陶峰 古金云

【摘 要】地質(zhì)勘察是工程施工前的一項必要程序，它是巖土工程質(zhì)量的重要保障。在巖土工程的地質(zhì)勘察中，水文地質(zhì)的勘察是一個十分重要也是極容易被忽視的問題。為了促進(jìn)地質(zhì)勘察質(zhì)量的提高，更好地保證巖土工程的質(zhì)量與安全，必須重視水文地質(zhì)勘察在巖土工程地質(zhì)勘察中的地位。本文重點闡述水文地質(zhì)的評價內(nèi)容、巖土水理性質(zhì)、地下水對巖土工程的危害以及應(yīng)對策略這四方面的內(nèi)容，以期促進(jìn)水文地質(zhì)勘察的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；水文地質(zhì)；勘察

1.水文地質(zhì)的評價內(nèi)容

地質(zhì)勘察是工程施工前的一項必要程序，它是巖土工程質(zhì)量的重要保障。在以往的工程地質(zhì)勘察中，水文地質(zhì)的勘察問題往往得不到重視。在勘察之后對水文地質(zhì)的評價報告中往往不能做到與實際相結(jié)合，不能很好地將水文地質(zhì)勘察與基礎(chǔ)設(shè)計以及施工需求相結(jié)合，從而未能充分重視地下水對于巖土工程的危害，影響巖土工程的質(zhì)量。在現(xiàn)實的工程建設(shè)過程中經(jīng)常會因為未充分重視水文地質(zhì)對巖土工程的影響導(dǎo)致一些事故的發(fā)生。例如，由于地下水的動水壓力作用或者是地下水的水位發(fā)生升降變化都會危害巖土工程，會導(dǎo)致基礎(chǔ)出現(xiàn)下沉或者建筑物發(fā)生開裂等現(xiàn)象。為了保障巖土工程的質(zhì)量與安全，必須充分重視水文地質(zhì)勘察中的問題，做好對水文地質(zhì)的評價。作者認(rèn)為，水文地質(zhì)的評價內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括以下幾方面的內(nèi)容：

第一，在對水文地質(zhì)的評價報告中應(yīng)重點闡述地下水對于巖土體以及建筑物可能產(chǎn)生的影響，要預(yù)先對地下水可能引起的對巖土工程的危害做出預(yù)測，并事前準(zhǔn)備好防護(hù)措施。

第二，在對水文地質(zhì)勘察的過程中要做到與實際相結(jié)合，將水文地質(zhì)勘察與基礎(chǔ)設(shè)計以及施工需求相結(jié)合，充分了解施工區(qū)的水文地質(zhì)狀況，從而為巖土工程提供詳細(xì)的合適的有關(guān)水文地質(zhì)方面的資料，防止工程意外事故的發(fā)生。

第三，在不同的條件下，對水文地質(zhì)問題闡述的側(cè)重點也有所不同。要從工程本身這個角度出發(fā)，以水文地質(zhì)對巖土工程的影響及作用為依據(jù)，具體問題具體分析。具體說來，主要包括以下幾種情形：如果建筑物的地基基礎(chǔ)下部包含承壓含水層，應(yīng)當(dāng)重點評價在開挖建筑物的基坑之后是否會出現(xiàn)承壓水沖擊基坑地板對其造成損壞的現(xiàn)象以及出現(xiàn)這種現(xiàn)象的幾率；如果所要建設(shè)的建筑物的基礎(chǔ)在地下水的水位線以下，應(yīng)當(dāng)重點評價地下水對于建造基礎(chǔ)所用材料是否具有腐蝕性以及腐蝕性的大?。蝗绻ㄖ锏幕拥拈_挖位置位于地下水水位線以下，必須要進(jìn)行滲透以及富水性的試驗，同時要重點評價是否會因為人工降水出現(xiàn)土層結(jié)凍、沉降現(xiàn)象以及邊坡失去穩(wěn)定性而導(dǎo)致建筑物喪失穩(wěn)定性；如果所要建設(shè)的建筑物的基礎(chǔ)持力層選用的是一些巖土體（強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土等），應(yīng)當(dāng)重點評價地下水對于巖土體所可能產(chǎn)生的影響（軟化、膨脹、收縮、崩解等）；如果所要建設(shè)的建筑物其地基基礎(chǔ)的壓縮層內(nèi)含有松散、飽和狀態(tài)的粉土、粉細(xì)砂等物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)重點評價建筑物的地基基礎(chǔ)是否會發(fā)生潛蝕、管涌等現(xiàn)象。

2.巖土水理性質(zhì)

對一項工程的地質(zhì)進(jìn)行勘察時主要對巖土進(jìn)行兩方面的勘察：一方面是巖土的水理性質(zhì)，另一方面則是巖土的物理性質(zhì)。在現(xiàn)實的地質(zhì)勘測中，比較重視對于巖土的物理性質(zhì)的勘測，而對于巖土的水理性質(zhì)并未引起勘察人員的重視。巖土的水理性質(zhì)主要是指巖土與地下水相互作用所呈現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅是影響巖土的強(qiáng)度與變形度的重要因素，還是影響所建建筑物的穩(wěn)定性的重要因素。為了保障巖土工程的質(zhì)量與安全，必須充分重視巖土的水理性質(zhì)的勘察，充分掌握關(guān)于巖土的水理性質(zhì)方面的資料。

想要全面的了解巖土的水理性質(zhì)，就要弄清楚地下水是以何種方式儲存的以及地下水是如何影響巖土的水理性質(zhì)的，然后還要掌握巖土的幾種主要的水理性質(zhì)以及研究檢測巖土的水理性質(zhì)的幾種方法。

地下水主要有以下幾種儲存方式：按照地下水在巖土中的儲存形式來劃分，地下水可以劃分為結(jié)合水、重力水、毛細(xì)管水這三種類型，其中結(jié)合水又可以劃分為強(qiáng)結(jié)合水與弱結(jié)合水兩種類型。

巖土的水理特性主要包括以下五種類型：

軟化性。軟化性主要是指巖土體浸水后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，它一般用軟化系數(shù)來表示，是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸水能力的指標(biāo)。如果巖石層中含有易于軟化的巖層，那么如果該巖層浸水之后就會在地下水的作用之下成為軟弱夾層。有很多種類型的巖土都具有軟化性，例如各種成因的泥巖、泥質(zhì)砂巖等巖土都具有軟化性，其軟化巖層在地下水的作用之下都會成為軟弱夾層。

崩解性。崩解性主要是指在巖土浸水濕化之后，由于土粒之間的連接被削弱、破壞，使巖土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性受很多因素的影響，例如巖土的礦物成分、巖土的結(jié)構(gòu)、巖土的顆粒成分等因素。以位于云南地區(qū)的殘積土為例子，一般來說，云南地區(qū)的殘積土的崩解時間為5～24h，崩解量為1.79～34，但是由于所含的礦物成分的不同，其崩解的方式也會有所區(qū)別：主要含有蒙脫石、水云母以及高嶺土這三種礦物成分的殘積土其崩解方式是以散開狀的方式進(jìn)行崩解，而主要含有石英這種礦物成分的殘積土其崩解方式則是以裂開狀的方式進(jìn)行崩解。

脹縮性。脹縮性主要是指巖土體在吸水之后體積會變大，在失水之后體積會變小的特性。巖土之所以具有脹縮性的根本原因是由于存在于巖土顆粒表面的結(jié)合水膜，這種結(jié)合水膜在吸水之后厚度會增加從而引起巖土體的體積增大，在失水之后厚度會變薄，從而導(dǎo)致巖土體的體積縮小。巖土的脹縮性是產(chǎn)生地裂縫以及基坑隆起現(xiàn)象的關(guān)鍵因素，是影響地基變形以及土坡表層穩(wěn)定性的重要因素之一。巖土脹縮性一般通過膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)、自由膨脹率來表示。

給水性。給水性主要是指在重力的作用下處于飽水狀態(tài)下的巖土能夠通過孔隙、裂縫自動流出一定數(shù)量的水量的特性，它一般通過給水度來表示。給水度一般通過實驗室方法來進(jìn)行測定，它是影響場地疏干的一個重要因素。

透水性。透水性主要是指在重力的作用下，巖土容許水透過自身的特性。它一般通過滲透系數(shù)來表示，可采用抽水試驗的方法進(jìn)行研究檢測。一般來說，松散巖土的顆粒越細(xì)、分布越不均勻，巖土的透水性就越弱，反之，則越強(qiáng)。

3.地下水對巖土工程的危害

3.1地下水水位升降所引起的對巖土工程的危害

引起地下水水位發(fā)生升降變化的因素主要有兩個：一個因素是季節(jié)因素，由季節(jié)因素所引起的地下水水位的變化為水位的天然變化，當(dāng)雨季來臨時，降水增多，地下水水位上升，當(dāng)旱季來臨時，降水變少，地下水水位下降；另一個因素是人為因素，由人為因素所引起的地下水水位的變化為水位的人為變化。前一個因素對地下水位的影響是區(qū)域性的，其變化幅度比較小，而后一個因素對地下水位的影響則是局部性的，相對于前一個因素其變化幅度比較大，相應(yīng)地對巖土工程的危害也比較大。

當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r，會對巖土工程產(chǎn)生以下幾種危害：會使土壤呈現(xiàn)沼澤化、鹽漬化狀態(tài)，增強(qiáng)對建筑物的腐蝕性；會造成一些位于河岸、斜坡等位置上的巖土體巖發(fā)生滑動移位甚至是崩塌現(xiàn)象；會使地下洞室發(fā)生充水淹沒現(xiàn)象，地基基礎(chǔ)向上浮動，建筑物喪失穩(wěn)定性；會破壞一些特殊的巖土體的結(jié)構(gòu)，使其強(qiáng)度減弱；會導(dǎo)致粉土等呈現(xiàn)飽和液化的狀態(tài)，從而可能引發(fā)流砂或管涌等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。

當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r，會對巖土工程產(chǎn)生以下幾種危害：地面發(fā)生塌陷、地面出現(xiàn)裂縫、地面沉降、地下水源枯竭以及水質(zhì)發(fā)生惡化。地下水水位下降多帶來的這幾種危害不僅嚴(yán)重危害了建筑物以及巖土體的穩(wěn)定性，還在相當(dāng)大的程度上破壞了人類的生存環(huán)境，影響人類的生存。

3.2地下水動水壓力作用所引起的對巖土工程的危害（下轉(zhuǎn)第343頁）

（上接第332頁）在天然狀態(tài)下地下水動水壓力作用是比較微弱的，它對于巖土工程的危害比較小，但是如果由于人為活動破壞了地下水動水的天然的平衡條件，則會對巖土工程產(chǎn)生很大的危害，例如會導(dǎo)致管涌、流砂等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.3地下水水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的影響

當(dāng)?shù)叵滤乃话l(fā)生升降變化時，具有膨脹性質(zhì)的巖石由于各部分吸水失水程度不同會發(fā)生不同程度的脹縮變形，甚至可能會導(dǎo)致地裂現(xiàn)象的發(fā)生，從而影響建筑物的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)叵滤乃簧底兓^于頻繁或者變化幅度比較大時，會導(dǎo)致膨脹性質(zhì)的巖石往復(fù)地脹縮變形，并且它的變化幅度也會比較大。因此，在進(jìn)行巖土工程的地質(zhì)勘察時，如果該巖體為膨脹性的巖石，那么在進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察時要特別注意勘察地下水的水位升降狀況。

地下水水位以上、地下水水位變動帶、地下水水位以下，具有明顯的變化規(guī)律，巖土體由上到下：有天然含水量、空隙比例呈現(xiàn)由小到大再到小的變化規(guī)律、壓縮模量以及承載力呈現(xiàn)由大到小再到大的變化規(guī)律。

巖土物理力學(xué)性質(zhì)深受地下水水位升降的影響，因此，在研究巖土的物理力學(xué)性質(zhì)時，要重視而不能忽視地下水水位這一重要因素，特別是對于軟質(zhì)巖石、各種成因的粘性土、風(fēng)化殘積土這些巖土來講，地下水水位的研究尤其重要。

4.應(yīng)對策略

要想解決巖土工程勘察中水文地質(zhì)的勘察問題，就必須要在實際的勘察中測取到真實的地下水水位，并由此找出透水帶的所在。本文建議在鉆孔時應(yīng)采取分段鉆進(jìn)的方法，一天為一段，在完成一天的鉆進(jìn)量之后將孔中的水抽干，在第二天開始鉆孔之前測量水位以確定該鉆進(jìn)段是否含水。如果該鉆進(jìn)段不含水，那么可以繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)工作，如果該鉆進(jìn)段含水，需要將該鉆進(jìn)段進(jìn)行密封并將其中的水進(jìn)行抽干，由此可以較為準(zhǔn)確的勘察出哪段為含水段哪段不含水，從而保證勘察的質(zhì)量。

5.結(jié)語

水文地質(zhì)勘察是影響巖土工程質(zhì)量與安全的重要因素。在以往的工程地質(zhì)勘察中，水文地質(zhì)的勘察問題往往得不到重視，不能很好地將水文地質(zhì)勘察與基礎(chǔ)設(shè)計以及施工需求相結(jié)合，從而未能充分重視地下水對于巖土工程的危害，影響巖土工程的質(zhì)量。要明確水文地質(zhì)勘察在巖土工程勘察中的重要性，并進(jìn)一步對水文地質(zhì)的勘察方法進(jìn)行完善，以更好地推進(jìn)工程建設(shè)。

【參考文獻(xiàn)】

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