李光霽

摘要：水文地質(zhì)勘察的進(jìn)行主要在野外，工作的結(jié)果需要提交相應(yīng)的圖件并附有水文地質(zhì)勘察報(bào)告。根據(jù)不同的任務(wù)、目的、比例尺和要求，水文地質(zhì)勘察可分為專門性的水文地質(zhì)勘探和綜合性的水文地質(zhì)普查兩類。

關(guān)鍵詞：勘察；水文地質(zhì)；巖性分析

引言：地下水會(huì)對(duì)巖土工程有的危害和作用是設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。分析和評(píng)價(jià)地下水可能對(duì)建筑物和巖土體帶來的影響及作用，對(duì)地下水位的變化給巖土工程帶來的傷害進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提出科學(xué)合理的防范措施。由于水文地質(zhì)情況及其復(fù)雜，因此在進(jìn)行施工方案的選擇時(shí)，要對(duì)周邊的地質(zhì)情況進(jìn)行高度的重視，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)選出適合的施工方案。

1.水文地質(zhì)的勘探工作

通常根據(jù)水文地質(zhì)普查，采用較大的比例尺。例如礦床水文地質(zhì)勘探、供水水文地質(zhì)勘探、地?zé)崴牡刭|(zhì)勘探等等。水文地質(zhì)勘探過程中通常會(huì)投入諸多的勘探工程量。與工程的設(shè)計(jì)階段相適應(yīng)，詳細(xì)勘探和初步勘探是專門性的水文地質(zhì)勘探的兩個(gè)階段，其中每一階段工作的結(jié)果都要提交有關(guān)的圖件以及專門性的水文地質(zhì)勘探報(bào)告。水文地質(zhì)勘察主要的工作內(nèi)容包括：

（1）水文地質(zhì)的測(cè)繪。填圖和觀測(cè)對(duì)地下水及與其有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)地工作，收集相關(guān)的資料也是必不可少的過程；布置觀測(cè)線和觀測(cè)點(diǎn)，并對(duì)其實(shí)地進(jìn)行調(diào)查；測(cè)定泉、井等地下水露頭的水質(zhì)和流量；研究其形成條件，以查明地下水的形成、分布、埋藏條件和巖土的含水性；對(duì)地下水的富水地段進(jìn)行尋找，從而對(duì)試驗(yàn)和勘探工作的地點(diǎn)進(jìn)一步選定等。，對(duì)衛(wèi)星照片和航空照片利用遙感技術(shù)進(jìn)行解譯，并與水文地質(zhì)測(cè)繪進(jìn)行配合，這種方法又快又好，可以有效的提高地面測(cè)繪的精度和效率。

（2）地球物理勘探。地球物理勘探（簡(jiǎn)稱物探）常用來尋找地下水，確定含水層的位置，劃分咸水體和淡水體界線等。在水文地質(zhì)勘探中常用的地面物探方法有電測(cè)深法、電剖面法、自然電場(chǎng)法、淺層地震法、α-徑跡法等。 常用的鉆井地球物理方法有電測(cè)井法、放射性測(cè)井法等。物探方法由于比較快速、經(jīng)濟(jì)，試驗(yàn)常與水文地質(zhì)鉆探配合進(jìn)行，利用物探確定鉆孔和抽水試驗(yàn)地點(diǎn)，可以使效率明顯提高。

（3）水文地質(zhì)的鉆探。確定含水層的分布與位置是鉆探的目的，進(jìn)而查明地下水所存在條件。要對(duì)所獲巖心詳細(xì)進(jìn)行編錄，并且利用其他水文地質(zhì)試驗(yàn)或鉆孔進(jìn)行抽水試驗(yàn)。通常礦產(chǎn)鉆探的要求和水文地質(zhì)鉆探不同，要求用清水鉆進(jìn)并且孔徑較大。否則利用鉆孔得出的水文地質(zhì)參數(shù)可能不準(zhǔn)確。

（4）水文地質(zhì)的試驗(yàn)。水文地質(zhì)的試驗(yàn)?zāi)康氖侨〉酶鞣N參數(shù)，為地下水資源評(píng)價(jià)或礦山涌水量計(jì)算等提供基礎(chǔ)資料，包括抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)和彌散試驗(yàn)等，最常用的是抽水試驗(yàn)。

（5）地下水的動(dòng)態(tài)觀測(cè)。水文地質(zhì)勘察的一項(xiàng)重要內(nèi)容包括地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)。在水文地質(zhì)試驗(yàn)和布置鉆探時(shí)，要考慮到保留一部分鉆孔用來進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，定期測(cè)定地下水的水質(zhì)、水位、水溫，為以后其他水文地質(zhì)或地下水資源評(píng)價(jià)計(jì)算提供基礎(chǔ)資料。一般要求動(dòng)態(tài)觀測(cè)的時(shí)間不少于一個(gè)水文年，時(shí)間系列愈長(zhǎng)愈好。

（6）實(shí)驗(yàn)室分析。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)，要選取巖樣、水樣、土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的粒度分析、水質(zhì)分析、同位素年齡測(cè)定、微體或孢粉古生物分析等。

（7）編制水文地質(zhì)圖件和報(bào)告。水文地質(zhì)勘察的成果通常包括圖件和報(bào)告兩個(gè)部分。報(bào)告應(yīng)當(dāng)正確地反映實(shí)際的水文地質(zhì)條件，回答要求解決的問題。圖件一般是一系列的水文地質(zhì)圖，根據(jù)勘察的目的、要求的不同，圖件的數(shù)量和內(nèi)容都可以不同，常見的有綜合水文地質(zhì)圖、地下水等水位線圖、巖石含水性圖、水化學(xué)圖、地下水埋深圖、地下水污染程度圖、水文地質(zhì)參數(shù)分區(qū)圖等。

2.巖土水利性質(zhì)的測(cè)試

2.1軟化性

巖土在地下水長(zhǎng)期浸泡后的強(qiáng)度稱為軟化性，通常表現(xiàn)是巖力的力學(xué)強(qiáng)度的降低，這一現(xiàn)象不僅由于在水中的浸泡，還包括長(zhǎng)期風(fēng)化。因此，巖土的軟化性常作為地質(zhì)勘探中抗水浸和風(fēng)化的一項(xiàng)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。若有容易軟化的巖土存在于巖層中，則會(huì)使巖層中形成空洞層，使得巖層強(qiáng)度的分布不均勻，若果長(zhǎng)期荷載會(huì)導(dǎo)致巖層變形，極大的危害建筑物。

2.2透水性

水的滲透能力作用下巖層能夠允許通過的水量稱為透水性，通常由自身空隙的大小及巖石的密度決定。巖層的透水性對(duì)巖層的抗水性有著直接的影響，因此，顆粒較大的巖層的抗水性一般都較差，但是存在一些顆粒較小，分布不均勻的巖層透水性也較差。

2.3崩解性

崩解性是由于巖土在經(jīng)過水浸被濕化后，導(dǎo)致巖土自身土粒的接連破壞和減弱，而引起的土體的解體、崩散的特質(zhì)。一般來說，巖土崩解所需要的崩解量、崩解、時(shí)間的方式都是量化巖土體崩解特性。巖土崩解性受到礦物成分、圖例連接結(jié)構(gòu)以及土粒成分等因素的影響。不同類型的殘積土的崩解方式存在著差異，比如蒙脫石、水云母等殘積土是以散開的方式崩解，但石英等是以裂開狀的方式崩解。

巖石的水利性還包括脹縮性、給水性、容水性、持水性、可塑性、毛細(xì)孔性等特性。

3.地下水對(duì)巖土工程的危害

水資源的重要組成部分——地下水，由于水質(zhì)好，水量穩(wěn)定，是工礦和城市、農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源之一。在一定的條件下，地下水的變化也會(huì)引起鹽漬化、沼澤化、地面沉降、滑坡等不好自然現(xiàn)象。

3.1地下水升降變化對(duì)巖土工程危害

地下水位的變化主要是由人為或天然因素引起，比如上游筑壩、過度集中的進(jìn)行大量的抽取地下水等。但是不管導(dǎo)致地下水位的原因是什么，在地下水變化到達(dá)一定程度的時(shí)候，對(duì)巖土工程都會(huì)產(chǎn)生不同程度的危害，有可能使地面塌陷、誘發(fā)地裂、惡化水質(zhì)以及地面沉降等一系列的環(huán)境問題，從而進(jìn)一步影響巖土體穩(wěn)定性，破壞建筑的穩(wěn)定性，給人們的生活帶來各種潛在的危害。

3.2潛水位的上升對(duì)巖土工程的危害

潛水位上升導(dǎo)致部分原本干燥的地區(qū)變得泥濘，使其強(qiáng)度大大降低，并且會(huì)建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。甚至?xí)訚苫?，?duì)建筑物的地下部分的腐蝕速度加快。除此之外，巖土體結(jié)構(gòu)也會(huì)受到破壞，引起粉土和粉細(xì)砂出現(xiàn)飽和液化等現(xiàn)象。在進(jìn)行實(shí)際勘察工作的過程中，要對(duì)潛水位上升給巖土工程帶來的危害進(jìn)行全方位的了解，以免造成不必要的影響。

3.3地下水位頻繁升降對(duì)巖土工程的危害

地下水位頻繁的升降會(huì)使得地下地質(zhì)狀況出現(xiàn)較大的變動(dòng)。在建筑時(shí)水文發(fā)生變動(dòng)會(huì)使建筑存在較大的變動(dòng)，頻繁的變動(dòng)會(huì)影響施工的進(jìn)度，難以進(jìn)行。此時(shí)，水位的頻繁變動(dòng)，還會(huì)使得巖層的分布不勻，巖層的強(qiáng)度也會(huì)有極大的變化，對(duì)建筑物的穩(wěn)定性的影響嚴(yán)重。

4.水文勘察的必要性

4.1對(duì)地下水升降引起的巖土工程危害的預(yù)防

地下水位的升降若超過一定的程度就會(huì)有存在粉細(xì)砂及粉土飽和液化而產(chǎn)生的管涌、流沙等問題的可能性。因此在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作時(shí)要對(duì)地下水位的升降和條件進(jìn)行密切的關(guān)注，并調(diào)查掌握其各種情況。地下水位在自然環(huán)境中常隨著季節(jié)的變化而變化，而在城市中許多的認(rèn)為因素都會(huì)導(dǎo)致地下水位發(fā)生局部的變化，但其變化的程度遠(yuǎn)大于自然變化，使得對(duì)巖土工程的危害更加嚴(yán)重。

4.2地下水位對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)影響的預(yù)防

通常地下巖層的種類很多，但風(fēng)化嚴(yán)重的被巖層的物理力影響得更為嚴(yán)重，水文狀況和巖層物理力間的關(guān)系密切，因此水文狀況對(duì)巖層物理力的變化有著直接的影響，即對(duì)地下巖層的變化有直接的影響，同時(shí)對(duì)建筑物施工時(shí)的安全也有極大的影響。

4.3地下水動(dòng)水壓力作用對(duì)巖土工程引起的危害預(yù)防

地下水動(dòng)力壓力在自然狀態(tài)是十分微弱的。但在建筑工程進(jìn)行時(shí)，地下水的天然動(dòng)力受到改變，使得巖土工程受到一些危害。應(yīng)采用樁基，評(píng)價(jià)樁基的是否適合，對(duì)樁基的類型、平面布置直徑、長(zhǎng)度、布置以及樁基的持力層提出相應(yīng)的建議。論證樁尖持力層的選擇，提出樁的端阻力和側(cè)摩阻力，提出關(guān)于單樁承載力的建議。對(duì)于樁基工程的施工、設(shè)計(jì)、檢測(cè)以及監(jiān)測(cè)提出一些建議，通常應(yīng)對(duì)樁的靜載荷以及對(duì)單樁承載力進(jìn)行驗(yàn)證。

結(jié)語：地下水能對(duì)巖土體工程的特性產(chǎn)生影響，但同時(shí)它也是巖土體的組成部分。在工程勘察時(shí)，水文地質(zhì)問題是一個(gè)不能忽視重要的部分。在工程勘測(cè)的具體過程中，要學(xué)會(huì)因地制宜，對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析，要了解掌握巖石之間的關(guān)系，同時(shí)還應(yīng)做好相關(guān)的防范措施，并提出相關(guān)的建議。此外，還要根據(jù)所勘察地區(qū)的水文、地質(zhì)的特點(diǎn)制定相應(yīng)施工的計(jì)劃，積極做好相關(guān)的防護(hù)措施，提前消除對(duì)巖土工程的危害。施工過程中，不僅要保證工程的質(zhì)量，還要盡可能的節(jié)約成本，按時(shí)按量的完成工程。

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