工程勘察水文地質評價

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一、地下水引起的巖土工程危害

1．地下水位升降帶來的危害

在自然條件下，地下水位呈季節性變化，隨著雨季水位上漲，旱季水位自然下降，最高水位和最低水位之間的變化稱之為水位變化。自然變化和人為因素是影響地下水位升降的誘因。自然變化是地區性和幅度較小性的，然而人為因素下的水位變化的幅度往往會大于自然變化。當這樣的變化達到一定程度，就能對巖土工程造成損害。主要有水位上升引起的危害、地下水位下降引起的危害、地下水頻繁升降引起的危害等類型。

（1）水位上升引所引起的危害潛水位上升的原因比較多，其中人類活動所造成的因素為主要因素，如：建筑施工、生活廢水滲透。自然因素有水文氣象，如：降水、氣溫等，地質因素，如：含水層顆粒大小、巖體巖性水平變化等。但水位變化通常是由幾種因素綜合引起的。所造成的危害主要有：1）土壤含水量變高，對建筑物的腐蝕性變強。2）斜坡、河岸，易發生滑移、掉落的水土流失現象，甚至引發滑坡、崩塌等地質災害。3）破壞一些具有特殊性質的巖體原有結構，使之強度降低。4）引起堅硬的巖石變得軟化、膨脹、抗剪強度下降。5）引發流沙、管涌等現象。6）低下洞室充水，基礎上浮，影響建筑物的穩定。

（2）低下水位下降引起的危害在生活生產中，大量抽取低下水，修建水庫、水壩，需要截奪下游的地下水等，都是引起低下水位降低的原因。所造成的危害主要有：1）誘發地裂縫、地面塌陷等地質災害，影響建筑物和巖土體的穩定性，威脅人類的安全。如在清河門地區修建水庫，下游出現地裂的現象。2）引發地下水源干涸、水質劣化等環境問題，影響人們的生活居住環境。3）粉砂、粉土層中的土顆粒極易受到沖刷，將其沖走，破壞土壤結構。

（3）地下水位頻繁升降帶來的危害當地下水位頻繁升降時，膨脹性巖土將產生不均勻的膨脹變形，且其膨脹收縮往往反復發生，由于巖土的膨脹幅度逐漸變大，就會導致地裂，并破壞建筑物。同時，地下水位頻繁升降會將土層中膠結構物—鐵、鋁等成分帶走，影響原有的巖土結構，會使土層變得疏松、軟化、空隙變大，進而含水量變多，強度下降。給巖土工程帶來極大的不便。因而在巖土工程建設中對于地基基礎深度的選擇，不宜選擇在地下水位變動頻繁的地區。

2．地下水動力作用引起的危害

在天然狀態下，地下水的動水壓力作用是微乎其微的，然而工程活動影響了地下水的自然平衡，動水壓力受到影響，可能會導致巖土體的應力和變形產生變化，也能破壞土體結構與土體穩定。在動水壓力作用下，就會引起流沙、管涌、基坑涌突等現象，造成嚴重的巖土工程危害，影響工程質量和進度。由于阜新地區有許多礦區，這些危害可能會導致礦難的發生。

二、巖土的水理性質

建筑物的穩固性也受到巖土的水理性質的直接影響。水理性質主要是指巖土和地下水相互作用的同時，所展現出來的特殊性質，影響著巖土的強度和穩定，也可能導致形變。巖土的主要水理性質有：軟化性、透水性、崩解性、給水性、膨脹性。其中軟化性通過軟化系數來表示，以巖石在浸水飽和狀態下與風干狀態下極限抗壓強度之比來表示；透水性是通過抽水試驗或滲透試驗得到透水性參數。

三、工程勘察水文地質評價

在工程勘察過程中，通過建筑物地基基礎類型來評估地下水含量狀態和地下水對建筑結構的影響，同時參照水文采樣的數據對建筑物可能會發生的狀況進行模擬，從而得到改進、預防方案，并增加建筑物的強度。在以往的工程勘察報告中，很容易缺少評價地下水對巖土工程作業的危害。然而在一些水文地質比較復雜的地區，由于水文地質勘察工作不到位，缺少對水文地質所引發的問題和評價，往往會發生水文地質引起的巖土工程的破壞，凸顯出工程勘察中水文地質問題評價尤為重要。

1．水文地質問題的評價主要考慮的問題有：

（1）工程勘察中重點評價地下水對巖體和建筑物的影響，對可能出現的巖土工程危害加以預測，并提出預防措施。

（2）明確相關水文地質問題，為建筑物地基基礎類型的選型提供準確的水文地質資料。

（3）勘察中不但要清楚地下水的天然狀態和天然條件，更要明確分析工程活動中的人為因素對地下水天然狀態和條件的影響和變化，以及地下水對巖土體和建筑的反作用，以達到防治的措施。

（4）從工程的方向，按工程受地下水作用和影響，得出不同條件下該重視的水文地質問題。水文地質測試工作和地下水監測工作，是為水文地質評價提供原始資料和重要依據，在工程勘察中要落實好。

2．阜新市水文地質條件

結合阜新水文地質條件，工程勘察中的水文地質評價應注重一些特殊的問題。其中阜新市的水文地質條件如下。結合上述水文地質條件，在阜新地區，工程勘察中的水文地質評價應注意：

（1）埋藏于地下水位以下的建筑物基礎應根據水文資料和地基基礎所處的地下水環境評價地下水對于鋼架結構和混凝土的腐蝕性。

（2）對于選擇軟質巖石、強風化巖石、殘積土、膨脹土等巖體為地基基礎的工程地區，其地下水類型是基巖裂隙水，應評價地下水活動對巖體的具體有害作用。

（3）在地基基礎壓縮層內含有松散飽和的粉細砂和粉土層，地基基礎施工可能引起水頭差變化時，應根據阜新地下水動水壓力變化的資料，推斷可能產生的潛蝕、流沙、管涌等。

（4）當基礎下部有含水層的時候應該注意承壓水頭壓力突出沖壞基坑底板，所產生的突涌的可能性。

（5）著重評價巖土體和建筑物受地下水的影響，推斷將會發生的巖土工程的危害。

（6）著重評價含水地層的滲透性和含水性，以及施工過程中的自然降水，是否會引起土體的沉降和地面塌陷，造成對建筑物的危害。

四、結束語

地下水是巖土的重要組成部分，工程勘察中地表基礎工程環境容易受到巖土的水文特性的影響。水文地質評價在工程勘察中占有非常重要的一部分，將工程勘察水文地質的評價工作做好，不但能使資料的準確性和可靠性加強，還能使巖土體的潛在能力得到利用。清楚工程勘察中水文地質危害，提高水文地質評價和危害的防治，可以有效的提高工程勘察的質量，獲得更大的經濟效益，是工程安全施工必不可少的必要條件。

作者：滕險峰 單位：阜新市引白工作辦公室