关于岩土工程勘察中的水文地质问题分析.doc

1、关于岩土工程勘察中的水文地质问题分析摘 要：近年来人们对工程地质勘探要求与标准越来越高。这就要求勘探人员在工程勘察中详细研究与工程相关的水文地质，提出相应的防治措施从而提高工程勘察水平。本文主要是对我国工程地质勘探中水文地质问题及其危害进行探讨，希望有助于加深人们对工程地质勘探问题的认识。 关键词:工程地质勘探水文地质问题 中图分类号：P345 文献标识码： A 文章编号： 引言 岩土工程地质与水文地质息息相关，由于地下水是岩土体的重要组成部分，直接影响着工程建设的施工，从而对建筑物的耐久程度和稳定程度具有一定的影响。但是人们在工程勘察实践过程中，往往忽视水文问题，通常情况下仅仅是常规的评定自

2、然环境下的水文地质条件要素，而对水文地质资料不能充分利用，从而不可避免地产生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，因此，需要人们对其进行更深层次的探讨。 一、水文地质的重要性 水文地质有着与工程地质极为密切的关系，二者相互作用、相互联系，密不可分。地下水是岩土的组成结构，它对岩土体工程的特性有着直接的影响，同时也会影响基础工程，从而影响到建筑的耐久性和稳定性。在工程地质的勘察过程中，因为实质的勘察工作几乎不会涉及到水文参数，所以很多时候水文地质工作就被工作人员一笔带过，只是对天然地下水位作简单的一般性评价，而忽略了它的问题。此外，在水文地质比较复杂的一些地区，工程勘察人员受条件所限，对水文地质研

3、究不深，在设计中对水文地质的问题重视程度不够，从而眼看地下水给各种岩土工程造成危害，不断地给勘察院和设计院敲响警钟。因此，在进行工程地质的勘察过程中，为提高工程勘察的质量，保证工程的稳定性，使工程顺利进行，必须要加大对水文地质问题的研究力度。在进行岩土工程地质勘察的时候，不但要查明水文地质的问题，还要分析地下水对建筑物的影响和作用，并提出相应的预防措施和整治对策，为工程地质的设计和施工的有效开展提供全面可靠的依据资料，降低地下水对工程的危害。 1、预防因地下水升降带来的问题 造成地下水位波动的原因可能有：气候的变化，季节变化，地球与月球引力变化，河流、湖泊、水库水位变化，潮汐变化及气压变化等。

4、地下水位的升降超过一定程度有可能造成粉土以及粉细砂饱和液化而出现流砂、管涌等问题，也可能导致土壤盐渍化、沼泽化而腐蚀建筑物。因此在水文地质勘察工作当中要密切注意并调查掌握地下水位的条件以及升降变化的情况。 2、预防因地下水压力作用带来的问题 在自然状态下，地下水动水压力的作用十分微弱。但是在工程活动当中，由于地下水天然动力平衡的条件被改变，在动水压力作用下也会导致一些后果严重的岩土工程危害。如管涌、流砂以及基坑突涌等，需要做好这方面的水文地质勘察工作。当建议采用桩基时，应评价采用桩的适宜性；对桩基工程设计、施工、检测、监测应提出以桩的静载荷试验验证或确定单桩承载力的建议。 3、预防地下水位对岩

5、土性质的影响 毫无疑问，岩土物理力学性质的与地下水位之间有着非常密切的联系，尤其是那些风化残积土、软质岩石以及不同成因的粘性土等。所以要高度重视地下水位对岩土物理力学变化的影响，做好预测和指导工作，避免工程出现因地质问题而导致的质量安全事故。 工程地质勘察中水文地质评价内容分析 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墓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、结合施工实际情况提出水文地质评价问题 应该充分结合水文地质因素同工程建设

6、施工之间的联系和作用，从工程施工建设的立场出发，再进一步结合施工现场的实际情况，提出有关水文地质评价问题，例如：对于压缩范围内存在基础层时，松散，饱和细砂，粉砂，预计将产生潜在的侵蚀，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性；对于选用软质岩石，强风化岩，残坡积土，膨胀土和其他岩石和土壤作为施工建设的基础承载层的，应侧重于地下水运动的评价可能出现的从上面的岩石和土壤软化、崩解、胀缩等作用的分析；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；如果基础下部存在承压含水层时，应该考虑到基坑挖掘后承压水对基坑底板的冲毁情况，并对这种可能性做出计算和评估，确保基坑开挖顺利进行；在地下水位以下开挖基

7、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、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 2、预测分析地下水的水文地质情况与变化情况 工程地质勘察需要查明以下水文地质问题：地下水的天然状态、天然条件下地下水的赋存状态、类型和主要含水层的分布规律等，另外还需要研究分析与地下水相关的水文地质情况，更主要的是在施工过程中及时对地下水的变化情况进行预测分析，并对建筑物和岩土体之间的反作用进行考虑，从而敲定最终的工程建设施工的方案。当地基基础压缩范围内有饱和或者松散的粉细砂存在时，则需要分析潜蚀、流砂以及管涌等情况存在的可能性，并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，解决

8、地质勘探中的水文地质问题，切实地提高地质勘探质量。 3、结合勘察过程实际需求分析水文地质要素相关问题 在实际的勘察过程中，勘察人员需要结合施工建设的实际需求详细地分析水文地质要素相关的问题，取得详实的水文地质资料，并预测一定水文地质问题下的影响分析资料。由于不同的水文地质模式对建筑的适宜性与建设要求不尽相同，因此在工程施工中要根据所勘探的水文地质资料提出与之相适应的施工策略。 三、岩土水理性质 岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质就是岩土的水理性质。岩土重要的工程地质性质包括岩土的水理性质与岩土的物理性质。岩土的水理性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

9、在勘察中比较重视对岩土的物理力学性质的测试,却忽视了对岩土的水理性质的测试,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。岩土水理性质大致包括： 透水性，指岩土被水在重力作用后渗透通过的性能。 结水性，当水在经受重力作用之后，自由地流出岩土的缝隙，这种性能就叫做结水性。 崩解性，由于水把岩土浸湿，岩土遭到破坏而呈现出结构解体崩散消弱等状态这样的特性就叫崩解性。 四、水文地质问题对岩土工程施工的危害 水文是指地下水和岩土在互相作用的时候所表现出来的各种性质岩土的物理性质和水理性质是岩土的重要工程地质性质。不但影响岩土的变形以及强度还直接对建筑物的稳

10、定性产生影响。水文地质条件包括地表水、含水层隔水层和地下水的来源和水力联系等内容。地下水与地表水是建设工程施工场地的主要的水的组成，地下水的主要补给方式是通过雪融水降雨以及地表水浸透等方式进行。地下水与其他组成部分组成了岩土体，岩土体的工程特性收到地下水的直接影响，并且影响建筑物的稳定性和耐久性。地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成。 1、地下水位变化对岩土工程施工的危害 地下水位变化有一定的限度，一旦超过这个限度，就会岩土工程构成一定的危害。在工程勘察中，要注意调查了解地下水位条件及其升降变化，在天然条件下地下水位一般是季节性的变化，雨季

11、时水位上升，旱季时水位下降，最高水位与最低水位之间称为水位变动带。地下水位的天然变化是区域性渐变的，而且变化幅度较小(突发性自然灾害除外)。但是，人为因素引起的局部性地下水位升降变化的幅度和速度往往大于天然变化，它所引起的岩土工程危害更为严重。为了正确评价地下水位升降变化对岩土工程的影响，在工程勘察中首先要准确地测定静水位。地下水位变化引起危害又可分为三种方式： 1.1 水位上升引起的岩土工程危害。 造成潜水位上升的原因有很多,有时往往是几种因素的综合结果，其主要受含水层结构、总体岩性产状等地质因素影响；降雨量、气温等水文气象因素影响及人为因素如灌溉、施工等的影响。由于潜水面上升可能造成岩土工

12、程的土壤盐渍化、沼泽化，增强岩土及地下水对建筑物的腐蚀性。一旦地下水升降频繁，不仅会使得岩土膨胀收缩，出现变形往复的现象，还会造成岩土扩张和收缩率继续增加，最后可能致使建筑物出现裂纹或者更为严重的破坏。 1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害 地下水位局部过大下降的原因，主要是人为因素造成的，如抽取地下水集中过量了，使地下水的开采量大于补给量，会使地下水位过大而持续下降，不断扩大降落漏斗。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。 1.3 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,升降频繁的地下水,不仅会使岩土的膨胀收缩，变形往复

13、,而且会不断加大岩土的膨胀收缩幅度,进而形成地裂破坏建筑物，特别是轻型建筑物。地下水位频繁升降也会使水文地质产生问题，由于地下水的升降变化能引起膨胀性岩上产生不均匀的胀缩变形，进而影响到地下水文地质分布。 2、地下水动水压力对岩土工程施工构成的危害 一般情况下来说，除非出现比较剧烈的地质灾害或地质变动，地下水的动水压力在自然状态下的作用比较微弱，不会对工程施工构成严重影响。但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力的作用下,往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等严重的岩土工程危害。在高层建筑深基坑开挖中，应对地质勘探中的水文地质问题更加重视，如果遇到基坑下部有承压含水层存在的情况，应加大对开挖基坑投入，减小承压含水层上覆隔水层的厚度，尽可能避免承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，进而造成突涌现象等 结束语: 水文地质工作在许多方面都起着重要的作用，如建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等,随着工程勘察的发展,会越来越重视水文地质工作,切实做好水文地质工作将极大的推动勘察水平的提高。 参考文献： 1董庆工程地质勘察中水文地质问题的影响J.科技创新导报，2009 2沈七九.简论工程地质勘探中水文地质问题J.科技风.2012