王　潔（貴州省水利電力學(xué)校，貴州　貴陽(yáng)　550000）

?

分析水文地質(zhì)問(wèn)題在工程勘察中的重要體現(xiàn)

王潔（貴州省水利電力學(xué)校，貴州貴陽(yáng)550000）

在巖土工程勘察作業(yè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的情況。如果忽視了水文地質(zhì)問(wèn)題，則很容易導(dǎo)致巖土工程受到危害影響。因此，在巖土工程勘察中，必須充分了解水文地質(zhì)問(wèn)題的影響。對(duì)此，本文首先對(duì)巖土水理性質(zhì)進(jìn)行了介紹，然后對(duì)水文地質(zhì)勘察的評(píng)定內(nèi)容以及其對(duì)工程勘察的影響進(jìn)行了分析，并具體探究了其在工程勘察中的體現(xiàn)。

水文地質(zhì)；工程勘察；影響

1　引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程地質(zhì)勘察的技術(shù)也在不斷發(fā)展和提高，極大地促進(jìn)了我國(guó)地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展。目前，在工程勘察中，水文工程地質(zhì)對(duì)于巖土工程勘察的影響較大，因此必須對(duì)其進(jìn)行深入研究。

2　巖土水理的性質(zhì)

巖土水理的性質(zhì)勘察，是水文勘察中的基本組成部分。巖土水理的性質(zhì)，就是地下水對(duì)巖土造成的不同程度的影響。巖土的水理性質(zhì)勘察主要對(duì)巖土的水量性質(zhì)及地下水的儲(chǔ)存形式進(jìn)行勘察。地下水在巖土中的儲(chǔ)存形式主要有重力水、毛細(xì)管水及結(jié)合水。巖土的水量性質(zhì)主要包括軟化性、透水性：①對(duì)巖土的軟化性，是指巖土被地下水浸泡，造成其力學(xué)性能下降，從而表現(xiàn)出相應(yīng)的軟化。一般軟化的程度用量化的指標(biāo)來(lái)表示軟化系數(shù)，軟化系數(shù)越高，巖土的耐風(fēng)化和耐水浸泡的能力越高。②對(duì)巖土的透水性，就是水透過(guò)巖土本身的性能，透水性通常用滲透系數(shù)表示，其主要取決于巖土自身的結(jié)構(gòu)，如巖土的空隙越大，透水性就越強(qiáng)。

3　水文地質(zhì)勘察的主要評(píng)定內(nèi)容

對(duì)水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，并依據(jù)勘察的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)，可以為建筑工程施工提供比較可靠的資料，減少不必要的安全事故。水文地質(zhì)勘察的主要評(píng)定內(nèi)容包括周邊地下水的分布情況、地層結(jié)構(gòu)、巖土成分及地下水的影響。對(duì)于地下水分布情況的評(píng)定，主要是針對(duì)工程地下水的含量及與地表距離，如在進(jìn)行基坑開(kāi)挖的過(guò)程中是否會(huì)使地下水位發(fā)生變化，而地下水是否會(huì)影響施工環(huán)境等。在地下水評(píng)定方面，要嚴(yán)格禁止工程施工過(guò)程中產(chǎn)生的污水影響地下水的質(zhì)量，否則，地下水的流動(dòng)就會(huì)腐蝕整個(gè)建筑物的地基，從而產(chǎn)生安全事故。對(duì)于周邊的巖土結(jié)構(gòu)和成分，要總結(jié)出對(duì)施工不同程度影響的排序，并且對(duì)這些有可能產(chǎn)生的危害進(jìn)行深入分析，制定具體的防范措施。在此過(guò)程中，要充分結(jié)合地下水的特性、分布情況等。對(duì)于地下水對(duì)工程的積極、消極的影響，要根據(jù)周?chē)煌牡刭|(zhì)條件制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案：①要明確位于地下水里的地基內(nèi)的鋼筋會(huì)不會(huì)腐蝕；②要分析工程地基是否處在軟弱地層。建筑物的基礎(chǔ)是整個(gè)建筑物質(zhì)量安全的保證，相關(guān)人員要做好與基礎(chǔ)相關(guān)的勘察設(shè)計(jì)工作；③還要對(duì)工程周邊的水文地質(zhì)的具體參數(shù)進(jìn)行勘察，如有可能影響樁基穩(wěn)定性的滲透系數(shù)等，確保工程建筑的安全。

4　水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響

4.1地下水位升降變化的影響

（1）地下水上升主要因?yàn)閹r土體的綜合狀況、含水層的構(gòu)造、氣溫和降雨量等方面的不同，同時(shí)還受到人工灌溉等因素的影響，或可引起潛水位上升。而潛水位的上升能讓建筑物的腐蝕度變得更加嚴(yán)重；導(dǎo)致地區(qū)里的自然災(zāi)害，例如：泥石流、山體滑坡以及巖土體崩塌等形勢(shì)的出現(xiàn)；如果特殊的巖土體構(gòu)受到破壞，還可以影響到其強(qiáng)度，進(jìn)而發(fā)生建筑物失穩(wěn)、流砂還有管涌等情況。

（2）人為因素是引起地下水下降最核心因素。例如：建造水庫(kù)、在河流上游搭建大壩、過(guò)多的抽取地下水，均可引起下游地區(qū)的地下水位降低。地下水位的下降能發(fā)生地面下沉和土地干裂等一系列的情況；惡化水質(zhì)，以至于發(fā)生地下水直接枯竭的狀況。因此，地下水位下降，一定程度上會(huì)對(duì)建筑物、巖土體進(jìn)行破壞，同時(shí)還會(huì)給人文環(huán)境帶來(lái)影響。

（3）地下水頻繁升降。假使地下水位發(fā)生頻繁的升降狀況，則可以直接危害到巖土工程建設(shè)，作為建筑地基持力層，膨脹性巖土的膨脹和收縮沒(méi)有適當(dāng)?shù)囊?guī)律性，從而給建筑物結(jié)構(gòu)帶來(lái)了破壞，尤其是對(duì)以天然地基作為持力層的建（構(gòu)）筑物影響甚大。同時(shí)，地下水位交替極其頻繁，還會(huì)發(fā)生土質(zhì)松動(dòng)、土層承載力減小的趨勢(shì)，給工程的有序施工帶來(lái)影響。

（4）自然狀態(tài)下，地下水的動(dòng)力作用不會(huì)嚴(yán)重影響到巖土工程，其危害程度較小，然而假使地下水運(yùn)動(dòng)是由于人為因素引起的，則可以形成很大的動(dòng)力作用，引起基坑突涌、流砂還以及管涌等情況，直接影響到工程質(zhì)量。

4.2地下水動(dòng)水壓力的影響

地下水動(dòng)水壓力，是影響巖土工程勘察的重要因素，在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，若地下水動(dòng)水壓力的影響規(guī)模大，一旦發(fā)生人為觸動(dòng)，就會(huì)使得地下水自然條件出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，這就會(huì)從本質(zhì)上給巖土勘察工作的進(jìn)度帶來(lái)影響。另外，由于這種動(dòng)水壓力巨大，造成大量的工程地質(zhì)危害問(wèn)題出現(xiàn)，比如出現(xiàn)的管涌問(wèn)題，從本質(zhì)上會(huì)給巖土工程勘察工作的質(zhì)量與效率帶來(lái)影響。嚴(yán)重時(shí)由于地下水動(dòng)力的改變?cè)斐傻拇松鸀?zāi)害，甚至可能造成工程事故，引起人員傷亡。

5　案例分析

5.1工程概況

某巖土工程全程長(zhǎng)度為800m，寬度為40m，采用的是U型槽或盲溝連續(xù)壁結(jié)構(gòu)，擬采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)，基底埋深標(biāo)高為-6.50m，水文地質(zhì)勘察等級(jí)為乙級(jí)。本次勘察主要是要查明各含水層和隔水層層位，埋深和分布規(guī)律；查明各含水層（包括上層滯水、潛水、承壓水）的補(bǔ)給條件和水力聯(lián)系；查明場(chǎng)地范圍內(nèi)各含水層的滲透系數(shù)及影響半徑；分析結(jié)構(gòu)實(shí)施后，水位變化對(duì)周邊環(huán)境及周邊建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的影響。

5.2場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

該巖土工程所在地區(qū)屬于近海沉積平原地貌。本工程根據(jù)地下水的動(dòng)力性質(zhì)，可以將含水層分成上下兩個(gè)含水層組。工程地質(zhì)鉆探發(fā)現(xiàn)，上部潛水含水層透水性差，含水微弱，對(duì)工程降水意義不大，故抽水試驗(yàn)均布置在承壓水層中，按穩(wěn)定流完整井（3＃井按非完整井）計(jì)算。根據(jù)抽水試驗(yàn)，該地區(qū)地下水已明顯受到海水入侵的影響。

5.3水文地質(zhì)條件對(duì)工程的影響分析

在該巖土工程中，無(wú)論采用的是哪一種結(jié)構(gòu)形式，該地區(qū)的水文地質(zhì)條件都決定了該地區(qū)不適宜長(zhǎng)期抽取地下水的結(jié)構(gòu)方案，其理由分析如下：

5.3.1上下含水層的水力聯(lián)系所帶來(lái)的問(wèn)題

根據(jù)勘察資料可以知道，亞粘土隔水層被分成上下兩個(gè)含水層，它的厚度以及地板所埋的深度，都在平面分布上存在比較大的變化。本場(chǎng)地內(nèi)為隔水層，而在較大范圍內(nèi)已變薄甚至消失，上下含水層相互連通，變?yōu)闈撍畬樱@在建國(guó)木器廠（中房星苑一、二期）的勘察中已得到證明。另外，潛水含水層水位在平水期和豐水期比承壓含水層的水位高，屬于潛水含水層補(bǔ)給承壓水。新開(kāi)河槽基本切穿了潛水含水層，海水倒灌，首先侵入上部潛水，而后逐步侵入下部承壓水。道路兩側(cè)由于長(zhǎng)期的工程建設(shè)勘察，大量鉆孔（含本次勘察鉆孔，鉆井）已在一定程度上破壞了隔水層的完整性，上部潛水也可通過(guò)這些垂直通道滲入補(bǔ)給下部承壓水。另外，路塹基底設(shè)計(jì)標(biāo)高最低處接近-6.5m，鉆探剖面顯示中部地段將揭穿隔水層底板進(jìn)入承壓含水層，另有部分地段隔水層保留厚度也不足1.0m，這就增加了上下含水層的連通性。因此，本工程單純考慮降低上部潛水水位而進(jìn)行施工顯然已不可能，必須同時(shí)考慮采取兩層地下水同時(shí)降低的方案。

5.3.2新開(kāi)河對(duì)地下水補(bǔ)給量估算

該巖土工程所在區(qū)域的地下水補(bǔ)給量主要有地下徑流、降水滲入、新開(kāi)河測(cè)向滲流三個(gè)部分組成。很難準(zhǔn)確的計(jì)算式每一部分所占據(jù)的比例。但是根據(jù)地下水含鹽量多少對(duì)比分析可知，本場(chǎng)地取自2#抽水井承壓含水層的水樣分析，其中Cl-+SO42-的含量是新開(kāi)河水同成分的84%，可見(jiàn)河水滲入的嚴(yán)重程度。估計(jì)新開(kāi)河補(bǔ)給量約為總涌水量的30～50%?？紤]到路塹在長(zhǎng)期降水的條件下含水層的滲透性還會(huì)提高，其滲透量還可能增大。

5.4建議

根據(jù)上述勘察資料可得知，本工程的水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，不僅存在潛水，還存在承壓水，尤其是場(chǎng)地緊鄰直接受海潮影響的新開(kāi)河入海口段，工程場(chǎng)地中段已明顯受河水滲入補(bǔ)給影響，水質(zhì)變差。北段雖較輕微，但今后隨工程建設(shè)力度加大，基坑降水施工在所難免。如不采取相應(yīng)的保護(hù)地下水的措施，海水入侵范圍必將進(jìn)一步擴(kuò)大，加劇地下水水質(zhì)的惡化，對(duì)環(huán)境的破壞將逐步加劇。鑒于本工程處于水文地質(zhì)條件不良地段，建議采取有利保護(hù)地下水質(zhì)，有利于保護(hù)環(huán)境的結(jié)構(gòu)形式U型結(jié)構(gòu)，避免采取在正常使用期間長(zhǎng)期降低地下水位的盲溝連續(xù)壁結(jié)構(gòu)形式。為保證結(jié)構(gòu)在使用期間的穩(wěn)定安全，應(yīng)在線(xiàn)路的東側(cè)設(shè)3～5個(gè)水文地質(zhì)長(zhǎng)期觀測(cè)孔，對(duì)水位及水質(zhì)的變化實(shí)施監(jiān)測(cè)。

6　結(jié)語(yǔ)

總而言之，在工程勘察中，地下水會(huì)對(duì)基礎(chǔ)工程產(chǎn)生較大影響，甚至?xí)绊懝こ探ㄔO(shè)的穩(wěn)定性。因此，必須對(duì)巖土工程水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)分析，明確其對(duì)巖土工程勘察的影響，并采取有效措施提高地質(zhì)勘察質(zhì)量。

［1］郭勇軍.巖土工程勘察工作中水文地質(zhì)問(wèn)題探析［J］.科技傳播，2014 （07）：288～289.

［2］王振偉.淺析水文地質(zhì)問(wèn)題在工程勘察中的重要性［J］.技術(shù)與市場(chǎng)，2014（01）：22～23.

［3］王正林.關(guān)于水文地質(zhì)在工程勘察中的作用分析［J］.科技與企業(yè)，2014（05）：193.

2016-4-7

TU42

A

2095-2066（2016）12-0065-02