岩土工程勘察中水文地質存在的不足及建議論文
岩土工程勘察中水文地質存在的不足及建議論文
在工程的前期勘察、設計和施工中，水文地質問題始終是關鍵的影響因素，因為水文地質與工程地質密切相關，相互聯絡又相互作用，作為岩土體及工程基礎環境的重要組成部分，地下水的狀況直接影響著建築物的工程安全及穩定。在工程的實際勘探中，相關的勘探成果很少涉及水文引數的直接利用，水文地質僅被看作象徵性的工作程式，也只是停留於對水文地質做天然條件下的簡單評價。在部分水文地質環境相對比較複雜的山區，因為在工程勘探實際中對水文地質不夠重視，設計中也習慣性地忽略水文地質問題，致使因地下水而引發的各種工程問題頻發，危害極大，使工程前期的勘察和設計工作都處於尷尬境地。所以，重視工程勘察中的水文地質問題，就工程潛在的隱患提出針對性的預防及處理措施，對減少乃至消除地下水對岩土工程的危害具有十分重要的現實意義。
1 岩土工程勘察中水文地質的評價內容
地下水作為工程基礎環境的重要組成部分，勢必會對岩土工程產生作用和危害，而在傳統的基礎設計和工程施工中，因對這種作用和危害的重視程度不夠，工程受地下水的不良影響和危害產生基礎沉降異常及建築開裂等質量事故已屢見不鮮[1].透過對經驗教訓的總結，水文地質的評價內容主要包括下列幾項： （ 1） 著重評價地下水會對岩土體及建築產生的作用和影響，就其對岩土工程可能造成的危害進行預測並提出有效的防治措施。（ 2） 根據建築地基基礎的型別需要，調查確定相關的水文地質情況，為基礎選型提供必要的水文地質參考資料；（ 3） 從工程建設的角度，根據地下水將對工程產生的作用和影響提出各種條件下水文地質評價的側重點，比如： 若建築物的基礎埋藏於地下水位線以下，需重點評價地下水對混凝土及其內部鋼筋的腐蝕程度； 若建築場地將強風化層、膨脹土、軟質岩石或者殘積土等作為建築基礎的持力層，需重點評估地下水的活動可能給上述幾種型別的岩土體帶來的漲縮、軟化和崩解等危害； 若地基基礎的壓縮層內有飽和、鬆散的粉土或者粉細砂時，應重點對流砂、管湧和潛蝕發生的可能性進行預測；若基礎的下部處於承壓含水層時，要重點對承壓水在基坑開挖後沖毀基坑底板的機率進行計算及評估； 若基坑開挖處於地下水位以下時，需進行富水性和滲透性試驗，重點就人工降雨造成邊坡失穩、土體沉降等繼而影響周邊建築穩定的可能性進行評估[2].
2 岩土的水理特性
岩土的水理特性透過和地下水相互作用體現出來，所以地下水的存在方式會影響岩土的水理特性。地下水的存在方式主要有重力水、毛細管水和結合水三種，其中結合水又可進一步細分為弱結合水和強結合水兩種[3].
根據地下水的不同存在形式，在對岩土的.水理特性加以測試時主要包括五大方面： （ 1） 脹縮性，即岩土在失水、吸水後體積發生相應變化的特性，是由於岩土顆粒外層的結合水膜在失水和吸水時會發生厚度變化而造成的。這一特性可引起基坑隆起和地表開裂，進而導致地基變形； （ 2） 給水性，即飽和狀態下的岩土中，部分水由於重力作用會從裂隙及孔隙中自流出的特性，它會影響施工場地的疏干時間； （ 3） 透水性，即水在重力作用下能從岩土中透過的特性，岩土中岩溶或者堅硬裂隙越多，透水性就越強； （ 4） 軟化性，即岩土浸水後力學強度會降低，這種特性會使岩石層中易被軟化的岩層在地下水的作用下轉化成軟弱夾層； （ 5） 崩解性，即岩土浸水變溼後，土顆粒間的連線被削弱、破壞，進而造成岩土崩散及解體。
3 地下水對岩土工程的危害
地下水對岩土工程影響主要是由於地下水位的變化和地下動水壓力兩方面造成的[4].
3. 1 地下水位的升降變化對岩土工程的危害
地下水位的變化可由人為因素或自然因素或兩者綜合作用而引起，但不管是哪種原因，當地下水的水位變化達到一定幅度時，就會危害岩土工程，主要形式有以下三種： （ 1） 地下水位上升對岩土工程的危害。地下水位主要受地質因素（ 如含水層的結構、總體的巖性產狀等） 、水文氣象條件（ 氣溫、降雨量等） 和人為因素（ 施工、灌溉等） 的影響。地下水位上升可能對岩土工程造成的危害包括： 土壤鹽漬化或者沼澤化，增強地下水及岩土體對建築的腐蝕性； 河岸、斜坡等岩土體發生崩塌、滑移等地質不良現象； 部分岩土體結構的特殊性被破壞、軟化、強度降低； 粉土及粉細砂飽和液化誘發管湧、流砂等現象； 地下洞室充水過度引起基礎上浮和建築失穩； （ 2） 地下水位下降對岩土工程的危害。地下水位下降多由人為原因造成，比如過度開採地下水、採礦工程中礦床的疏幹及上游建壩、修水庫造成下游地下水補給不足等。地下水下降幅度過大常引發地下水枯竭以及水質惡化等問題，甚至引發地面沉降、塌陷及地裂等一系列地質災害，給人類居住環境及工程建築的穩定性造成極大威脅； （ 3） 地下水頻繁升降對岩土工程的危害。地下水位的升降變化會引起岩土體產生不均勻性漲縮變形，而頻繁的水位升降不僅造成岩土體漲縮變形的反覆，還會使漲縮幅度越來越大，繼而造成地裂，對建築特別是輕型建築構的破壞尤甚。另外，地下水位變化區間內因地下水交替頻繁，土層中膠結的鋁、鐵等成分大量流失，該土層的土質變疏鬆、含水量的孔隙比變大，承載力和壓縮模量均降低，極不利於岩土工程的基礎選擇和處理。
3. 2 地下水的動水壓力對岩土工程的危害
在自然狀態下，地下水的動水壓力作用相對較小，通常不會危害到岩土工程，但大量的人類工程性活動打破了地下水在天然狀態下的動力平衡，持續的移動的動水壓力作用會對岩土工程造成嚴重危害，比如誘發管湧、流砂以及基坑突湧等[5].這些地質異常情況的形成條件及防治措施在工程地質的相關文獻中已有大量詳盡的論述，此處不再贅述。
4 對水文地質問題勘察的建議
岩土工程勘察中在對水文地質問題勘察時，應先收集、整理擬施工區域的基礎性水文地質資料與資料，將其與施工方案中所採用的資料進行對比，對施工風險區和隱患區詳細勘察，採用取樣試驗等方法對水文地質條件進行全面系統的勘察與評估，進而掌握詳細、可靠的地下水變化幅度及規律，與周圍岩土的性質結合後綜合分析、評估突湧、流砂及管湧等情況發生的機率，根據地質條件的不同可考慮採用對地下水截留並外排或者補充地下水等針對性措施，以保障岩土體的穩定性，從而最大限度地保證工程設計方案的合理性[6].
5 結語
隨著建築行業的不斷髮展，工程施工前進行岩土工程勘察是工程專案建設程式的必經和重要環節，而水文地質問題是其中的關鍵，直接關係著專案建設的質量和安全性，所以，重視岩土工程勘察中的水文地質問題，預先制定科學合理的預防和整治措施，減小及消除水文地質問題引發的各種風險和隱患，對保證工程建設專案的質 量和安全具有極端重要的現實意義。
參考文獻
[1]史東林。 有關岩土工程勘察中存在的水文地質問題[J]. 四川建材，2009,35（ 4） : 151,154.
[2]李君源，範維強。 工程勘察中的水文地質問題[J]. 西部探礦工程，2005,11（ 7） : 32 - 34.
[3]劉敏。 岩土工程勘察中的水文地質問題研究[J]. 山西建築，2015,41（ 15） : 80 -82.
[4]楊峰。 岩土工程勘察中關於水文地質問題的相關研究[J]. 城市地理，2014（ 14） : 39 -40.
[5]尹湃。 淺談岩土工程勘察中水文地質勘察的地位及內容[J]. 科技資訊，2011（ 22） : 482 -483.
[6]郭勇軍。 岩土工程勘察工作中水文地質問題探析[J]. 科技傳播，2014（ 7） : 139 - 140.