浅析工程地质与水文地质的关系

浅析工程地质与水文地质的关系

张恒

内蒙古第八地质矿产勘查开发有限责任公司   016000

　　摘要：现代建筑施工工程的数量的日益增多，越来越多因为工程地质勘探过程中忽视水文地质而造成的建筑工程裂缝和不稳定，甚至造成建筑彻底毁坏的现象的增多，勘探人员慢慢认识到工程地质勘探过程中水文地质勘探的重要作用。

　　关键词：工程地质；水文地质；具体分析

　　在进行工程的地质勘探的工作中，水文地质与工程质地有着极为密切的关系，可以说它们之间是相互影响而又彼此有着关联性的矛盾统一的关系。在岩石的土体之中，地下水是一个十分重要的组成部分。岩石土体中的低下水含量是其重要特特征之一，是建筑施工中岩石土体稳定性的重要指标，并对建筑施工的安全性造成巨大的影响。

　　1.工程地质的概况

　　工程地质其实是一个专门用来研究和处理人们进行地质工程活动中相关问题和现象的学科。它主要通过调查了解和采样分析相关地带的地质构造的一系列地质特征，解析和判断出当地地质特征和变化规律是否会对将要施工的建筑物造成直接或者间接的影响。在建筑工程施工施工之前，将分析出来的不利因素罗列出来，并做出相应的防护措施，安排科学合理的施工工序等，确保马上要施工的工程在施工施工中的安全，以及施工建筑的整体质量。

　　其主要调查和分析的地质特征主要包括：工程所在地分部岩石和土层的具体构成、化学特性和力学特性等，并对岩石和土层能够符合力量的强度进行判断，从而判断出施工建筑物在建筑初期地基应该扎多深，在工程主体建造的时候，是否还要额外加固等。通过对岩石土体的具体分析，给予将要建设施工的建筑工程提供必要的施工意见。

　　2.探勘水文地质的具体内容

　　在实际的勘探过程中对于施工建筑所在的地理特性进行调查。这个调查主要包括地表形态、地表风貌和气候水文等各方面的内容，其中地表形态和地表风貌包括所属区域的水流和地形特征各个方面的情况，气候水文是指当地所属气候、降水、热量和风向等特征；调查施工区域的地质构造，并对周边同一系统的地理构造变化，进行相应的调查分析，从而分析出所在区域的地理环境是否安全；调查所属区域各个土层中的含水量，判断土层特性对于施工建筑的稳定性和安全性是否会造成影响，当地下水对建材具有极强腐蚀性的时候，应该做好安全保护的措施。

　　3.岩石土体的水理特性测试

　　3.1 地下水存在形式。岩石中地下水存在的形式分别为毛细管水、重力税和强弱结合水等。毛细管水主要是存在于岩石土层毛细管中，毛细管力变大时，将在地下水潜水面上面形成湿度较大的湿水层。毛细管水是一种不恩给你抗剪切和水分子力无法影响的水，它可以传导静水水压，其流动动力是依靠重力的推动。强结合税是一种在处在强大压强下岩石土体中的颗粒物因为分子引力的作用强力依附着一层超薄的水分子膜的水存在形式。这种水没有一般水的弹性和粘性，更无法传导静水水压且不被重力影响，但是有强大的抗剪切能力。弱结合水是一种依附在强结合水外的结合分子水膜，所在位置是吸着水的最外层，但是其厚度远远超过吸着水，并且比强结合水的吸附力要小，而且有往自由水逐渐过度的趋势。弱结合水在外界压力的影响下会变形，它同样无法传导静水水压，且不受重力影响。重力水是人们通常说的地下水，因为其重力的影响在岩石土体裂缝中自由流动而命名。重力水没有抗剪能力，分子运动对其影响不大，可以传导静水水压，是岩石土体内流动十分活跃的一种水，对岩石土体的水理特征的分析研究始终重要。

　　3.2 岩石土体的水理特征。水理特征是地下水在岩石土体中存在的时候，通过和岩石土体的彼此影响，会显露出多种不同的水理特性。水理特征与物理特征都是岩石土体重要的工程地质特征。岩石土体中表现出水理特征对岩石变形趋势和强度会有所影响，同时还影响所在区域的建筑物稳定性和安全性。因为地下水存在的形式各异，同过和不同性质的岩石土体相互影响，最终表现出想水理特征也千差万别。其中透水性是重要的岩石土体水利特征之一，多数的表示参数是渗透系数。渗透系数反映着岩石土体内的间隙规模、连续性和数量，可以通过抽水实验得到。重力的影响，水从岩石土体中流出的状况可以用结水性表示。崩解性是指水浸湿岩石土体导致土体结构稳定性降低乃至彻底碎裂的状况。岩石土体的水理特征还包括持水性、溶水性、毛细管性和可塑性等。

　　3.3 岩石土体水理特征在工程勘探上的作用。

　　岩石土体的水理特征会对建筑工程的稳定性和安全性造成很大的影响，因此成为工程地质勘探中不能只重视物理特性的勘察和分析，而且要重视水理特征的作用。水理分析的忽视和片面会导致整个建筑施工存在地基不稳、容易出现地质性建筑裂缝等安全隐患，对建筑工程整体的质量造成影响，不仅造成经济损失，而且有可能到导致建筑工程的使用者自身的生命安全受到威胁。因此，我们在建筑工程施工之前，进行工程地质勘探之时，必须要要对岩石土体的水理特征进行深入的调查和分析。研究建筑工程所在地的相关水理特征，分析其影响了，并为其可能对建筑工程产生的影响做出科学准确的分析，再针对性的提出合理的安全保障措施，以保障建筑工程施工的稳定性和安全性。

　　3.4 抽水试验。要验证地层的汗水性能和失水性能，可以进行抽水实验。要保证准确性和可靠性，必须采用多个空洞进行抽水实验的方式，更为全面的分析地层汗水性和失水性。抽水实验假定实验的含水层的各项水理特特征相同且厚度相同，并无限蔓延该的前提下进行的定流量的不稳定性抽水实验过程，并且对于测试点M的影响要和泰斯公式相符。

　　3.5 测试给水度。给水度的测试方法通常使用在原状土中取样进行释水测试的方法。这种做法要借助环刀采集含水层中原状土，并经过充分饱和之后把水排出，检测这部分水的体积。这是一种在实际应用中较为成熟的实验方法，然而在采集原状土的过程中难以保证其水分的完整性，因此得出的结果还有一定偏差。

　　4.地下水位置异常造成的危害

　　4.1 地下水异常上升的危害。引起地下水潜层水位提高的原因有很多，其中包含气温、降水，含水层结构、和岩石特性和人工因素等。潜水层水位的升高，会导致岩石土体的盐碱化和泥沼化。盐碱化和泥沼化对于建筑物的材料有腐蚀作用，还会造成堤岸的土体崩溃和滑坡。

　　4.2 地下水异常下降导致的危害。造成地下水潜水层水位下降的原因主要是人工因素。比方说过度的采矿和过度的抽取地下水，都会导致地下水潜水层水位降低。这种潜水层水位的异常下降会导致水源的枯竭，地面裂缝，地面下沉，甚至发生地面大面机坍塌，这种危害不仅破坏了岩石土体的自身的结构，而且造成建筑物的损坏和生存环境的恶化等不良影响。

　　4.3 地下水升降活动频繁的危害。在一段时间内，地下水的潜水位发生频繁且不规则的升降活动时，岩石土体中的铝和铁等会被淋湿，地层会变得疏松和结构间隙大，承载力和压缩模量下降等。情况严重的时候，甚至会造成岩石土体膨胀度增大，从而造成所在区域的建筑物发生裂缝和损毁等现象。

　　4.4 由动压力造成的危害。动压力在水的正常状态下是十分微小的，只有在人工破坏水体的自然动力平衡状态时，才会变大，甚至形成危害。因为水体动压力造成的危害包括管涌和流砂等危害。

　　5.结束语

　　水文地质是工程地质勘探的一部分，相关的水文地质因素的变化，会对建筑工程的整体建设造成巨大的影响。工程地质勘探工作的日益成熟也推动了水文地质勘探的进步，以往被忽略的岩石土体的水理特征得到重视，能够更好的分析建筑工程所在区域的地质状况，从而得出更为准确的地质分析结构，保障了建筑工程的稳定性和安全性。