【摘 要】在岩土工程勘察阶段，水文地质问题是至关重要的，其对工程设计及后续施工均会产生直接影响，所以在工程勘察过程中，要科学、合理的收集各类水文地质信息，充分了解其对岩土工程造成的危害，在准确评价的基础上采取必要的防治措施。本文主要针对该问题进行讨论，首先分析岩土工程中水文地质的勘察要求，然后分析水文地质问题对岩土工程产生的影响，最后提出具体的预防措施。
【关键词】水文地质；岩土工程；危害；防治措施
一、岩土工程中水文地质勘察要求
岩土工程勘察过程中，要与工程的具体要求相结合进行资料收集与水文地质的勘察工作，具体而言，主要包括以下几个部分的内容：首先，自然地理条件，主要指气象水文特征及地形地貌等。其中气象水文特征主要是评价工程地域属于亚热带或热带、湿润程度、热量等；地形地貌则主要了解工程所在地的水系、平原或主原特征、地貌侵蚀情况、地形情况等等。其次，地质环境，主要了解工程所在地的地质构造特生、基底构造、地质岩性以及新构造运动等。再次，地下水位情况，主要了解近两年至五年内最高地下水位与水位变化的趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的关系等。由于地下水位情况会对工程质量产生决定性影响，因此是工程勘察的核心内容，最后，其它地质条件，包括含水层与隔水层的埋藏条件、地下水的具体类型、地下水流向与水位、变化幅度等等，此外，还要经过现场试验进行地层渗透系数等水文地质参数的确定；进一步了解地下水水质对建筑材料的腐蚀性等情况。
二、水文地质问题对岩土工程的危害
（一）地下水位升降
上文中也提到，地下水位的升降变化会对工程质量产生决定性影响，因此其对岩土工程的危害也是显而易见的。地下水位体现出季节性变化的特征，基于天然条件下，雨季会导致地下水位上升，反之旱季则水位下降。虽然自然条件下地下水位的升降变化体现出区域性、渐变性的特点，并且不会出现较大的变化幅度。但是在工程施工过程中存在的诸多人为因素，可能会导致局部性地下水位发生大幅升降变化，此时会对岩土工程带来严重危害，具体表现在以下几个方面：
1、潜水位上升
诸多原因都可能导致潜水位上升：首先含水层颗粒细小，降低含水层的渗透性，导致地下径流差，并且当含水层上覆粗粒松散地层时，加速了地表水的下渗；其次，如果包气带相对较薄，毛细带与地表更加接近，土饱和差相对较小，也会导致潜水位上升；再次，地下水流梯度相对不缓，影响其正常排泄；最后，含水层沿水流方各岩性突然变细，或者其渗透性有所减弱而影响到正常的潜水排泄等。一般情况下，滨海平源、冲积平原一级阶地、山前平原前缘地带等，会出现上述原因造成的潜水位上升；此外，一些地表水体渗入补给潜水层的地域也会出现潜水位升高。潜水位升高会导致工程所在区域土壤沼泽化、盐渍化；丘陵地区风化作用比较强烈，潜水位上升会导致斜坡岩土体滑移或崩塌；而在风化残积土、强风化岩地区等，潜水位升高会导致崩解性岩土软化及崩解，从而破坏岩体结构；而在第四系全新统冲积、海积松散粉细砂层中，潜水位上升还会导致粉细砂、粉土被水饱和呈松散状态，从而导致流砂或砂土液化等现象。此外，潜水位上升还会导致地下洞室充分、基础上浮，最终影响到建筑的稳定性。
2、地下水位过大
人为因素会对水文地质条件产生直接作用，比如集中过量后取地下水导致其开采量大于补给量，地下水位过大会导致其持续下降；并且一些矿区疏干、降水工程、施工排水等人为工程活动也会导致局部地下水位过大下降。地下水位过大下降会对岩土体的稳定性造成破坏，直接影响到建筑的稳定性；严重的还可能出现地面塌陷、地面沉降以及地裂等现象。
3、地下水位升降变化
当地下水位发生升降变化，则膨胀性岩土会产生胀缩变化，这种不均匀的变化如果严重的话可能进一步发展形成地裂，破坏建筑物。如果地下水变化频繁，或者变化幅度大，则岩土会反复发生膨胀收缩变形，并且变形幅度大。施工过程中如果建筑工程地基内地下水位在压缩层范围产生变化，则会对建筑的稳定性产生危害。如果在压缩层范围内水位呈上升状态，则会对地基土产生软化作用，降低其强度，增大其压缩性，从而导致建筑物发生较大的沉降变形；反之水位呈下降状态则会增加岩土的自重应力，从而导致地基基面发生附加沉降。
（二）地下水位对岩土物理力学性质的影响
地下水位在其水位以上、地下水位变动带及其以下区域的变化体现出一定规律：土体自上而下有天然含水量，孔隙比呈出从小到大再缩小的变化规律，而压缩模量及承载力等参数的变化规律则是从大到小再扩大。这是由于地下水位以上部位受淋滤作用，富集铁铝，土粒间隙被充填、胶结，土粒间连接力变大，形成一层“硬壳层”，因此其压缩模量与承载力会增强，而含量水量与孔隙比等参数则会缩小。反之土层处于地下水位变动带，土中的易溶盐成分受地下水积极交替作用会淋失，导致其土质松散，在降低压缩模量及承载力的同时，其含水量与孔隙比是有所增加。地下水位以下的土层，由于地下水的交替速度放缓，无论是氧化或水解作用均会越来越弱，再受覆土层自重压力的影响，土质的密实度大大增加，所以影响其压缩模量、承载力、含量水量以及孔隙比等参数。
（三）地下不动水压力作用
基于自然条件下地下水的动水压力不会对工程的稳定性产生显著影响，但是人类活动会导致地下水天然动力平衡条件被改变，而受到一定的动水压力作用则会引发流砂、管涌及基坑突涌等岩土工程危害。比如在高层建筑深层坑开挖施工过程中，承压水的压力作用会导致垂坑突涌现象，这是由于基坑开挖施工降低了承压含水层上覆隔水层的厚度，承压水的水头会在隔水层降至一定程度时产生足以顶裂基坑底板的压力，发生突涌。基坑突涌不仅会降低地基强度，而且会导致边坡失稳。
三、水文地质问题的防治策略
（一）选择正确的水文地质参数测量方法
测量不同的水文地质参数，必须选择适用的测量方法：测水位采用钻孔观测、探井观测或测压管观测等方法；渗透系数及导水系数则采用抽水试验法、注水试验法、压水试验法及室内渗透试验法等；给水度及释水系数则采用单孔抽水试验法、非稳定流抽水试验法，并对地下水位进行长期观测等；采用多孔抽水试验法测量越流系数与越流因数；采用注水试验法或压水试验法测量单位吸水率；采用试坑观测法及室内试验法测量毛细水上升高度等。
【关键词】水文地质；岩土工程；危害；防治措施
一、岩土工程中水文地质勘察要求
岩土工程勘察过程中，要与工程的具体要求相结合进行资料收集与水文地质的勘察工作，具体而言，主要包括以下几个部分的内容：首先，自然地理条件，主要指气象水文特征及地形地貌等。其中气象水文特征主要是评价工程地域属于亚热带或热带、湿润程度、热量等；地形地貌则主要了解工程所在地的水系、平原或主原特征、地貌侵蚀情况、地形情况等等。其次，地质环境，主要了解工程所在地的地质构造特生、基底构造、地质岩性以及新构造运动等。再次，地下水位情况，主要了解近两年至五年内最高地下水位与水位变化的趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的关系等。由于地下水位情况会对工程质量产生决定性影响，因此是工程勘察的核心内容，最后，其它地质条件，包括含水层与隔水层的埋藏条件、地下水的具体类型、地下水流向与水位、变化幅度等等，此外，还要经过现场试验进行地层渗透系数等水文地质参数的确定；进一步了解地下水水质对建筑材料的腐蚀性等情况。
二、水文地质问题对岩土工程的危害
（一）地下水位升降
上文中也提到，地下水位的升降变化会对工程质量产生决定性影响，因此其对岩土工程的危害也是显而易见的。地下水位体现出季节性变化的特征，基于天然条件下，雨季会导致地下水位上升，反之旱季则水位下降。虽然自然条件下地下水位的升降变化体现出区域性、渐变性的特点，并且不会出现较大的变化幅度。但是在工程施工过程中存在的诸多人为因素，可能会导致局部性地下水位发生大幅升降变化，此时会对岩土工程带来严重危害，具体表现在以下几个方面：
1、潜水位上升
诸多原因都可能导致潜水位上升：首先含水层颗粒细小，降低含水层的渗透性，导致地下径流差，并且当含水层上覆粗粒松散地层时，加速了地表水的下渗；其次，如果包气带相对较薄，毛细带与地表更加接近，土饱和差相对较小，也会导致潜水位上升；再次，地下水流梯度相对不缓，影响其正常排泄；最后，含水层沿水流方各岩性突然变细，或者其渗透性有所减弱而影响到正常的潜水排泄等。一般情况下，滨海平源、冲积平原一级阶地、山前平原前缘地带等，会出现上述原因造成的潜水位上升；此外，一些地表水体渗入补给潜水层的地域也会出现潜水位升高。潜水位升高会导致工程所在区域土壤沼泽化、盐渍化；丘陵地区风化作用比较强烈，潜水位上升会导致斜坡岩土体滑移或崩塌；而在风化残积土、强风化岩地区等，潜水位升高会导致崩解性岩土软化及崩解，从而破坏岩体结构；而在第四系全新统冲积、海积松散粉细砂层中，潜水位上升还会导致粉细砂、粉土被水饱和呈松散状态，从而导致流砂或砂土液化等现象。此外，潜水位上升还会导致地下洞室充分、基础上浮，最终影响到建筑的稳定性。
2、地下水位过大
人为因素会对水文地质条件产生直接作用，比如集中过量后取地下水导致其开采量大于补给量，地下水位过大会导致其持续下降；并且一些矿区疏干、降水工程、施工排水等人为工程活动也会导致局部地下水位过大下降。地下水位过大下降会对岩土体的稳定性造成破坏，直接影响到建筑的稳定性；严重的还可能出现地面塌陷、地面沉降以及地裂等现象。
3、地下水位升降变化
当地下水位发生升降变化，则膨胀性岩土会产生胀缩变化，这种不均匀的变化如果严重的话可能进一步发展形成地裂，破坏建筑物。如果地下水变化频繁，或者变化幅度大，则岩土会反复发生膨胀收缩变形，并且变形幅度大。施工过程中如果建筑工程地基内地下水位在压缩层范围产生变化，则会对建筑的稳定性产生危害。如果在压缩层范围内水位呈上升状态，则会对地基土产生软化作用，降低其强度，增大其压缩性，从而导致建筑物发生较大的沉降变形；反之水位呈下降状态则会增加岩土的自重应力，从而导致地基基面发生附加沉降。
（二）地下水位对岩土物理力学性质的影响
地下水位在其水位以上、地下水位变动带及其以下区域的变化体现出一定规律：土体自上而下有天然含水量，孔隙比呈出从小到大再缩小的变化规律，而压缩模量及承载力等参数的变化规律则是从大到小再扩大。这是由于地下水位以上部位受淋滤作用，富集铁铝，土粒间隙被充填、胶结，土粒间连接力变大，形成一层“硬壳层”，因此其压缩模量与承载力会增强，而含量水量与孔隙比等参数则会缩小。反之土层处于地下水位变动带，土中的易溶盐成分受地下水积极交替作用会淋失，导致其土质松散，在降低压缩模量及承载力的同时，其含水量与孔隙比是有所增加。地下水位以下的土层，由于地下水的交替速度放缓，无论是氧化或水解作用均会越来越弱，再受覆土层自重压力的影响，土质的密实度大大增加，所以影响其压缩模量、承载力、含量水量以及孔隙比等参数。
（三）地下不动水压力作用
基于自然条件下地下水的动水压力不会对工程的稳定性产生显著影响，但是人类活动会导致地下水天然动力平衡条件被改变，而受到一定的动水压力作用则会引发流砂、管涌及基坑突涌等岩土工程危害。比如在高层建筑深层坑开挖施工过程中，承压水的压力作用会导致垂坑突涌现象，这是由于基坑开挖施工降低了承压含水层上覆隔水层的厚度，承压水的水头会在隔水层降至一定程度时产生足以顶裂基坑底板的压力，发生突涌。基坑突涌不仅会降低地基强度，而且会导致边坡失稳。
三、水文地质问题的防治策略
（一）选择正确的水文地质参数测量方法
测量不同的水文地质参数，必须选择适用的测量方法：测水位采用钻孔观测、探井观测或测压管观测等方法；渗透系数及导水系数则采用抽水试验法、注水试验法、压水试验法及室内渗透试验法等；给水度及释水系数则采用单孔抽水试验法、非稳定流抽水试验法，并对地下水位进行长期观测等；采用多孔抽水试验法测量越流系数与越流因数；采用注水试验法或压水试验法测量单位吸水率；采用试坑观测法及室内试验法测量毛细水上升高度等。
