摘要:随着工程勘察技术的不断发展和人们对水文地质勘测认识的不断提高,水文地质研究在工程勘察中重要性也得到更多人的关注。在工程勘察设计和施工过程中,水文地质与工程地质之间存在着相互联系、相互作用的密切联系,地下水作为土壤和基础工程环境的组成部分,不仅直接影响岩土工程的地质条件和特征还直接或间接的影响建筑物的稳定和安全。本文结合作者多年工作经验,分别从地下水引起的岩土工程危害,水文地质对工程的危害,工程地质勘察中水文地质问题的评价等内容阐述了水文地质勘察的相关问题。 

  关键词: 水文地质,问题,评价 

  一、地下水引起的岩土工程危害 

  工程勘察地下水水位时应注重调查研究其波动。天然条件下地下水的水位通常是季节性变化,雨季水位上升,旱季水位下落。地下水运动往往比更大的自然变化所引起的岩土工程的危害更为严重。 

  (1)水位上升引起的地质灾害。地下水上升的原因是多种多样的,主要地质因素如含水层岩性结构,水文和气象因素如降雨,温度和人为因素等灌溉,建筑等,有时往往是多种因素综合作用的结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 

  (2) 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位下降是由人为因素引起的,如集中大量抽取地下水,开采活动拦截地下水补给等。地下水过度下降常常诱发裂缝、地面塌陷、地面沉降等地质灾害和水资源的枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大的威胁。。 

  (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害 

  地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 

  二、工程水文地质的评价细节 

  应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文质问题,提供选型所需的水文地质资料。应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土冻沉降,边坡失稳进而影响物稳定性的可能。 

  三、水文地质对工程的危害 

  1.对地表建筑物的危害 

  在这个方面突出表现为地下水对地面岩土工程的危害。地下水会因为人为因素或气候环境因素的影响而发生变化,地下水的变化往往会造成地面已建成建筑物基础的变化。比如过度抽取地下水,容易造成地表塌陷,进而威胁到建筑物的安全。常见的问题是建筑物倒塌、墙体裂缝和岩土工程扭曲变形等。主要原因是地下水受到影响后,使地下含水层和建筑物基础之间的力学结构发生变化。 

  2.对地表桩基工程的危害 

  工程施工中,为了加固地基,提高建筑物地基对建筑物的承载能力,通常采用桩基础。在地质勘察阶段,我们要非常注意地下水赋存情况和运动状态,依据这些情况决定是否采用桩基础,具体采用预制桩、搅拌桩,还是灌注桩等。如果地下水比较丰富,流速也比较快,再加上桩基周围的岩土比较松软,就会造成桩基周围岩土流失、松动,影响到桩基的周边摩擦力,甚至会使桩基失去作用。同时,也要考虑到桩身和周围土层受到地下水影响而发生下沉的速度,不能使桩身下沉速度小于土层下沉速度,那样土层会对桩身产生负方向上的摩擦力,进而影响到桩基的承载能力。 

  3.对基坑工程施工的危害 

  我们在工程施工过程中,特别是在比较拥挤的城市环境中建设高层建筑时,因为受到周围环境的限制,不能像在相对开阔的区域那样直接开挖基坑,一般都是采用垂直开挖的办法,避免对周边建筑的影响。这时候就会对所开挖部分的地下水进行抽排,降低地下水位。但是,如果我们对地下水的具体情况不清楚,局部大量抽水,会引起周边建筑物基础部分土层突然下沉,危及到周边建筑的安全。 

  四、工程地质勘察中水文地质问题的评价内容 

  工程勘察中水文地质的主要评价内容从以上几个方面看,究竟应该从哪些方面对工程勘察中水文地质问题进行评价呢?主要有以下几个方面:对工程有影响的水文地质因素有:地下水的类型,地下水位及变动幅度,含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系,土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数,承压含水层的特征及水头等。在工程勘察过程中,如果不注重水文地质条件,会直接影响到工程的安全,为提高工程地质勘察质量,应在工程地质勘察中加强对水文地质环境问题的研究,不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑工程可能产生的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对工程建设的危害。但在工程地质勘察报告中,通常缺少结合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害。今后在工程地质勘察中应从以下几个方面对水文地质问题进行评价。 

  1.应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 

  2.工程地质勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型,查明与该地基基础类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 

  3.不仅要查明地下水的天然赋存状态和天然条件下的变化规律,准确测算或者模拟出工程施工中人为因素的影响会对地下水造成的影响。详细掌握地下水有可能对建筑物基础部分的掩体、工程施工及已建成建筑物造成的危害。 

  4.地下水位的高低对各种建筑物都很重要,在分析工程地质问题时,地下水位以上和以下要分别对待。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。 

  5.根据当地地质条件的具体情况,研究不同的地质条件对不同工程类型的影响,对典型的问题进行评价,综合各种因素,让设计人员、工程地质方面的专家等多方面人员参与,提出具体的防治地下水对工程产生负面影响的应对措施。具体评价的内容包括:地下水的水位、腐蚀性,重点是依据地下水位、地下水性质及其分布,地下水的活动情况,分析评价地下水对建筑物基础岩土体的损坏情况,对有可能发生的问题进行科学的预测和防治。 

  6.在建设大型项目的时候,如果地质环境资料不全面的情况下,应该组织专业人员进行水文地质专项勘察,通过水文地质试验提供水文地质的各种参数,为建筑物具体采用什么样的桩基形式和进行科学的工程设计提供水文地质参数。也可以配合水文地质部门,在具体施工区域内的场所设立观测装置,对水文地质情况进行连续的,不间断的观测,以便掌握详细的、系统的、准确的数据,为有效防止工程因水文地质问题受到影响奠定基础。 

  结束语:水文地质勘察是工程建设中不能缺少的一个重要组成部分。地质勘察工作质量的好坏,决定着工程方案的决策和工程建设能否顺利进行。在工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,以消除下水对岩土工程的危害。切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起极大的推动作用。 

  参考文献:[1]浅谈水文地质在工程地质勘察中的重要性