浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题王骁

浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题王骁

王骁

中南勘察设计院集团有限公司湖北省武汉市430071

摘要：在现代工程建设中，岩土工程勘察的作用越来越重要，然而在实际勘察过程中，往往会因为水文地质情况的复杂性而忽视了水文地质情况的重要性，从而造成工程存在安全隐患。本文主要分析了岩土的水理性质及水文地质情况对工程建设的影响和评价，对工程建设具有一定的指导意义。

关键词：岩土工程；勘察；水理性质；影响；评价

由于对水文地质情况缺乏了解，岩土工程经常会受到地下水的影响而产生危害，因此必须提高对水文情况的重视，在实际工程中，要做好勘察工作，对于水文的影响要进行深入的研究，对出现的问题要采取相应的措施予以解决，以消除地下水的危害，保证工程施工质量。

一、岩土的水理性质

所谓岩土的水理性质，就是地下水与岩土之间相互作用时而产生的种种性质。就水文地质问题而言，其表现的主要特性是岩土的物理性质和岩土的水理性质，这些性质在一定程度上能够对岩土的强度产生影响使之变形，且建筑物的稳定性和安全性也会受到某些性质的影响。由于传统的岩土工程勘察工作中对地下水没有足够的认识，忽视了地下水的水理性质，不能够全面地对岩土工程地质的性质做出评价，造成了许多的问题和麻烦。一般来说，岩土的水理性质有以下一些内容：

1、岩土的软化性

当水浸过岩土体后，降低了本身的力学强度，此时所呈现的性质即为岩土的软化性。其表示方式为软化系数，是岩石耐水浸能力、耐风化能力的判断指标。像页岩、粘性土层、砂岩、泥岩等岩类土体都存在着遇水软化的特性，通过地下水的作用，形成软弱的夹层，降低了岩层的强度和整体特性。

2、岩土的崩解性

岩土的崩解性即岩土被水湿化后形成的特性。水在侵入岩土层之后，会造成岩土体内结构连接的破坏和消弱，使土体内部的胶结物发生溶解。同时，水分子会吸附在岩土的颗粒表面上，形成一种水化膜，也使岩土表面之间的颗粒产生破坏。

3、岩土的透水性

透水性的表示方法一般为渗透系数的表示方法，可通过抽水试验进行岩土体渗透系数的获取。地下水的渗透径流是透水性造成的，这不仅溶蚀、泥化、软化了岩体，降低岩土的强度，还产生了岩土的扬压力，使建筑物自重的垂直荷载有所削减，并形成了动水压力，导致基础沉陷变形或遭到更严重的破坏。这都会影响到上部建筑物的稳定和安全，如国内外的大坝事故中，多数都是因为这些原因而造成的。

4、岩土的溶水性

饱水岩土在重力作用下，会从裂隙和孔隙中自行流出一定水量，一般由给水度进行表示。作为水文地质参数的给水度，所变现的意义也是非常重要的，其能够对地下水的疏干时间产生影响，一般采用实验室方法来进行测定。

5、岩土的胀缩性

岩土的胀缩性指的是岩土吸水膨胀、失水收缩的一种特性。其指标有收缩系数、自由膨胀率、膨胀力、膨胀率等。当岩土失水后，表面的颗粒间距就会变小，其颗粒表面会和水膜结合而变薄，使土体产生收缩。而当岩土被水浸过后，会使表面的颗粒间隙变大，就会与水膜结合变得越来越厚，进而形成土体的膨胀。如果岩土反复地进行土体的收缩和膨胀，就会引起土上部建筑物的开裂和破坏。

二、水文地质问题对岩土工程的危害

水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、压力的作用、地下水动力等因素导致的。其地下水位的变化主要分为人为因素和天然因素，当到达一定程度的水位变化时，都会影响到岩土工程的安全和稳定。因地下水位变化而引起的岩土工程危害主要有以下一些方式：

1、潜水位上升

很多种原因都会导致潜水位的上升，而地质因素的影响则是最主要的。如总体岩性产状、含水层结构、水文气象因素（气温、降雨量等）、人为因素（施工、灌溉）等。多数情况下都是多种因素的综合作用而引起潜水位上升的。一般来说，潜水位的上升会危害到岩土工程的稳定和安全，如盐渍化、土壤沼泽化等都会对岩土工程进行严重的腐蚀，使其结构受到破坏，出现斜坡、岩体滑移、崩塌等地质现象。此外，一些特殊性的岩土体（花岗岩残积土、泥质砂岩、泥岩、页岩）的结构也会受到破坏，引发饱和粉土和粉细砂液化，造成管涌、流土等严重的现象出现，此时，水会将地下洞室淹没，使基础上浮，影响建筑物得稳定。

2、人为因素造成地下水位的降低

地下水位的下降，会导致岩土工程的重大危害，如采矿中的矿床疏干、上游筑坝、水库截夺下游地下水的补给、地下水的集中抽取等。种种现象会很大程度上对地下水的补给产生影响，因常常达不到有效地补给，会造成地面坍塌、地面沉降、地裂现象等严重的地质灾害，并引起水源恶化和地下水源枯竭等环境危害，对人们的生活和建筑物的稳定都会造成大的威胁。如：建筑物开裂、建筑物失稳破坏、地面不均匀沉降、坝基地下水渗流等；其次还会引发隧洞膨胀变形的破坏，如洞顶坍方、洞底鼓胀、侧壁滑塌。

3、地下水频繁升降的危害

膨胀性岩土的不均匀胀缩变形是地下水的升降变化引起的，如果地下水升降严重时，就会形成岩土的膨胀收缩，还是其收缩幅度有所增大，引起地面不均匀沉降造成建筑物的开裂和破坏。在地下水升降的变动中，由于其变化的频繁交替，会淋失土层中的铝、铁等胶结物质，而失去胶结能力的土层会变的非常的松软，这就降低了承载力和压缩模量，增大了含水量孔隙比，从而给岩土工程基础的处理和选择带来许多的困扰。

4、地下水压力、动力作用产生的危害

在天然的状态中，地下水的压力和动力的作用就会相对的薄弱，不会产生什么重大的危害，但由于受到人类活动的影响，使地下水的动力平衡条件遭到破坏和改变，在动水压力的影响下，就会造成管涌、流土、基坑突涌等一些严重的岩土工程危害。

三、岩土工程勘察中水文地质的评价内容

在实际的工程勘察报告中，往往缺少地下水对岩土层及其建筑物危害的评价内容，其施工需要和基础设计的针对性也不够强，因此总会造成一些地质的危害现象。为充分解决这一问题，就要做好水文地质评价的工作，值得注重的内容有以下几个方面：（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，提出防治措施；（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；（3）不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的反作用；（4）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着重评价的地质问题，如：①评价地下水对埋藏在地下水位以下的钢筋混凝土结构及钢筋混凝土内钢筋的腐蚀性。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、流土、管涌的可能性。④当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后的承压水进行抗突涌稳定性验算和评价。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、基坑失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

四、结语

总而言之，在建筑工程中的建筑物持力层选择、工程地质灾害的防治、基础设计等内容上，水文地质工作起着非常重要的作用。在具体的岩土工程勘察实施时，有关水文地质问题的查明就非常的必要，只有明确地下水对岩土的影响，制定出有效的防治措施，才能进一步消除地下水对工程的危害，从而发挥提高勘察水平的重要作用。

参考文献：

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[2]苏达理.岩土工程勘察中的水文地质问题[J].工程技术研究，2018（2）.

[3]潘国雄.岩土工程勘察中的水文地质问题探析[J].珠江水运，2018（10）.

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