水文地质勘察问题探讨

水文地质勘察问题探讨

宋展佗

广西华南岩土工程有限公司530001

【摘要】工程地质勘察就是在施工前对施工现场的地质情况进行提前勘察，而工程地质勘查中的水文地质勘察和设计是设计和施工过程中不可忽视的一个问题，对水文地质的勘察是保障工程地质勘查质量的重要环节，在工程地质勘察注重水文地质问题，以保证工程地质勘察工作到位，提高工程地质勘察质量，本文在此从几个不同的角度对水文地质勘察的一些问题作了逐一的分析。

【关键词】水文地质；地下水；水理性质

一、水文地质评价内容

1、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。

2、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。

3、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，如：对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性；对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性；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。

二、岩土的水理性质

岩石中的空隙为地下水的储存和运动提供了空间条件，但水能否自由地进人这些空间，以及进入这些空间的地下水能否自由地运动，这就需要研究岩石与水接触过程中，岩石表现出来的控制水分活动的各种性质，如容水性、持水性、给水性和透水性等，这些性质即为岩石的水理性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。

地下水在岩土中有不同的赋存方式，即有气态水、结合水、毛细水、重力水、和固态水，不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度也有所不同，而且影响程度又与岩土类型有关。岩土的主要水理性质及其测试办法：

1、软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。

2、透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定干岩土空隙的大小和连通性，其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过地下各种水试验求取。

3、崩解性，是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。

4、给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示。而这个度是很重要的数据显示结果，它的结果可以作为参数确定地质。它不但影响基坑涌水量大小，同时也影响场地疏干时间。

5、胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

三、地下水引起的岩土工程危害

1、地下水升降变化引起的岩土工程危害：地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式：

1）水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状.水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由干潜水面上升对岩土工程可能造成：①土体沼泽化、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，引发山体滑坡。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。地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、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威胁。

3）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，不仅使岩土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。

2、地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，随着工程勘察的发展，其必将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

四、水文地质勘察中地下水难题及对策研究

1、过去地下水测量方式面临的难题

岩土工程勘察中，地下水的测量与统计沿用的过去方式为：（1）钻孔；（2）提取岩芯后0.5h，测量孔内水位。（3）有条件允许时，测量终孔后24h水位，作为稳定地下水位。相比为有含水层贯通的地层，这种方式是合理的，但是对于含水层不贯通的地层和局部（或大部）不透层水的地这种方式会带来部分难题。

2、办理地下水难题的对策

为测取岩体中的真实地下水位，进而找出透水带，可采取如下方式在钻孔中进行水位测量。为操纵方便，可以采取分段钻进方式，设计好每天的钻进工作量，开钻后可以先以一天的钻进量为一段。每天钻进结束后，将孔中水抽干，其次天开钻前测量水位，即可查明该段是否含水。若上部地层均不含水则可不停这样进行下去。若上部已经有含水层，则需将测量段密封起来，抽干此中的水，其次天测量该段是否有水及水压多少以确定其含水性及水位状况。岩体完整段一般不含水，节理、裂隙密集段大概有水，也大概无水，总体来说，因为岩体中渗入的裂隙性，钻孔中肯定为有小相当一部分区段有水。这样，经过测量可以把地层分为含水段与不含水段，再联合地球物理勘探测量确定出地层的含水部位与不含水部位以此资料作为岩体稳定性研究的按照要准确可靠得多。含水带确定之后，可以依照含水带的分布特征，用裂隙渗入的原理，来确定地下水对岩体稳定性的影响。

五、结语

综上，水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，在工程地质勘察中，不仅要注重水文的物理性质，也应注重水文地质问题，特别是水文地质中岩土水理性质，地下水引起的岩土工程危害，若不注重这些水文地质问题，则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期，因此，在工程地质勘察中注重水文地质问题，并采取有效的措施，以保证工程地质勘查工作到位。

参考文献：

[1]杨松林.工程地质勘察中水文地质若干问题的探讨[J].低碳世界，2013（4）.

[2]吕德雄.工程地质勘察中水文地质研究[J].中国新技术新产品，2010，02