岩土工程中水文地质勘察的作用浅析

岩土工程中水文地质勘察的作用浅析

摘要：水文地质在岩土工程勘察设计与施工中起着非常关键的作用，为了加强施工安全和稳定，防止人为原因引起的水文地质灾害。在岩土工程勘察设计与施工的过程中，采用科学与合理方法对水文地质问题进行参数测定，通过有效分析给出客观和准确评价，是既重要又必要的。本文简单阐水文地质问题及其危害、水文地质进行勘察时的要求等进行了分析和探讨。

关键词：岩土工程;水文地质;勘察

一、地下水对岩土工程的主要危害

1.地下水位上升引起的岩土工程危害

(1)造成岩土出现崩塌、形变、滑移等不良情况。在有料坡的地方或河岸两旁，当地下水位升高时，土体与岩体被水分充分浸润、软化，从而降低其抗压强度，而当地下水位降低时，又对岩土产生侵蚀作用，破坏其内部结构和承载能力。另外，由于水位的上升、下降使动水压力增加，常常引起岩土形变、崩塌、移动等情况。

(2)降低建筑物地基承受荷载能力。在深入研究分析各类建筑物地基后，工程人员发现，地下水位升高会破坏一些岩土内部结构，降低岩土自身强度，从而严重影响地基承受荷载能力。无论是那种性质的岩土，其承载力容易受到地下水位上升、下降的影响，进而影响了上部建筑的稳定性。

(3)加重建筑物地基震陷。无论是私性较好的土质地基，还是比较疏松的砂质地基，水位的升高都会对岩土产生一定影响，降低岩土强度，增加了地基震陷的危险，使建筑物失去稳定性，甚至会造成严重的工程质量问题。同时地下水位升高还容易引起土壤盐渍化，增强地下水对建筑物的腐蚀。

2.地下水位下降引起的岩土工程危害

(1)破坏岩土层，引起地面沉降、崩塌。大量抽取地下水，使地下水位迅速降低，岩层内部结构的粘附力变差，导致滑移层下段悬空，上部岩体缺乏支撑力而崩塌，这对建筑物的稳定性有很大的影响，甚至会危害人们的生命安全与财产安全。说明水位在发生沉降时所引发的岩土工程现象，必须引起高度重视。

(2)地下水迅速减少，造成水质恶化。由于矿床的疏千、过量抽取地下水，造成地下水开采量远远超过补给量，水分得不到持续供给，使含水层大量缺水，而再运用地下水补充，必然导致地下水位降低。如果长时间过量抽取地下水，导致水中有害物质增加，容易引起水质污染等问题。如图1所示为地下水补给、排泄状况。

图1 地下水补给、排泄示意图

(3)导致海水侵入，增强地下水腐蚀能力。就一般情况而言，海水量和陆地上的淡水量都能达到某种程度的平衡，但如果在开采某区域的地下水时，由于力度过大，容易造成海水量与淡水量的失衡，导致海水渗透到陆地，引起淡水水质的咸化，盐碱度增高，增强地下水的腐蚀能力气。

3.地下水升降频繁，造成岩土物理性质的变化

(1)地下水位过度的升高与下降，容易使膨胀性岩土出现物理上的变化，从而产生胀缩变形。在水位升降频繁时，这种变形更加明显，形成反复循环，并且变形幅度也不断增加，降低宕土本身的稳定性，引发地裂现象，对该地区甚至其他区域产生严重威胁。

(2)如果是在平衡状态下，则动水压力不会太大，对岩土没有明显的危害，但如果地下水位升降频繁，就会改变水的动力平衡，导致水体流动，在这种情况下，容易发生岩土工程危害，例如流砂、管涌等现象。

二、岩土工程中水文地质勘察方式与要求

1.勘察方式

首先，着眼于地下水来龙去脉的探讨、研究。通过资料收集与实地踏勘，对该地区的自然地理与水文条件、地质环境、地质结构等信息进行全面的了解，得出该区基本水文地质环境与条件的评价，进而分析、认识其补、排关系及在时空上变化趋势。

其次，揭示地下水的活动性态。通过必要的山地工程及钻探手段，揭示地下水的类型和赋存状态；含、隔水层的分布及动态变化规律；测定其水文地质参数及水化学类型中的侵蚀、污染评价。

最终，与工程建筑物的利弊关系评价。依据工程建筑物要求结合岩土工程实际与反映、揭示清楚的水文地质条件进行比对，提出存在的主要水文地质问题及相关联的地质危害。

2.勘察要求

在岩土工程勘察工作中，各个工作环节均有侧重，但须围绕中心工作来开展，即为揭示地下水的成因及活动性态为目标，因其对阐述、认识水文地质条件显得尤为重要，故应做好以下几点：第一，区分不同类型地下水。岩土工程勘察中的重点在于区分不同类型的地下水对岩土和建筑物产生不同的影响，并注重分析地

下水动态变化对岩土工程造成的危害，在此基础上，提出行之有效的解决措施。第二，获取真实可靠实际资料。在岩土工程勘察中只有建立在真实可靠的实际资料的基础上，结合岩土工程的实际情况与地基的特点，才能分析、发现水文地质问题，从而提供科学有效的预防、加固措施。第三，综合分析合理评估。即做到时空上与点面上的有效结合，区域性与区间性、普遍性与特殊性、永久性与暂时性的区分，把握主导、有效信息推导、演算评估结论。

三、岩土工程勘察中水文地质条件、问题分析、评价的内容与要点

1.查阅相关资料

在水文地质分析工作中，需要查阅的资料包括了本区域内的的历史降水量、水位、地下水和地表水的补给关系以及这一关系对地下水造成的影响等。明确已有资料中标明的主要含水层的厚度、深度以及分布的状况，分析地质条件对地下水存储和渗流状况的影响。对地下水和地表水的依存关系及污染状况进行分析，确定其污染程度。

2.明确水文地质条件评价的主要内容

通过以往的工程实践，笔者认为对水文地质条件的分析，主要把握有以下四点：第一，在施工前，要详细分析水文地质条件对工程建筑和岩土体的影响，对可能出现的危害进行评估，并在评估的基础上提出行之有效的预防措施。第二，评估主要水文地质问题时与当地实际相结合，认真推敲，并提出建筑施工时的防范措施，确保建筑施工的安全性和可靠性。第三，阐述地下水在天然状态下与工程建筑和岩土的依存关系，同时分析人为因素对地下水造成的影响以及地下水变化对建筑造成的影响。第四，有针对性地进行工程区域环境利弊评价。

3.岩土勘察水文地质问题分析评价要点

常见地下水在岩土工程中的危害主要体现在两个方面：即侵（腐）蚀性和渗流稳定性上，把握住该要点，岩土勘察的工作目的及评价结论应是较为圆满而明确的。

（1）侵（腐）蚀性评价：主要表现在两方面。首先是岩土体地基方面，注重岩土体的干、湿效应及水理性质指标的分析研究，其主要表现为收缩、湿陷及软化作用。岩土体物理力学性质，特别是水理性质不仅影响着地基与边坡的强度和变形程度，而且直接对建筑物的稳定性造成一定的影响。对岩土体水理性质的分析包括了对岩石可塑性、渗透性、软化性、膨胀收缩性和软化性等性能。膨胀收缩性指的是岩土体的膨胀和收缩作用对建筑物造成的影响，具体包括了膨胀率、收缩率和收缩系数等量化的指标。软化性特征指的是在地下水的不断作用下，部分岩土体会呈现出明显的软化特性。其次是建筑物基础方面，具体来说就是水化学性质及水污染影响，依据取样检测试验项目指标进行综合评定并提出合理建议。

（2）渗流稳定性评价：应结合岩土体性质、水文地质参数及工程施工实际论证地下水的不良地质作用。尤其注重流土、管涌、突涌产生的条件；判别要素及临界水力比降，提出防治措施及施工技术要求。

结束语

总之，岩土工程与地下水的关系十分密切，水文地质勘察的目的就是要尽可能发现不良地质作用及危害，提出相关防范、治理措施，确保工程建设安全、经济顺利完成。

参考文献:

[1]张宝英.工程地质勘察中的水文地质问题综论阴.科技创新导报，2011,13(07):52.

[2]宋文斌.岩土工程勘察中的水文地质探索[J].江西建材,2012,9(01):48_

[3]李延坤.水文地质勘察中地下水的问题及应对措施分析[J].科技与企业.2013(22)

[4]胡军明,柳清丽,宇文晓航.电法在找水工作中的应用[J].科技创新与应用.2013(32)

[5]胡建斌.当议岩土工程勘察中的水文地质问题闭。广东科技，2011,5(16):82.

[6]孙亮,倪文军.基于GIS的地下水观测系统的设计与实现[J].计算机光盘软件与应用.2012(13)