浅谈地下水在工程地质勘察中的重要性

[关键字]地下水 工程勘察 影响 

　　1 前言 

　　在我国虽然有明确的法律法规规定在工程实施前要对地下水的水质参数、地下水的作用等方面进行勘察与评价。但是在工程勘察的过程中，工作人员往往会忽视水文地质的勘察工作。通常只是象征性进行勘察，并没有对水文地质的情况进行全面性勘察。但是水文地质的情况与工程的质量是密切相关的，其地下水在工程施工过程中不仅会影响岩体的特性、地基的施工，还会影响工程或者建筑物的稳定性。所以保证工程能够顺利实施与提高工程的勘察质量，必须要重视地下水的勘察工作。 

　　2 对水文地质的情况进行分析 

　　2.1在勘察水文地质的过程中的要求 

　　在地质比较复杂的地区进行勘察工作时，首先要对这个地区以往的水文地质情况进行查阅与分析，然后有针对性的布置工作量，通过地面水文地质调查与钻探、水文实验、水质分析等工作手段对地下水的分布与性质进行勘察，除此之外，还要对该地区的地理环境、外貌特征、地质环境、地质结构、地下水位的升降情况和变化趋势等等水文地质情况进行分析。在勘察的过程中，不仅要明确其水文地质的参数，还各层土质的匿藏水情况等。 

　　2.2地下水的分类 

　　一般情况下，按照地下水在岩土中的赋存形式，可以把地下水分为四种形式，分别为强结合水、弱结合、重力水和毛细管水。而这几种不同的地下水给工程带来的危害与影响的程度各不一样。 

　　强结合水的厚度很小，没有溶解力，也不能传递静水压力，且冰点非常低。不但如此，强结合水的粘滞度、弹性和抗剪强度都是非常强的，而且外力作用下很难被排出，必须要在高温的状态下才可以排出。总得来说，强结合水对工程所造成的危害不大。 

　　弱结合水的厚度比强结合水的要厚，同样也没有溶解力与不能传递静水压力，并且其冰点低于0度。如果土层里面存在较多的弱结合水，那此土层的可塑性就比较强。同样弱结合水对工程造成的危害很小。 

　　重力水通常是存在较大的空隙当中，当其在重力的影响下就可以自由活动。不过当其自由活动时就会产生比较大的压力，不仅会造成潜蚀作用，还会形成流砂。一旦对土层造成潜蚀作用，就会使土层中的比较小的颗粒被重力水带走，当这种被带走的颗粒越来越多时，就很容易使岩土的结构遭到破坏，使其强度降低，到最后可能会造成建筑物沉降。而产生的流砂现象可以分为三种，分别为轻微流砂、中等流砂与严重流砂。轻微流砂对工程所造成的影响不是很大，可能会使坑底的泥泞程度增加；而中等流砂会使坑底形成非常多的小排水沟，从而影响工程的施工；但是严重的流砂就不一样，对工程的影响非常大，可以造成沉井突然下降或者倾斜，甚至会发生其他重大事故。 

　　毛细管水的水位上升到一定的界限时，特别是在比较寒冷的地区其冻胀作用会加剧。当基体冻胀和融化时就很容易使建筑物发生开裂等现象。而且毛细管水在工程施工的过程中会对工程的基础和管道造成非常大的损害，因为毛细管水的水中盐分会对混凝土与金属材料造成不同程度的腐蚀，当腐蚀到一定程度时就会影响建筑物的正常使用。建议此处详述不同种类水对工程的破坏。 

　　2.3对岩土的水理性质进行分析 

　　岩土与地下水相互作用时所显示出来的各种性质就是岩土的水理性质。在工程施工过程中，岩土的水理性质不仅会影响岩土的强度，可以使岩土发生变形，还可以影响建筑物的稳定性。所以在工程施工中，岩土的水理性质分析工作是非常重要的。但是在以往的工程勘察过程中，勘察人员比较重视岩土的物理性能的勘察，而对岩土的水理性质的勘察就没有那么重视。所以就导致了在工程建设中存在一定的危害。岩土的主要水理性质分别有软化性、崩解性、透水性、胀缩性和给水性这五种水理性质。其中软化性是指黏性土层、泥质砂岩、页岩或者泥岩等具备软化特征的地层在地下水的作用下形成软弱夹层。岩土的崩解性是与岩土的结构、颗粒成分以及岩土的矿物质分布等情况相关，并且还要包括崩解时间、崩解速度和崩解的频率等。岩土的透水性是与岩溶发育情况和岩石裂隙大小密切相关，在勘测的过程中可以通过抽水实验检测其透水性的优劣。而岩土的胀缩性的情况会影响土坡表层稳定性和地基的变形。岩土给水性一般是用给水度来表示，可以通过实验的方法来测量含水层的给水度的大小。 

　　3 地下水对工程产生的影响 

　　地下水的勘察工作在工程勘察中所占的地位是比较重要的。但是在以前的工程建设中，往往不太重视地下水的勘察工作，甚至很多建设者在工程实施前并没有对地下水的情况进行勘察。因此就非常容易使建筑物发生开裂、坍塌等现象。所以在工程的勘察过程中，必须要重视对地下水的勘察工作，避免出现工程问题。 

　　3.1在施工过程中对基础的影响 

　　在进行基础埋深的过程中，必须要对地下水的水位进行了解与分析。在环境允许的情况下，尽量把基础的底面埋在地下水水位上面。如果一定要把基础的底面埋在地下水水位的下面，就必须要考虑地下水对基础的施工材料的腐蚀或者其他的危害以及要进行排水所采用的措施等。而如果是在藏有承压水的土壤进行基础埋深时，就必须要考虑在基坑开挖时的坑底土所受到的承压力的大小。要考虑一旦坑底土受到破坏，要采取怎样的措施。地下水对基础设置的影响是非常重要的，所以在进行基础设置时必须要对地下水情况进行完整的勘察。 

　　在桩基工程实施的过程中，地下水的影响也是非常大的。天然地基的造价成非常本低，且其施工工艺简单，但是这种天然地基存在的概率很低，所以当地基沉降比较大或者不是非常稳定时，为了使其符合施工要求，就必须要通过加固处理或者是改变结构的方法对地基进行改造。为加强地基上部软土的承载力，就必须要采用桩基础来对地基进行加固处理。不过这种桩基础加固处理方法的实施，不仅要考虑桩身下沉量的大小还要考虑其地下水的运动情况。如果桩身下沉量比土层下沉量要小的时候，就会使桩土对桩身产生很大的负摩阻力，会影响单桩的承受力。而如果土层下的地下水流动速度大于每分钟3米的速度，就一定不能用水泥或混凝土灌注的桩。除此之外，还要考虑地下水的腐蚀性的强弱，因为其腐蚀性非常强时对桩的损害也是非常大的。 　　在基础开挖工程实施时，地下水对其的影响也是非常大的。因为地下水水位的升高，不仅会使粉细砂和粉土发生饱和、液化，从而发生流砂等问题；还会使基坑坍塌和位移，使岩土的强度降低，以致发生基坑沉降，最终使基础受到严重的破坏。 

　　3.2地下水对建筑物所造成影响 

　　当建筑物的基础受到破坏时，必然也会影响到建筑物的稳定。因此地下水的升降对建筑物的影响也是非常大的。当地下水的水位升高时，就会对建筑物的地下室或者是地下建筑物的结构造成非常大的损害，会影响其防水、防潮、防湿等性能，甚至还会影响其的稳定性。不单单是这样，地下水水位的升高还会加强土壤的盐渍化，使其对建筑物的腐蚀性更强，从而出现建筑物坍塌的现象。除此之外还可以使地基发生变形或者沉降，使建筑物发生变形。但是当地下水水位升高时对其采用人工方法来降低地下水水位，就非常容易发生地质灾害，例如发生裂开、坍塌等灾害。有时候还会直接导致建筑物受到破坏。因此可以看出，当地下水水位发生急速升降时，都会使膨胀土发生不均匀的胀缩变形。从而使建筑物所得破坏。 

　　3.3地下水在基坑开挖支护的过程中所造成的影响 

　　在高层建筑不断发展的今天，因为受到其施工场地与施工工艺的影响，在进行施工的过程中必须要对采用垂直开挖的方法。在基坑开挖的过程中，通常会采用抽水的方法来使地下水位降低，从而减小土侧的压力。但是局部抽取地下水，很容易令基础底面以下的地下水位出现突然下降的情况从而造成临近建筑物的变形，甚至会使地表面坍塌或者地面下沉。因此在工程开挖的过程中，必须要设置止水帷幕，在安装支护体时也要实施防水措施，例如涂防水涂层，一定要保证工程建设需要的地段的保持干燥。 

　　4 结束语 

　　在工程勘察的过程中，水文地质的勘察工作是不可以忽视的。通过对工程的水文地质的参数的准确勘测不仅可以保证工程的顺利实施，还可以有效地预防或者避免很多工程灾害的发生。因此在工程勘察的过程中要提高其水文地质的勘察质量，为工程的实施提供准确依据，从而保证工程的质量。 

　　参考文献 

　　[1]王大纯，张大权，史毅虹等.水文地质学基础[M].北京：地质出版社，2009（8）. 

　　[2]中华人民共和国建设部.岩土工程勘察规范[M].中国建筑工业出版社，2011（2）.