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水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用:水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的注意要點

摘要：本文分析了在工程勘察和施工過程中水文地質(zhì)問題經(jīng)常被忽視的原因，并指出其給勘察工程中帶來的危害，介紹了水文地質(zhì)勘察和工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容，探討了巖土水理性質(zhì)和地下水變化在工程勘察中的重要性及地下水污染勘探在巖土工程中的作用。

關(guān)鍵詞：工程勘察 水文地質(zhì) 巖土工程

前言

在工程勘察中，水文地質(zhì)問題之所以重要，是因為水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切，互相聯(lián)系和互相作用。地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。為提高工程勘察質(zhì)量，在勘察中加強水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

1、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察是為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進行的地質(zhì)調(diào)查研究工作。所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地質(zhì)構(gòu)造：地貌、水文地質(zhì)條件、土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，自然（物理）地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。這些通常稱為工程地質(zhì)條件。查明工程地質(zhì)條件后，需根據(jù)設(shè)計建筑物的結(jié)構(gòu)和運行特點，預(yù)測工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用的方式、特點和規(guī)模，并作出正確的評價，為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護措施提供依據(jù)。

水文地質(zhì)勘探是為各種專門目的而進行的比較詳細的水文地質(zhì)勘察工作。一般在水文地質(zhì)普查的基礎(chǔ)上進行，采用較大的比例尺。水文地質(zhì)勘察的工作內(nèi)容包括：水文地質(zhì)測繪，即對地下水和與其有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行實地觀測和填圖工作，包括收集有關(guān)的資料，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，選定進一步勘探和試驗工作的地點等；地球物理勘探，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；水文地質(zhì)鉆探，目的是確定含水層的位置與分布，以查明地下水的存在條件；水文地質(zhì)試驗，目的是取得各種參數(shù)，為地下水資源評價或礦山涌水量計算等提供基礎(chǔ)資料；地下水動態(tài)觀測，一般要求動態(tài)觀測的時間不少于一個水文年，時間系列愈長愈好；實驗室分析，指在水文地質(zhì)勘察過程中，要選取水樣、巖樣或土樣進行實驗室的水質(zhì)分析、粒度分析、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測定等；編制水文地質(zhì)報告和圖件，水文地質(zhì)勘察的成果一般分為報告和圖件兩部分。根據(jù)以往的經(jīng)驗和教訓(xùn)，在今后的工程勘察中，對水文地質(zhì)問題的評價，應(yīng)主要考慮以下內(nèi)容：(1)重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。(2)工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。(3)在查明地下水的天然狀態(tài)的基礎(chǔ)上，著重分析預(yù)測在人為工程活動中地下水的變化情況及對巖土體和建筑物的反作用。(4)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價的地質(zhì)問題。

2、巖土水理性質(zhì)在工程勘察中的重要性

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)包括以下幾方面：(1)容水性：指常壓下巖土孔隙中能容納一定水量的性能，以容水度表示即巖土孔隙中能容納水量的體積與該巖土總體積之比。(2)持水性：指飽水巖土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能，以持水度表示即飽水巖土在重力作用下釋水后，所能持水量的體積與該巖土總體積之比。(3)給水性：指在重力作用下飽水巖土從孔隙中能自由流出一定水量的性能，以給水度表示即在常壓下飽水巖土在重力作用下流出來的水體積與該巖土總體積之比。(4)毛細管性：以毛細管上升高度、速度和毛細管水壓力來表示。(5)透水性：指在水的重力作用下，巖土容許水透過的能力，以滲透系數(shù)表示。(6)含水量：重量含水量與體積含水量：巖土中含水的重量與干燥巖土重量之比。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的。

3、地下水引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害分為三種情況：水位上升引起的巖土工程危害，可能造成土壤沼澤化、鹽漬化，斜坡巖土體產(chǎn)生滑坡崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；地下水位下降引起的巖土工程危害，由于地下水位的過大下降常常產(chǎn)生地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害及水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題；地下水位頻繁升降，可能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。地下水在天然狀態(tài)下水力作用比較弱，由于人為工程活動中改變了地下水天然的動力平衡，往往會產(chǎn)生一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌及基坑突涌等。

3.1地下水升降變化引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起, 但不管什么原因, 當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時, 都會對巖土工程造成危害, 地下水位變化引起危害又可分為三種方式:

1）水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的, 其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀; 水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響, 有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。

2）地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降, 常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3）地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形, 當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時, 不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替, 會使土層中的膠結(jié)物———鐵、鋁成分流失, 土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大, 壓縮模量、承載力降低, 給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。

3.2 地下水動壓力作用引起巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。

4、地下水污染勘探在巖土工程中的作用

地下水污染勘探就是指使用一定的工作手段，查明地下水污染帶的分布和污染途徑。常用的手段包括坑探、鉆探、物探及遙感技術(shù)等。地下水污染勘探中運用坑探手段，主要為補充查明水文地質(zhì)條件，地下水污染帶的分布和污染途徑，以及進一步研究污染地下水運移規(guī)律時做一些實驗用。運用物探方法可確定咸淡水界面和圈定地下水污染帶。在野外試驗工作中還可用地面電法配合確定彌散系數(shù)。遙感技術(shù)在地下水污染調(diào)查中的具體應(yīng)用還不多，國外現(xiàn)已將紅外線探測、雷達和微波探測成功運用于斷層帶測圖、圈定滲流圖形、確定地?zé)岷褪臀廴疽约跋痰纸缑妫煤叫l(wèi)照片可以查明某些污染源的分布。據(jù)此為工程提供相應(yīng)的水文地質(zhì)資料，最大限度的減少地下水污染對巖土工程的危害。

結(jié)束語

水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發(fā)展，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質(zhì)工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。

作者簡介：周藝有，男，現(xiàn)工作單位：廣西壯族自治區(qū)第一地質(zhì)隊，工程師。

水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用:水文地質(zhì)在巖土工程勘察中問題研究

摘要：在巖土工程的勘察中，水文地質(zhì)問題一直是一個重要的內(nèi)容。如果沒有對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)問題進行充分的考慮和研究就施工，有可能會對巖土的表層造成很大的塌陷，使得土體上部建筑遭受破壞。因此為了能夠提高工程勘察的工作質(zhì)量，就要在具體工程中因地制宜，做好相應(yīng)的防護和治理，使水文危害有所減少，為工程的建設(shè)做到有效幫助。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；水文地質(zhì)問題；水理性質(zhì)；地下水

水文地質(zhì)問題不但是一個非常重要同時又是非常容易被忽略的巖土工程問題。做好巖土工程勘察工作是工程建設(shè)順利進行的重要前提和保障。同時，它也是巖土工程項目設(shè)計和施工的一個重要依據(jù)。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)二者之間相互影響與聯(lián)系。地下水不但會直接影響到建筑物的耐久性，而且它還會對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響，地下水是建筑物基礎(chǔ)工程的重要外部環(huán)境，同時它也是水位以下巖土體的主要組成部分，巖土體的工程特性受其直接影響，所以，水文地質(zhì)問題是目前巖土工程勘察中一個非常重要且實際的巖土工程勘察問題，平時一定要重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題。假如忽略或者不夠重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題，其后果對整個巖土工程建設(shè)是非常不利的，尤其對水文地質(zhì)條件較復(fù)雜地區(qū)，由于巖土工程勘察時，對水文地質(zhì)問題考慮不夠充分，從而在進行工程設(shè)計時，對水文地質(zhì)問題通常會忽略，從而會引發(fā)各種巖土工程災(zāi)害。所以，在巖土工程勘察的過程中，必須要查明與巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)條件，為接下來的巖土工程設(shè)計及施工提供準(zhǔn)確有效的水文地質(zhì)資料，從而減少因水文地質(zhì)問題所導(dǎo)致的各種巖土工程災(zāi)害。

1巖土工程勘察區(qū)域巖土的水理性質(zhì)

巖土體的水理性質(zhì)會對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接的影響，同時，它還會直接影響到巖土體自身的強度及變形等。所謂巖土的水理性質(zhì)，即是地下水和巖土相互發(fā)生作用所表現(xiàn)出的各種性質(zhì)。巖土體的物理性質(zhì)和巖土水理性質(zhì)共同構(gòu)成巖土工程的地質(zhì)性質(zhì)，但在實際勘察操作過程中，往往表現(xiàn)為重物理力學(xué)性質(zhì)輕水理性質(zhì)。所以，目前對部分巖土工程地質(zhì)性質(zhì)評價還不夠合理。一般意義下，巖土的水理性質(zhì)主要包括以下幾方面。

(1)巖土的脹縮性，即巖土體失水收縮、吸水膨脹的特性。膨脹率、體縮率、自由膨脹率、收縮系數(shù)等都是巖土脹縮性的標(biāo)定指標(biāo)。巖土體失水，顆粒間距變小，土顆粒表面結(jié)合水膜變薄，從而土體發(fā)生收縮。巖土體浸水時，顆粒間距變大，結(jié)合水膜變厚，從而引起土體膨脹。土體反復(fù)膨縮變形是導(dǎo)致膨脹土上部的建筑物開裂及破壞的重原因。

(2)巖土的軟化性，即指巖土體浸水后力學(xué)強度下降的特性，它是巖石耐風(fēng)化能力的主要評價指標(biāo)，常用軟化系數(shù)表示。泥質(zhì)砂巖、頁巖、泥巖、粘性土層等各類巖土體，通常都存在軟化特性，在地下水的作用下，常會在巖石層的易軟化巖層中生成軟弱夾層，從而降低了巖層的整體性和強度。

(3)巖土的崩解性，即是巖土浸水濕化的特性。一方面，水浸入巖土體內(nèi)，會削弱與破壞巖土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)連結(jié)，同時，也會導(dǎo)致土體內(nèi)部少量膠結(jié)物產(chǎn)生溶解。另一方面，水分子通過吸附土塊表面顆粒表面，會在其上形成水化膜，它會大大削弱土顆粒間的連結(jié)。

(4)巖土的透水性，即是在其自身重力作用下，巖土體允許少量水通過其自身的特性。通常，其透水能力大小性用滲透系數(shù)表示。一般而言，堅硬巖體裂隙發(fā)育，透水性稍好，松散巖體的顆粒較細且均勻，透水性稍差。

(5)巖土的給水性，即是在重力作用下，少量水能從巖土體的縫隙中流出的特性，其性能大小通常用給水度表示，該值一般用實驗室方法測定。

2巖土工程勘察中的水文地質(zhì)條件評價

巖土工程勘察應(yīng)包括對擬建工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行必要的資料搜集和水文地質(zhì)勘察，進而準(zhǔn)確確定工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件，從而對擬建項目的地質(zhì)條件有個準(zhǔn)確而全面的認(rèn)識，盡量減少或避免因勘察不到位導(dǎo)致的工程事故的發(fā)生，所以，巖土工程勘察中對水文地質(zhì)條件進行科學(xué)評價，具有重要的現(xiàn)實意義。一般地，巖土工程勘察中的水文地質(zhì)條件評價內(nèi)容主要包括以下幾個方面。

(1)對建筑物基礎(chǔ)持力層為強風(fēng)化巖、膨脹土、殘積土、軟質(zhì)巖石等的的場地，應(yīng)對因地下水活動而可能導(dǎo)致的巖土體崩解、脹縮等作用做出科學(xué)評價。

(2)要對工程所在區(qū)域的地形地貌和氣象水文特征等自然地理條件進行評價，所謂地形地貌即是指工程所在區(qū)域附近的水系、地形開闊平坦與否、平原或高原特征、地貌侵蝕及堆積情況等，而氣象水文特征則是指工程所在地域擁有的濕潤程度及熱量、季風(fēng)氣候與否、屬于亞熱帶還是熱帶等。

(3)要勘察清楚各隔水層和含水層的地下水埋藏條件、流向、類型、水位及其變化幅度等;正確評價地下水滲流和賦存狀態(tài)受當(dāng)前場地地質(zhì)條件的影響程度;運用現(xiàn)場試驗測定的方法，測出地層滲透系數(shù)等相關(guān)的水文地質(zhì)參數(shù);查明主要含水層的厚度、分布及埋深;正確評價由地下水水質(zhì)對建筑材料可能造成的腐蝕程度。

3地下水位變化可能引發(fā)的巖土工程危害

水文地質(zhì)條件對巖土工程會產(chǎn)生較大影響，積極有效的水文地質(zhì)條件評價可以減少或避免許多工程災(zāi)害的發(fā)生。相反，在巖土工程勘察過程中，如不重視或忽略水文地質(zhì)條件評價，往往會導(dǎo)致一系列不必要的巖土工程災(zāi)害。通常，由地下水的變化可能引起的巖土工程危害主要包括以下幾個方面。

(1)地下水位上升可能引發(fā)的巖土工程危害。它可能會導(dǎo)致堅硬巖土體抗剪強度降低、水解、軟化等，進而對地下構(gòu)筑物及地下室等的防水、防潮及穩(wěn)定性均要產(chǎn)生一定的影響。由此還可能引發(fā)管涌、流砂等問題，最終會給巖土工程的正常建設(shè)帶來諸多不便。

(2)地下水位反復(fù)升降可能引發(fā)的巖土工程危害。由此可能會引發(fā)巖土體脹縮變形，并導(dǎo)致建筑物破壞。當(dāng)建筑物基礎(chǔ)底面以下發(fā)生地下水位變化時，會使地基土產(chǎn)生附加沉降及變形，從而導(dǎo)致起強度降低，建筑物易發(fā)生變形破壞。此外，地下水季節(jié)性變化也有可能導(dǎo)致巖土體的不均勻變形，由此引起建筑物發(fā)生破壞。

(3)地下水位下降可能引發(fā)的巖土工程危害。地下水下降偏大，會導(dǎo)致水中有害離子增多、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，從而對人類的安全健康帶來一定副面影響，此外，地下水下降過大，也可能引發(fā)地表塌陷和地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害。

4結(jié)束語

通過對巖土體的水理性質(zhì)及因地下水位變化可能引發(fā)的巖土工程危害的分析，可以發(fā)現(xiàn)，在巖土工程勘察過程中，必須要重視并做好水文地質(zhì)條件的評價。從而對工程區(qū)域的地質(zhì)條件有個更加準(zhǔn)確而全面的認(rèn)識，減少因勘察工作不到位所帶來的災(zāi)害和損失，保證我國工程建設(shè)事業(yè)的健康快速發(fā)展。

水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用:基于水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的分析

摘要：水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系密切，互相聯(lián)系和互相作用，地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體的工程特性，又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。為了提高巖土工程勘察質(zhì)量，確保設(shè)計和施工的順利進行，不僅要查明調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)條件，而且要提出可能發(fā)生的水文地質(zhì)問題并給出預(yù)防和治理的措施建議，以保證工程的安全。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；巖土工程；勘察

引言

水文地質(zhì)問題是目前巖土工程勘察中一個非常重要且實際的巖土工程勘察問題，平時一定要重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題。假如忽略或者不夠重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題，其后果對整個巖土工程建設(shè)是非常不利的，尤其對水文地質(zhì)條件較復(fù)雜地區(qū)，由于巖土工程勘察時，對水文地質(zhì)問題考慮不夠充分，從而在進行工程設(shè)計時，對水文地質(zhì)問題通常會忽略，從而會引發(fā)各種巖土工程災(zāi)害。所以，在巖土工程勘察的過程中，必須要查明與巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)條件，為接下來的巖土工程設(shè)計及施工提供準(zhǔn)確有效的水文地質(zhì)資料，從而減少因水文地質(zhì)問題所導(dǎo)致的各種巖土工程災(zāi)害。

一、巖土工程勘察勘察要求

在巖土工程勘察中,應(yīng)根據(jù)工程的具體要求,通過搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作,查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。

1、 地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運動等方面的內(nèi)容。

2、 自然地理條件。這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候與否,擁有的濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。

3、 各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度;主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場試驗測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等;場地地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。

二、地下水的類型及特征

1、潛水：主要是埋藏在地表以下第一個連續(xù)穩(wěn)定的隔水層以上，具有自由水面，動水面也有出露于地表的基巖裂隙和溶洞中，即稱裂隙潛水和巖溶潛水。它的特性是埋藏淺，含水層厚度深度隨著季節(jié)性變化大，為自由水面又稱無壓水，它的排泄方式主要由水平排泄和垂直排泄兩種方式進行。

2、承壓水：它是充滿在兩個穩(wěn)定不透水層或弱透水層間的含水層中，承受水壓力的地下水，埋藏在第四紀(jì)以前巖層中或第四紀(jì)堆積物中。它的主要特征是分布區(qū)與補給區(qū)不一致，地下水面為非自由面，承受靜壓力。它的水溫水量水壓不受降水、季節(jié)變化影響。任意一點的承壓水厚度穩(wěn)定不變。

三、 巖土的水理性質(zhì)

巖土的水理性質(zhì)，是指巖土與地下水相互作用時顯現(xiàn)出來的各種性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)和巖土的物理性質(zhì)是巖土主要的水文地質(zhì)問題，它不僅影響巖土的強度和變形，而且一些性質(zhì)還直接影響到建筑物的安全和穩(wěn)定性。在以往的巖土工程勘察中由于經(jīng)驗不足對地下水的水理性有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的，導(dǎo)致很多問題的出現(xiàn)。下面筆者首先介紹一下地下水賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質(zhì)及其研究測試方法進行簡單的介紹。

四、應(yīng)重視巖土水理性質(zhì)及其測試方法

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往的勘察對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì) ，而地下水在巖土中有不同的賦存方式 ，不同形式的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響不同 ，而且影響程度與巖土類型有關(guān)。巖土主要的水理性質(zhì)及其測試辦法如下 ：

1、 巖土的軟化性；是指巖土體浸水后，力學(xué)強度降低的特性。一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在工程勘察中發(fā)現(xiàn)存在易軟化巖層時，在地下水的作用下經(jīng)常會形成軟弱的地層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)頁巖等均普遍存在軟化特性。

2、 透水性：是指在水的重力作用下，巖土層允許水透過本層的能力。松散巖土的顆粒愈細愈不均勻，其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育，其透水性愈強，透水性一般用滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗獲取。透水性造成的地下水滲透徑流，除了同樣可使巖體軟化、泥化、溶蝕，并降低其強度外還可以使其產(chǎn)生揚壓力，削減上部建筑物自重的垂直荷載和產(chǎn)生動水壓力，引起基礎(chǔ)沉陷變形甚至破壞。此兩者將間或直接導(dǎo)致基礎(chǔ)穩(wěn)定性降低危害上部建筑物的安全和穩(wěn)定。國內(nèi)外因壩基失穩(wěn)而遭到破壞的大壩事故中，大多數(shù)都因與壩基下滲流的不良作用有關(guān)。

3、崩解性：是指巖土浸水性濕化后，由于土粒鏈接被削弱破壞，使土體崩散，解體的特性。巖土的崩解特性與土的顆粒成分，礦物成分結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大。

4、溶水性：是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以給水度表示。給水度是含水層的一個重要水文地質(zhì)參數(shù)，也影響地下水疏干時間。給水度一般采用實驗室方法測定。

5、 脹縮性：指巖土吸水后體積增大 ，失水后體積減小的特性。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有 ：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一 ，對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。

五、對巖土工程項目中的水文地質(zhì)評價

巖土工程勘察應(yīng)包括對擬建工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行必要的資料搜集和水文地質(zhì)勘察，進而準(zhǔn)確確定工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件，從而對擬建項目的地質(zhì)條件有個準(zhǔn)確而全面的認(rèn)識，盡量減少或避免因勘察不到位導(dǎo)致的工程事故的發(fā)生，所以，巖土工程勘察中對水文地質(zhì)條件進行科學(xué)評價，具有重要的現(xiàn)實意義。巖土工程勘察中的水文地質(zhì)條件評價內(nèi)容主要包括以下幾個方面：

1、應(yīng)著重評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

2、在進行工程勘察時還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

3、在查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響的前提下，更重要的是分析預(yù)測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。

4、巖土工程勘察中的水文地質(zhì)評價內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)工程特點、氣候條件等，分析地下水位、水質(zhì)及動態(tài)變化產(chǎn)生的對巖土體及建筑物的力學(xué)作用和物理、化學(xué)作用。

六、水文地質(zhì)問題引起的巖土工程危害

在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)當(dāng)注意了解和調(diào)查地下水位條件以及升降的變化。在天然條件下,地下水位一般會發(fā)生季節(jié)性變化,雨季水位上升而旱季水位則下降。地下水位的天然變化具有地區(qū)性,而且是以漸變的形式出現(xiàn)的。但我們還需要知道一點,人為因素所引起的局部性地下水位升降變化的幅度,常常高于天然變化所引起的幅度,人為因素所引起的變化,對巖土工程的危害更為嚴(yán)重。

潛水位上升的原因具有各種各樣的特點,最主要是受地質(zhì)因素影響,例如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀等,水文氣象因素包括降雨量和氣溫等,而人為因素則經(jīng)常出現(xiàn)于施工或者灌溉等行為,有些時候經(jīng)常是幾種不同因素相互影響出現(xiàn)的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成的影響與危害包括:土壤沼澤化、鹽漬化,巖土以及地下水對建筑物腐蝕性增強;斜坡、河岸等巖土體產(chǎn)生位移、崩塌、滑移等不良的地質(zhì)現(xiàn)象;地下洞室被充水淹沒,基礎(chǔ)上浮、建筑物失去穩(wěn)定性;一些具有特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)被破壞,強度降低甚至軟化;粉細砂及粉土飽和液化,產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)象。

七、結(jié)束語

水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程地質(zhì)災(zāi)害的防治等方面起著重要的作用，正確地勘察水文地質(zhì)條件是提高勘察質(zhì)量、預(yù)防和減少地下水對巖土工程的危害的重要舉措。因此，工程技術(shù)人員應(yīng)該在工程勘察中做好水文地質(zhì)工作的調(diào)查與分析，根據(jù)勘察到的情況制定相應(yīng)的防護措施和施工計劃，為設(shè)計和施工提供必要的水文參數(shù)，使巖土工程勘察成果更具實用性和預(yù)見性，真正保證工程的質(zhì)量。

水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用:在巖土工程勘察中水文地質(zhì)測試的探討

[摘要]隨著我國科學(xué)技術(shù)的進步和社會經(jīng)濟的提高，給工程勘察的質(zhì)量和效率提出了新的要求，為了提高工程勘察的治療和效率，我國的工程勘察領(lǐng)域加入了對水文地質(zhì)問題的研究和分析，本文主要介紹了巖土工程地質(zhì)和水文條件的評價內(nèi)容，重要性以及主要問題的研究。

[關(guān)鍵詞]巖土 工程勘察 水文環(huán)境 地質(zhì)測試

近幾年我國的巖土工程勘察工作中對水文地質(zhì)的研究和發(fā)展取得了顯著的成績，但是其暴露的問題也日漸突出，特別是現(xiàn)階段我國的巖土工程，勘察過程中，對水文地質(zhì)的重視度較低，在加之技術(shù)和資金、人員等方面的欠缺和不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致了巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題更加尖銳。地下水是構(gòu)成巖土體的重要組成部分，對巖土體工程的特性有直接的影響，同時也影響工程的穩(wěn)定性和可靠性。一般情況對巖土工程的常規(guī)勘察中，對巖土工程的水文地質(zhì)涉及的較淺，也未明確地下水對巖土工程的作用、影響、危害以及治理等問題，特別是在地質(zhì)條件相對復(fù)雜的地區(qū)，對水文地質(zhì)條件不深人的調(diào)查是引發(fā)巖土工程危害的重要問題。

1 巖土工程勘查中水溫地質(zhì)評價的主要內(nèi)容

在巖土工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)評價的主要內(nèi)容，在傳統(tǒng)的工程勘查報告和記錄中。由于勘查的過程缺乏和巖土工程實際的基礎(chǔ)設(shè)計、施工條件、環(huán)境因素等相結(jié)合，并未深入研究水文地質(zhì)條件對巖土工程的作用和危害。所以這些地區(qū)已經(jīng)發(fā)生或者正在潛伏著嚴(yán)重的地基下降和工程出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。綜合以往的經(jīng)驗教訓(xùn)，在以后的巖土工程勘查中，要對水文地質(zhì)進行幾下方面的分析：

（1）地下水對巖土體和工程的作用以及各種影響是以后評價分析的重點，并且結(jié)合工程的施工條件和地基情況分析可能會回發(fā)生的巖土工程事故，提早進行防范和治理。

（2）巖土工程主要是指在工程建設(shè)中有關(guān)巖石或土的利用、整治或改造的科學(xué)技術(shù)，巖土工程的地基基礎(chǔ)基本上是土或者巖石，在對工程進行勘察中要緊密結(jié)合地基的類別和基礎(chǔ)構(gòu)造。仔細研究水文地質(zhì)的相關(guān)問題，為工程建設(shè)提供相關(guān)的水文地質(zhì)條件的數(shù)據(jù)和資料。

（3）在對巖土工程的水文地質(zhì)條件進行勘察時，不僅僅要對地下水的天然狀態(tài)和在此狀態(tài)下對巖土工程的影響，還要更深一步的分析在巖土工程施工建設(shè)過程中，地下水的變化情況以及對巖土體和建筑工程的影響。

（4）以巖土工程為著眼點，以地下水對建筑工程的影響為劃分標(biāo)準(zhǔn)，研究不同條件下對巖土工程實施分析評價的重點內(nèi)容，其劃分的結(jié)果為：針對地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對混凝土以及混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對建筑工程中采用軟質(zhì)的巖石，強強風(fēng)化巖、膨脹土以及殘積土等巖土體為基礎(chǔ)持力層的建筑場地。要重點分析巖土體在地下水的影響可能會出現(xiàn)的崩解、漲縮以及軟化等現(xiàn)象：在建筑工程地基的下部有承壓含水層的存在時。要對基坑的開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行評價和估算：在地下水位以下開挖基坑，要對基坑的滲透性和富水性的進行試驗，并且對由于人工降水引起的巖土體的沉降問題評價分析，以免對工程周圍建筑物的穩(wěn)定性和可靠性帶來巨大的影響。

2 巖土的水理性質(zhì)和測試研究

巖土的水理性質(zhì)是由巖土和地下水的相互作用下產(chǎn)生的。在一般情況下，衍巖石的水理性質(zhì)不但會對巖土的強度和變形造成嚴(yán)重的影響。還會對整個巖土建筑工程的穩(wěn)定性和可靠性造成直接的影響。因此采取措施提高巖土的水理性質(zhì)，就要合建筑工程的設(shè)計、施工條件、地基基礎(chǔ)等實際情況分析巖土的水理性質(zhì)。鑒于地下水在巖土中會以不同的狀態(tài)存在，并且不同的地下水對巖土水理性質(zhì)可能會出現(xiàn)不同程度的影響，影響程度的不同和巖土的類型有密切的關(guān)系。

2.1 地下水的存在形式對巖土水理性質(zhì)的影響

地下水有不同的存在方式和形態(tài)，按照地下水在巖土中的形式可以分為結(jié)合水、重力水和毛細管水三種。強結(jié)合水也可稱為吸濕水。吸濕水的形成是由于吸濕水被分子力吸附在巖土顆粒的周圍所形成的極薄水膜，吸濕水是金富裕顆粒表面結(jié)合最咯啊股的一層水。除了強結(jié)合水還有弱結(jié)合水，弱結(jié)合水，也可稱之為弱薄膜水，它位于吸濕水以外，和吸濕水相比，厚度要大很多。弱結(jié)合水所受到的吸附力要遠遠的小于強結(jié)合水。所以弱結(jié)合水可以在顆粒水膜之間進行緩慢的移動。在地下水中粘性土中，結(jié)合水是主要的存在形式。弱結(jié)合水和地下水在粘性土相互作用時顯示出來的性質(zhì)具有很強的可塑性、收縮性等，這些性質(zhì)的產(chǎn)生是由于粘性土的物理力學(xué)性質(zhì)受強力束縛，活動的范圍受到一定的限制。而對于巖土的動態(tài)水理性質(zhì)影響較小。重力水，顧名思義是在重力的作用下能在巖土空隙、裂縫中自有流動的水，這就是地下水，由于重力在水的天然和人為因素的影響下，在巖土中的滲流活動異常的頻繁，對巖土的水理性質(zhì)的影響明顯。買習(xí)慣誰，就是在毛細管的作用下保持在巖土毛細管空隙中地下水，在毛細管的力大于重力時，毛細管水就會上上，所以地下水潛水面以上的形式都是和包水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的吸水層。

2.2 巖土主要的水理性質(zhì)和測試的主要方法

巖土的主要水理性質(zhì)有軟化性，軟化性主要是指巖土體浸水以后，力學(xué)就被迫降低了，軟環(huán)性通常用軟化系數(shù)表示，就是巖石在浸水飽和的狀態(tài)下和風(fēng)干狀態(tài)西極限抗壓強度之際，軟化系數(shù)用于對巖土耐風(fēng)化和耐水浸能力的指標(biāo)。當(dāng)巖石層的內(nèi)部存在容易軟化的巖層時，會在地下水作用下形成軟弱的夾層。巖土的另一個水理性質(zhì)是給水性，給水性主要指的是在重力的作用下，保水巖土能夠從空隙、裂縫中自有流出一定水量的性能，水量的性能采用給水度表示。給水度是含水層的一個主要的地質(zhì)參數(shù)，給水度對建筑工程基坑的涌水量的大小和產(chǎn)地內(nèi)疏干的時間等都有重要的影響。給水度的測定一般都是在實驗室中進行。透水性也是巖土一個重要的水理性質(zhì)。透水性是指在重力的作用下水能夠穿透巖土的性能，巖土體的滲透性具有強弱之分，其強弱的劃分主要就、取決于巖體空隙的大小和連通性以及空隙度來決定的，巖土體屬于透水性較弱的。巖土所有具有的透水性的特點一般采用滲透系數(shù)表示，滲透系數(shù)一般通過抽水試驗取得。堅硬的巖石，裂縫越發(fā)育，其滲透性越好。相反，松散的巖土顆粒越細，透水性越弱。

3 總結(jié)

地下水是巖土體的重要組成部分，對巖土建筑工程的特性、可靠性以及穩(wěn)定性有直接的影響，所以，水文地質(zhì)在巖土工程的設(shè)計、施工、地基基礎(chǔ)等方面具有重要的作用。隨著巖土工程勘察技術(shù)的進步和近幾年來巖土工程出現(xiàn)的事故，清楚的表明了，在巖土工程勘察中，對水文地質(zhì)條件進行測試的重要性和必要性。因此我們要切實的做好水文地質(zhì)工作對我國的工程勘察水平的提高具有積極的推動作用，同時也將會大大的減少巖土建筑工程事故的發(fā)生，保障人們的生命財產(chǎn)的安全。對巖土工程水文地質(zhì)條件的勘察，要從工程的整體出發(fā)技術(shù)、資金、人才缺一不可，水文地質(zhì)條件的勘察要緊密結(jié)合工程的具體實際，確保勘察的結(jié)果準(zhǔn)確可靠。