刍议水利水电工程水文地质勘测

　　【摘要】：在工程勘察、设计和施工过程等地质工工程中，水文地质问题始终是一个极为重要问题。针对建筑地基基础工程勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害等三个方面的问题进行讨论，提出了水土密不可分、水土合一的观点。

　　【关键词】：水文;地质;工程;勘察

　　引言：

　　在工程勘察中设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。为此,在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。为设计和施工提供必要的水文地质资料以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

　　水文地质和工程地质二者关系极为密切，互相联系和互相作用，地下水既是岩土体的组成部分，直接影响岩土体工程特性，又是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。

　　一、工程地质勘察中的水文地质评价内容

　　工程勘察报告由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，按设计报告施工后在一些地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，在以后的工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容：

　　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.工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。

　　3.不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的反作用。

　　4.应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，应当着重评价的地质问题。

　　二、 岩土水理性质

　　1.岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。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。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

　　2.地下水的赋存形式:

　　地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

　　3.岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种：软化性;透水性;崩解性;给水性;胀缩性。

　　3.1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，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。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。

　　3.2透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。

　　3.3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。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。

　　3.4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。给水度是含水层的一个重要水文地质参数，也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

　　3.5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

　　地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

　　3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害

　　在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化雨季水位水位上升旱季水位下降。人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。

　　(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。由由于潜水面上升对岩土工程可能造成：

　　① 土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。

　　② 斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、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。

　　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。

　　3.2 地下水位对岩土物理力学性质的影响

　　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,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。

　　岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等, 其物理力学性质的变化规律，与地下水位有着密切的联系。因此，在分析研究岩土物理力学的变化规律时，应充分重视地下水位这一重要影响因素。

　　3.3 地下水动水压力作用引起的岩土工程危害

　　地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在一定的动水压力作用下,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。

　　结束语

　　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，为提高工程勘察质,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，以消除下水对岩工程的危害随着工程勘察的发展，切实做好水文地质工作将对地质工程勘察水平的提高起着极大的作用。

　　参考文献：

　　1,中华人民共和国建设部,岩土工程勘察规范[M],中国建筑工业出版社,2002年2月。

　　2,王大纯,张大权,史毅虹等,水文地质学基础[M],北京,地质出版社。1995