水文地質在巖土勘察中的作用

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水文地質在巖土勘察中的作用:水文地質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問題經常被忽視的原因，并指出其給勘察工程中帶來的危害，介紹了水文地質勘察和工程地質勘察的內容，探討了巖土水理性質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。

關鍵詞：工程勘察 水文地質 巖土工程

前言

在工程勘察中，水文地質問題之所以重要，是因為水文地質和工程地質二者關系極為密切，互相聯系和互相作用。地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎工程的環境，影響建筑物的穩定性和耐久性。為提高工程勘察質量，在勘察中加強水文地質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的水文地質問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

1、工程地質勘察中水文地質評價內容

工程地質勘察是為查明影響工程建筑物的地質因素而進行的地質調查研究工作。所需勘察的地質因素包括地質結構或地質構造：地貌、水文地質條件、土和巖石的物理力學性質，自然（物理）地質現象和天然建筑材料等。這些通常稱為工程地質條件。查明工程地質條件后，需根據設計建筑物的結構和運行特點，預測工程建筑物與地質環境相互作用的方式、特點和規模，并作出正確的評價，為確定保證建筑物穩定與正常使用的防護措施提供依據。

水文地質勘探是為各種專門目的而進行的比較詳細的水文地質勘察工作。一般在水文地質普查的基礎上進行，采用較大的比例尺。水文地質勘察的工作內容包括：水文地質測繪，即對地下水和與其有關的各種地質現象進行實地觀測和填圖工作，包括收集有關的資料，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；水文地質試驗，目的是取得各種參數，為地下水資源評價或礦山涌水量計算等提供基礎資料；地下水動態觀測，一般要求動態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，指在水文地質勘察過程中，要選取水樣、巖樣或土樣進行實驗室的水質分析、粒度分析、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測定等；編制水文地質報告和圖件，水文地質勘察的成果一般分為報告和圖件兩部分。根據以往的經驗和教訓，在今后的工程勘察中，對水文地質問題的評價，應主要考慮以下內容：(1)重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施。(2)工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。(3)在查明地下水的天然狀態的基礎上，著重分析預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，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。

2、巖土水理性質在工程勘察中的重要性

巖土水理性質是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質。巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖土重要的工程地質性質。巖土的水理性質包括以下幾方面：(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。巖土的水理性質不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視，對巖土的水理性質卻有所忽視，因而對巖土工程地質性質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，當地下水位的變化達到一定程度時，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，斜坡巖土體產生滑坡崩塌等不良地質現象；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生地面沉降、地面塌陷等地質災害及水源枯竭、水質惡化等環境問題；地下水位頻繁升降，可能直接影響建筑物的穩定性。地下水在天然狀態下水力作用比較弱，由于人為工程活動中改變了地下水天然的動力平衡，往往會產生一些嚴重的巖土工程危害，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, 當地下水位的變化達到一定程度時, 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, 其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀; 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, 常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

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生不均勻的脹縮變形, 當地下水升降頻繁時, 不僅使巖土的膨脹收縮變形往復,而且會導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由于地下水的積極交替, 會使土層中的膠結物———鐵、鋁成分流失, 土層失去膠結物將造成土質變松、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。遙感技術在地下水污染調查中的具體應用還不多，國外現已將紅外線探測、雷達和微波探測成功運用于斷層帶測圖、圈定滲流圖形、確定地熱和石油污染以及咸淡水分界面，利用航衛照片可以查明某些污染源的分布。據此為工程提供相應的水文地質資料，最大限度的減少地下水污染對巖土工程的危害。

結束語

水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發展，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質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，現工作單位：廣西壯族自治區第一地質隊，工程師。

水文地質在巖土勘察中的作用:水文地質在巖土工程勘察中問題研究

摘要：在巖土工程的勘察中，水文地質問題一直是一個重要的內容。如果沒有對當地的水文地質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量，就要在具體工程中因地制宜，做好相應的防護和治理，使水文危害有所減少，為工程的建設做到有效幫助。

關鍵詞：巖土工程勘察；水文地質問題；水理性質；地下水

水文地質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順利進行的重要前提和保障。同時，它也是巖土工程項目設計和施工的一個重要依據。工程地質與水文地質二者之間相互影響與聯系。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定性產生重要影響，地下水是建筑物基礎工程的重要外部環境，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問題。假如忽略或者不夠重視巖土工程勘察中的水文地質問題，其后果對整個巖土工程建設是非常不利的，尤其對水文地質條件較復雜地區，由于巖土工程勘察時，對水文地質問題考慮不夠充分，從而在進行工程設計時，對水文地質問題通常會忽略，從而會引發各種巖土工程災害。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的水文地質條件，為接下來的巖土工程設計及施工提供準確有效的水文地質資料，從而減少因水文地質問題所導致的各種巖土工程災害。

1巖土工程勘察區域巖土的水理性質

巖土體的水理性質會對建筑物的穩定性產生直接的影響，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，即是地下水和巖土相互發生作用所表現出的各種性質。巖土體的物理性質和巖土水理性質共同構成巖土工程的地質性質，但在實際勘察操作過程中，往往表現為重物理力學性質輕水理性質。所以，目前對部分巖土工程地質性質評價還不夠合理。一般意義下，巖土的水理性質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、收縮系數等都是巖土脹縮性的標定指標。巖土體失水，顆粒間距變小，土顆粒表面結合水膜變薄，從而土體發生收縮。巖土體浸水時，顆粒間距變大，結合水膜變厚，從而引起土體膨脹。土體反復膨縮變形是導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強度下降的特性，它是巖石耐風化能力的主要評價指標，常用軟化系數表示。泥質砂巖、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，會削弱與破壞巖土體內部結構連結，同時，也會導致土體內部少量膠結物產生溶解。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。

(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表示。一般而言，堅硬巖體裂隙發育，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條件評價

巖土工程勘察應包括對擬建工程所在區域的水文地質條件進行必要的資料搜集和水文地質勘察，進而準確確定工程所在區域的水文地質條件，從而對擬建項目的地質條件有個準確而全面的認識，盡量減少或避免因勘察不到位導致的工程事故的發生，所以，巖土工程勘察中對水文地質條件進行科學評價，具有重要的現實意義。一般地，巖土工程勘察中的水文地質條件評價內容主要包括以下幾個方面。

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

(2)要對工程所在區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受當前場地地質條件的影響程度;運用現場試驗測定的方法，測出地層滲透系數等相關的水文地質參數;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的巖土工程危害

水文地質條件對巖土工程會產生較大影響，積極有效的水文地質條件評價可以減少或避免許多工程災害的發生。相反，在巖土工程勘察過程中，如不重視或忽略水文地質條件評價，往往會導致一系列不必要的巖土工程災害。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的巖土工程危害。它可能會導致堅硬巖土體抗剪強度降低、水解、軟化等，進而對地下構筑物及地下室等的防水、防潮及穩定性均要產生一定的影響。由此還可能引發管涌、流砂等問題，最終會給巖土工程的正常建設帶來諸多不便。

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

(3)地下水位下降可能引發的巖土工程危害。地下水下降偏大，會導致水中有害離子增多、水質惡化等環境問題，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，也可能引發地表塌陷和地面沉降等地質災害。

4結束語

通過對巖土體的水理性質及因地下水位變化可能引發的巖土工程危害的分析，可以發現，在巖土工程勘察過程中，必須要重視并做好水文地質條件的評價。從而對工程區域的地質條件有個更加準確而全面的認識，減少因勘察工作不到位所帶來的災害和損失，保證我國工程建設事業的健康快速發展。

水文地質在巖土勘察中的作用:基于水文地質在巖土工程勘察中的分析

摘要：水文地質和工程地質二者關系密切，互相聯系和互相作用，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，又是基礎工程的環境，影響建筑物的穩定性和耐久性。為了提高巖土工程勘察質量，確保設計和施工的順利進行，不僅要查明調查區的水文地質條件，而且要提出可能發生的水文地質問題并給出預防和治理的措施建議，以保證工程的安全。

關鍵詞：水文地質；巖土工程；勘察

引言

水文地質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問題。假如忽略或者不夠重視巖土工程勘察中的水文地質問題，其后果對整個巖土工程建設是非常不利的，尤其對水文地質條件較復雜地區，由于巖土工程勘察時，對水文地質問題考慮不夠充分，從而在進行工程設計時，對水文地質問題通常會忽略，從而會引發各種巖土工程災害。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的水文地質條件，為接下來的巖土工程設計及施工提供準確有效的水文地質資料，從而減少因水文地質問題所導致的各種巖土工程災害。

一、巖土工程勘察勘察要求

在巖土工程勘察中,應根據工程的具體要求,通過搜集資料和水文地質勘察工作,查明工程所屬區域的水文地質條件。

1、 地質環境。包括工程所在區域的地質構造特征、基底構造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構造運動等方面的內容。

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、季風氣候與否,擁有的濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區域周圍的水系、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;通過現場試驗測定地層滲透系數等水文地質參數等;場地地質條件下對地下水賦存和滲流狀態的影響、判定地下水水質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穩定的隔水層以上，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，埋藏在第四紀以前巖層中或第四紀堆積物中。它的主要特征是分布區與補給區不一致，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、季節變化影響。任意一點的承壓水厚度穩定不變。

三、 巖土的水理性質

巖土的水理性質，是指巖土與地下水相互作用時顯現出來的各種性質。巖土的水理性質和巖土的物理性質是巖土主要的水文地質問題，它不僅影響巖土的強度和變形，而且一些性質還直接影響到建筑物的安全和穩定性。在以往的巖土工程勘察中由于經驗不足對地下水的水理性有所忽視，因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的，導致很多問題的出現。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的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質及其研究測試方法進行簡單的介紹。

四、應重視巖土水理性質及其測試方法

巖土水理性質是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質。巖土的水理性質不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往的勘察對巖土的物理力學性質的測試比較重視，對巖土的水理性質卻有所忽視，因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。巖土的水理性質是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質 ，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的影響不同 ，而且影響程度與巖土類型有關。巖土主要的水理性質及其測試辦法如下 ：

1、 巖土的軟化性；是指巖土體浸水后，力學強度降低的特性。一般用軟化系數表示，它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。在工程勘察中發現存在易軟化巖層時，在地下水的作用下經常會形成軟弱的地層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質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育，其透水性愈強，透水性一般用滲透系數表示，巖土體的滲透系數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生揚壓力，削減上部建筑物自重的垂直荷載和產生動水壓力，引起基礎沉陷變形甚至破壞。此兩者將間或直接導致基礎穩定性降低危害上部建筑物的安全和穩定。國內外因壩基失穩而遭到破壞的大壩事故中，大多數都因與壩基下滲流的不良作用有關。

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，礦物成分結構等關系極大。

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參數，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。標定巖土脹縮性的指標有 ：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。巖土的脹縮性往往是產生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一 ，對地基變形和土坡表層穩定性有重要影響。

五、對巖土工程項目中的水文地質評價

巖土工程勘察應包括對擬建工程所在區域的水文地質條件進行必要的資料搜集和水文地質勘察，進而準確確定工程所在區域的水文地質條件，從而對擬建項目的地質條件有個準確而全面的認識，盡量減少或避免因勘察不到位導致的工程事故的發生，所以，巖土工程勘察中對水文地質條件進行科學評價，具有重要的現實意義。巖土工程勘察中的水文地質條件評價內容主要包括以下幾個方面：

1、應著重評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施。

2、在進行工程勘察時還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。

3、在查明地下水的天然狀態和天然條件下的影響的前提下，更重要的是分析預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評價內容，應根據工程特點、氣候條件等，分析地下水位、水質及動態變化產生的對巖土體及建筑物的力學作用和物理、化學作用。

六、水文地質問題引起的巖土工程危害

在工程地質勘察中應當注意了解和調查地下水位條件以及升降的變化。在天然條件下,地下水位一般會發生季節性變化,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性,而且是以漸變的形式出現的。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,最主要是受地質因素影響,例如含水層結構、總體巖性產狀等,水文氣象因素包括降雨量和氣溫等,而人為因素則經常出現于施工或者灌溉等行為,有些時候經常是幾種不同因素相互影響出現的綜合結果。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、河岸等巖土體產生位移、崩塌、滑移等不良的地質現象;地下洞室被充水淹沒,基礎上浮、建筑物失去穩定性;一些具有特殊性的巖土體結構被破壞,強度降低甚至軟化;粉細砂及粉土飽和液化,產生流砂、管涌等現象。

七、結束語

水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害的防治等方面起著重要的作用，正確地勘察水文地質條件是提高勘察質量、預防和減少地下水對巖土工程的危害的重要舉措。因此，工程技術人員應該在工程勘察中做好水文地質工作的調查與分析，根據勘察到的情況制定相應的防護措施和施工計劃，為設計和施工提供必要的水文參數，使巖土工程勘察成果更具實用性和預見性，真正保證工程的質量。

水文地質在巖土勘察中的作用:在巖土工程勘察中水文地質測試的探討

[摘要]隨著我國科學技術的進步和社會經濟的提高，給工程勘察的質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，我國的工程勘察領域加入了對水文地質問題的研究和分析，本文主要介紹了巖土工程地質和水文條件的評價內容，重要性以及主要問題的研究。

[關鍵詞]巖土 工程勘察 水文環境 地質測試

近幾年我國的巖土工程勘察工作中對水文地質的研究和發展取得了顯著的成績，但是其暴露的問題也日漸突出，特別是現階段我國的巖土工程，勘察過程中，對水文地質的重視度較低，在加之技術和資金、人員等方面的欠缺和不協調，導致了巖土工程勘察中水文地質問題更加尖銳。地下水是構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定性和可靠性。一般情況對巖土工程的常規勘察中，對巖土工程的水文地質涉及的較淺，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，特別是在地質條件相對復雜的地區，對水文地質條件不深人的調查是引發巖土工程危害的重要問題。

1 巖土工程勘查中水溫地質評價的主要內容

在巖土工程地質勘查中水文地質評價的主要內容，在傳統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設計、施工條件、環境因素等相結合，并未深入研究水文地質條件對巖土工程的作用和危害。所以這些地區已經發生或者正在潛伏著嚴重的地基下降和工程出現裂縫等質量問題。綜合以往的經驗教訓，在以后的巖土工程勘查中，要對水文地質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，并且結合工程的施工條件和地基情況分析可能會回發生的巖土工程事故，提早進行防范和治理。

（2）巖土工程主要是指在工程建設中有關巖石或土的利用、整治或改造的科學技術，巖土工程的地基基礎基本上是土或者巖石，在對工程進行勘察中要緊密結合地基的類別和基礎構造。仔細研究水文地質的相關問題，為工程建設提供相關的水文地質條件的數據和資料。

（3）在對巖土工程的水文地質條件進行勘察時，不僅僅要對地下水的天然狀態和在此狀態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準，研究不同條件下對巖土工程實施分析評價的重點內容，其劃分的結果為：針對地下水位以下的建筑物基礎中水對混凝土以及混凝土內鋼筋的腐蝕性；對建筑工程中采用軟質的巖石，強強風化巖、膨脹土以及殘積土等巖土體為基礎持力層的建筑場地。要重點分析巖土體在地下水的影響可能會出現的崩解、漲縮以及軟化等現象：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定性和可靠性帶來巨大的影響。

2 巖土的水理性質和測試研究

巖土的水理性質是由巖土和地下水的相互作用下產生的。在一般情況下，衍巖石的水理性質不但會對巖土的強度和變形造成嚴重的影響。還會對整個巖土建筑工程的穩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，就要合建筑工程的設計、施工條件、地基基礎等實際情況分析巖土的水理性質。鑒于地下水在巖土中會以不同的狀態存在，并且不同的地下水對巖土水理性質可能會出現不同程度的影響，影響程度的不同和巖土的類型有密切的關系。

2.1 地下水的存在形式對巖土水理性質的影響

地下水有不同的存在方式和形態，按照地下水在巖土中的形式可以分為結合水、重力水和毛細管水三種。強結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合最咯啊股的一層水。除了強結合水還有弱結合水，弱結合水，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。弱結合水所受到的吸附力要遠遠的小于強結合水。所以弱結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，結合水是主要的存在形式。弱結合水和地下水在粘性土相互作用時顯示出來的性質具有很強的可塑性、收縮性等，這些性質的產生是由于粘性土的物理力學性質受強力束縛，活動的范圍受到一定的限制。而對于巖土的動態水理性質影響較小。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，對巖土的水理性質的影響明顯。買習慣誰，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系的含水量較高的吸水層。

2.2 巖土主要的水理性質和測試的主要方法

巖土的主要水理性質有軟化性，軟化性主要是指巖土體浸水以后，力學就被迫降低了，軟環性通常用軟化系數表示，就是巖石在浸水飽和的狀態下和風干狀態西極限抗壓強度之際，軟化系數用于對巖土耐風化和耐水浸能力的指標。當巖石層的內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參數，給水度對建筑工程基坑的涌水量的大小和產地內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。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表示，滲透系數一般通過抽水試驗取得。堅硬的巖石，裂縫越發育，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

地下水是巖土體的重要組成部分，對巖土建筑工程的特性、可靠性以及穩定性有直接的影響，所以，水文地質在巖土工程的設計、施工、地基基礎等方面具有重要的作用。隨著巖土工程勘察技術的進步和近幾年來巖土工程出現的事故，清楚的表明了，在巖土工程勘察中，對水文地質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生，保障人們的生命財產的安全。對巖土工程水文地質條件的勘察，要從工程的整體出發技術、資金、人才缺一不可，水文地質條件的勘察要緊密結合工程的具體實際，確保勘察的結果準確可靠。