物可能出现的影响。根据具体情况，可以进行相应的防范措施或者进行设计改造，进一步提高建筑的安全性。

2.3其他因素

根据地下水对于地基和建筑物的具体影响，可以进行估测所建造的工程的持久性和安全性，特殊地区应该进行更多的勘测内容以保证工程的安全性，如对于土壤的岩层进行分析，以便发现岩层的具体问题以及是否适合进行岩土工程，避免岩土工程位于由于地下水而造成的软化岩层、膨胀岩层、流砂岩层；以及对岩土中的承压含水层进行分析等等。根据综合因素进一步确定岩土工程的位置已采取措施。

3　结语

由于地下水对于岩土工程的重要影响，在施工前应该充分对地下水进行勘察，对地下水情况进行勘测是岩土工程得以进行的基础。经过研究，地下水对于岩土工程的主要影响存在于地下水的水位变化影响，水动压力的影响以及地下水的水文地质条件对于岩土工程的影响。因此，在勘查现场应该充分考虑当地地下水的具体情况，充分注意勘察现场可能存在的问题，综合进行岩土工程的改进设计以及相应的进度计划，同时对于具体问题应采取有效的措施，以便充分保证岩土工程的安全性和整体性质。

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P62[文献码]B

1000-405X（2016）-3-265-1