工程勘察水文地质评价

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一、地下水引起的岩土工程危害

1．地下水位升降带来的危害

在自然条件下，地下水位呈季节性变化，随着雨季水位上涨，旱季水位自然下降，最高水位和最低水位之间的变化称之为水位变化。自然变化和人为因素是影响地下水位升降的诱因。自然变化是地区性和幅度较小性的，然而人为因素下的水位变化的幅度往往会大于自然变化。当这样的变化达到一定程度，就能对岩土工程造成损害。主要有水位上升引起的危害、地下水位下降引起的危害、地下水频繁升降引起的危害等类型。

（1）水位上升引所引起的危害潜水位上升的原因比较多，其中人类活动所造成的因素为主要因素，如：建筑施工、生活废水渗透。自然因素有水文气象，如：降水、气温等，地质因素，如：含水层颗粒大小、岩体岩性水平变化等。但水位变化通常是由几种因素综合引起的。所造成的危害主要有：1）土壤含水量变高，对建筑物的腐蚀性变强。2）斜坡、河岸，易发生滑移、掉落的水土流失现象，甚至引发滑坡、崩塌等地质灾害。3）破坏一些具有特殊性质的岩体原有结构，使之强度降低。4）引起坚硬的岩石变得软化、膨胀、抗剪强度下降。5）引发流沙、管涌等现象。6）低下洞室充水，基础上浮，影响建筑物的稳定。

（2）低下水位下降引起的危害在生活生产中，大量抽取低下水，修建水库、水坝，需要截夺下游的地下水等，都是引起低下水位降低的原因。所造成的危害主要有：1）诱发地裂缝、地面塌陷等地质灾害，影响建筑物和岩土体的稳定性，威胁人类的安全。如在清河门地区修建水库，下游出现地裂的现象。2）引发地下水源干涸、水质劣化等环境问题，影响人们的生活居住环境。3）粉砂、粉土层中的土颗粒极易受到冲刷，将其冲走，破坏土壤结构。

（3）地下水位频繁升降带来的危害当地下水位频繁升降时，膨胀性岩土将产生不均匀的膨胀变形，且其膨胀收缩往往反复发生，由于岩土的膨胀幅度逐渐变大，就会导致地裂，并破坏建筑物。同时，地下水位频繁升降会将土层中胶结构物—铁、铝等成分带走，影响原有的岩土结构，会使土层变得疏松、软化、空隙变大，进而含水量变多，强度下降。给岩土工程带来极大的不便。因而在岩土工程建设中对于地基基础深度的选择，不宜选择在地下水位变动频繁的地区。

2．地下水动力作用引起的危害

在天然状态下，地下水的动水压力作用是微乎其微的，然而工程活动影响了地下水的自然平衡，动水压力受到影响，可能会导致岩土体的应力和变形产生变化，也能破坏土体结构与土体稳定。在动水压力作用下，就会引起流沙、管涌、基坑涌突等现象，造成严重的岩土工程危害，影响工程质量和进度。由于阜新地区有许多矿区，这些危害可能会导致矿难的发生。

二、岩土的水理性质

建筑物的稳固性也受到岩土的水理性质的直接影响。水理性质主要是指岩土和地下水相互作用的同时，所展现出来的特殊性质，影响着岩土的强度和稳定，也可能导致形变。岩土的主要水理性质有：软化性、透水性、崩解性、给水性、膨胀性。其中软化性通过软化系数来表示，以岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比来表示；透水性是通过抽水试验或渗透试验得到透水性参数。

三、工程勘察水文地质评价

在工程勘察过程中，通过建筑物地基基础类型来评估地下水含量状态和地下水对建筑结构的影响，同时参照水文采样的数据对建筑物可能会发生的状况进行模拟，从而得到改进、预防方案，并增加建筑物的强度。在以往的工程勘察报告中，很容易缺少评价地下水对岩土工程作业的危害。然而在一些水文地质比较复杂的地区，由于水文地质勘察工作不到位，缺少对水文地质所引发的问题和评价，往往会发生水文地质引起的岩土工程的破坏，凸显出工程勘察中水文地质问题评价尤为重要。

1．水文地质问题的评价主要考虑的问题有：

（1）工程勘察中重点评价地下水对岩体和建筑物的影响，对可能出现的岩土工程危害加以预测，并提出预防措施。

（2）明确相关水文地质问题，为建筑物地基基础类型的选型提供准确的水文地质资料。

（3）勘察中不但要清楚地下水的天然状态和天然条件，更要明确分析工程活动中的人为因素对地下水天然状态和条件的影响和变化，以及地下水对岩土体和建筑的反作用，以达到防治的措施。

（4）从工程的方向，按工程受地下水作用和影响，得出不同条件下该重视的水文地质问题。水文地质测试工作和地下水监测工作，是为水文地质评价提供原始资料和重要依据，在工程勘察中要落实好。

2．阜新市水文地质条件

结合阜新水文地质条件，工程勘察中的水文地质评价应注重一些特殊的问题。其中阜新市的水文地质条件如下。结合上述水文地质条件，在阜新地区，工程勘察中的水文地质评价应注意：

（1）埋藏于地下水位以下的建筑物基础应根据水文资料和地基基础所处的地下水环境评价地下水对于钢架结构和混凝土的腐蚀性。

（2）对于选择软质岩石、强风化岩石、残积土、膨胀土等岩体为地基基础的工程地区，其地下水类型是基岩裂隙水，应评价地下水活动对岩体的具体有害作用。

（3）在地基基础压缩层内含有松散饱和的粉细砂和粉土层，地基基础施工可能引起水头差变化时，应根据阜新地下水动水压力变化的资料，推断可能产生的潜蚀、流沙、管涌等。

（4）当基础下部有含水层的时候应该注意承压水头压力突出冲坏基坑底板，所产生的突涌的可能性。

（5）着重评价岩土体和建筑物受地下水的影响，推断将会发生的岩土工程的危害。

（6）着重评价含水地层的渗透性和含水性，以及施工过程中的自然降水，是否会引起土体的沉降和地面塌陷，造成对建筑物的危害。

四、结束语

地下水是岩土的重要组成部分，工程勘察中地表基础工程环境容易受到岩土的水文特性的影响。水文地质评价在工程勘察中占有非常重要的一部分，将工程勘察水文地质的评价工作做好，不但能使资料的准确性和可靠性加强，还能使岩土体的潜在能力得到利用。清楚工程勘察中水文地质危害，提高水文地质评价和危害的防治，可以有效的提高工程勘察的质量，获得更大的经济效益，是工程安全施工必不可少的必要条件。

作者：滕险峰 单位：阜新市引白工作办公室