田承威 王利

摘 要：本文主要浅析本人在日常工作在对工程地质勘察和水文地质工作现状对在勘察中需要注意的水文地质问题进行简单的阐述。

关键词：岩土工程；勘察与设计；水文地质

0引言

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 。 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 ，评价地下水对岩土 体和建筑物的作用及其影响 ，更要提出预防及治理措施的建 议 ，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。 下面就某地区工程地质勘察和水文地 质工作现状 ，对在勘察中需要注意的水文地质问题进行简单的介绍。

1工程地质勘察中水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中，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，在某地區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，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：a.对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。b.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。

c.在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生液化潜蚀、流砂、管涌的可能性。d.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。e.在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透性和富水性试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

2 水文地质勘察设计

2.1 勘察目标与任务

水文地质勘察的目标就是为了查明地下水的形成、分布规律，在此基础上做出对地下水情况的评价，评价内容包括水量与水质，不同的工程建设所要解决的水文地质问题各不相同，因此对工程勘察工作要求具有 明确的目的性。

2.2 设计与任务

根据一般的工程地质勘察工作，一般可划分为勘察规划、可行陛研究、初步设计和技术实施设计四个阶段，现重点介绍初步谢十阶段和技施设{柏奎个重要阶段，简单介绍规划勘察与可行新研究勘察两阶段：（1）规划勘察的整体目标是为工程选点提供初步的工程地质资料。该阶段的主要任务是搜集整合区域水文地质资料，对于水利水电工程的规划勘察内容包括：合流、河段与地质构造、地层岩土以及地震等。可行性研究是在规划选定方案的基础上进行勘察工作 ，其 目的是为建筑工程设置施工方案进行地质论证 ，对于该阶段的主要任务是对该区域的构造稳定『生进行精确确认 ，并作出评价。（2）设计勘察。该阶段的主要任务是查明水文地质条件、工程地质问题以及预测蓄水后的情况变化。对地下水实行动态监测和岩土体位移监测 ，需要提出地质工程问题一级处理建议；引水隧洞工程地质条件分段特征 ，围岩工程地质分类等问题做出评价和建议。

3水文地质测绘

水文地质测绘工作是水文地质勘察工作 的基础部分 ，是工程地质与水文地质勘察中的重要手段之一。测绘工作的流程包括：准备、野外作业、内业整编。测绘结构的呈现形式主要包括：提出相应的地质图、地貌图、综合水文地质图、刨面图以及水文、气象图表和文字报告。水文地质测绘必须注意精度的选取，应该根据比例尺的精度要求确定单位面积内的观测点以及观、钡4线路的长度等，比如对于 1：50000 的测绘比例精度下，对于预松散岩层地区选择地质观测点歌说为0.3.-0.6个每平方千米，对于基岩地区应设置 0.75 2.0 个每平方千米；对于水文地质观测点个数一般为 0.2-43.6 个 ，选择的观测线路长度应为 1.0～2.0kin每平方千米。对于同时进行地质和水文地质的观测时应相应扩大观测点数量。

4 勘察施工要点

4.1 物探工作

根据岩层具有不同的物理性质，常用电法勘探和弹性波勘探两种方法测定地下深处地质层物理参数，了解深处地质体的情况。其中，弹性波勘探包括地震勘探、声波和超声波勘探等，可以探测大范围内覆盖层厚度和基岩状况，探查含水层，追踪古河道位置，查询断层碎带，测定风化层厚度以及岩土的弹f生参数等。

4.2钻探工作

通过在人力、物力的带动下旋转切割或冲击凿碎岩石，形成直径比较小的深度比较大的钻孔。通过去除的岩芯可以直观的确定岩层性质、地质构造、岩体风化等特征。根据从钻孔中去除的岩样和水样，设计相关试验，比如工程地质、水文地质以及灌浆试验、长期观测工作以及地应力测量等。相对于物探工作而言，钻探勘探精度比较高，勘探深度大、受地下水限制、钻进速度快，是在水文地质条件下，岩土工程勘察的常用手段。 坑探工作虽然受到限制，而且成本 比较高，但是其具有工具简单 ，技术要求不高，揭露的面积比较大，勘探员可以直接观察到地质现象—.2 96 ——等诸多优点 ，因此也是勘探中常用手段。

5 重视野外试验

该项工作是水文地质勘探中经常进行且十分重要的勘察方法。是获得工程地质水文地质问题定量评价、工程设计、施工和认识水文地质条件，评价地下水资源所需参数的主要手段。具体野外水文试验主要包括抽水试验、渗水试验、岩溶连通试验、钻孔压水试验、回灌试验、地下水流向以及流速测定试验等。除此之外，还包括对岩土的野外试验，主要内容包括岩土大型剪力试验、岩土力学性质、载荷试验、触探与岩体弹性模型测定等。在实际工程建设中，还应加 ^ 对低级处理试验 ，主要包括装机承载力试验和灌浆试验等。

5.1 钻孔压水试验

钻孔压水试验评价岩层的完整f生和渗水程度具有重要意义。根据压水水头、试段长度以及深入水量，能够确定裂隙岩石的渗透性能。通过该试验，还可以定性的了解地下不同深度处岩层的裂隙发育的相对程度以及相对透水性，为论证水利建筑物地基与库区岩层的透水情况 、制定防渗处理办法提供最基础的数据资料。

5.2 岩土力学性质试验

岩土力学性质试验是水文地质岩土工程勘察的重要勘察目标，因此必须重视岩土的力学性质。具体包括抗压试验、载荷试验、变形性试验、抗剪应力试验等内容，具体内容如下：（1）岩体抗压试验。将延时时间加压至破坏，测出岩石抗压强度。（2）岩体抗剪应力试验。该实验包括对岩体软弱结构面的抗剪强度试验，岩体本身抗剪力试验和混凝土与岩体胶结面抗剪力试验。通过相互垂直的两个方向的作用力，绘制不同方向剪应力与剪切位移的关系曲线，确定抗剪强度参数。5-3 土体载荷试验土体载荷试验是一种现场模拟试验。该实验用来测量和确定地基土体容许承载力、研究地基土体变形范围以及应力分布状况、测定地基土体变形模量和地基土体容许承载力强度等。土体载荷试验对于在地质比较软弱和不均匀的地基工程地质勘探 中应用极为广泛，特别是对于大型的工业、民用建筑建设勘探中应用较多，对获得评价地基稳定性结论具有重要意义。

6 需要注意的问题

对于水文地质岩土勘察应当重视对岩土水理f生质的实验和研究，重视地下水可能引起的岩土工程危害。岩土水理洼质可以通过改变岩土强度 ，时期变形，进而影响建筑物稳定I生。根据地下水的赋存形式 ，比如毛细管水、结合水、重力水三种形式的分析和测定，对地下水升降变化进行长期观测等，对岩土的透水眭、崩解性、给水性、软化性和胀缩性进行全面的分析，并作出评价和给出明确的解决办法。

7全面了解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。

7.1 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3 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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成：a.土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。b.斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。c.一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。d.引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。e.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） 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。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。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替，会将土层中的胶结物—————铁、铝成分淋失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

7.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害

地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，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動力平衡条件，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。

8结束语

水文地质条件下的岩土工程由于要改变地下水天然的动力平衡条件，将会造成严重岩土工程危害，常见的危害如基坑、惯用和流砂等，因此一方面要加强前期的各项地质、水文地质的勘察和试验，另一方面，随着工程的进展，还要根据进度，进行长期观测，长期观测部分是对前期勘探复验的重要一步，便于设计和施工的调整，对避免重大工程事故具有重要意 义。