岩土工程勘察中的水文地质问题分析

2018-02-16姬东明

建材与装饰 2018年10期

姬东明

（贵阳建筑勘察设计有限公司贵州贵阳 550000）

1 勘察过程中岩土水理性质的重要性

1.1 岩土水理性质的定义

岩土的水理性质，主要是指岩土与地下水互相产生作用时所体现出的各种性质。在工程勘察的过程中，岩土的水理性质和物理性质对岩土工程都会产生重要的影响。岩土的水理性质主要包含以下方面：①容水性：在正常的压力之下岩土的孔隙中能够容纳一定水量的性质，其表征指标为岩土完全饱水时所能容纳水量的体积与岩土总体积之比，这一比例也被称为容水度；容水度数值上一般与空隙度相等，但膨胀土的容水度大于孔隙度。②持水性：依靠分子引力和毛细力，在岩土中水已经饱和的情况下，在重力的作用下排水后依旧可以保持一定水量的性质。其物理表征特征指标为持水度，饱水岩土在重力作用下排水之后，剩余持水量的体积和岩土的总体积之比，即为持水度；③给水性：由于水位下降，已经饱和的岩土，在重力作用下，能够从孔隙中自由流出一定水量的性质，其物理表征特征指标为给水度。即在正常压力之下饱水岩土由于重力产生的影响所排出来的水体积与岩土总体积的比，即为给水度；④毛细管性：以毛细管的上升高度、上升的速度与毛细管水压力来表示；⑤透水性：是指在重力的作用之下，岩土能够允许水透过的性质；⑥含水量：这一指标主要分为重量含水量和体积含水量两类。其中，重量含水量是指岩土中含水的重量与干燥岩土重量之比，而体积含水量是指岩土中含水的体积与干燥岩土体积之比。

1.2 岩土水理性质对勘察过程的影响

在工程建设的过程中，岩土的水理性质所能影响到的不仅是岩土的强度与形变，而且其中一些性质还会对建筑物的稳定产生重要的影响。例如，岩土的容水性过大，往往会导致岩土的结构随着地下水位的变化而变化，从而导致建筑物结构不稳定。而如果岩土的容水性过小，就会由于地下水的冲刷而导致岩土的流失，同样会对建筑物的结构产生影响。在过去的勘察活动中，对岩土物理性质的重视程度远远超过对岩土水理性质的重视程度，这也就导致了在岩土工程的勘察过程中，对于岩土地质性质的评估往往不够全面，从而导致一系列的建筑质量问题。

2 岩土工程勘察中水文地质分析内容

岩土工程勘察中水文地质分析内容相对较为复杂，是一项综合性很强的工作，因此，水文地质分析内容可以参考下面几项：①在实地考察过程中，应当全面考虑地下水对岩土性质、建筑物的影响，并对其可能产生的危害进行有效预测，进而提出合适的策略进行防治和解决。②将建筑物的地基、基础工程等内容与水文地质相关问题联系到一起，为建筑物的选型提供详细的地质资料。③对于低于地下水位的建筑物，应当考虑到水对钢筋、混凝土的腐蚀作用；而对于基础持力层为软质岩层的建筑，应当对地下水进行重点分析，考虑其影响范围；对地基下部有承压含水层的建筑地点，应当考虑到承压水将基坑底板破坏的可能性进行仔细的分析和计算。

3 水文地质问题所带来的危害

3.1 地下水位下降所带来的危害

一般而言，地下水位下降绝大多数是人类活动所带来的，比方说，水位附近若存在大规模抽取地下水的行为、附近矿区过度开采所带来的矿床疏干的问题以及上游筑坝或者是水库修建活动所带来的地下水补给较少等。如果地下水位出现很大程度的降低，那么就非常容易出现地面沉积、塌陷等地质问题以及水资源枯竭、水的质量恶化等环境灾害，这对岩土体以及建筑物的稳定性和人类的居住环境等造成非常巨大的威胁。

3.2 地下水位上升所带来的危害

地质因素、水文气象因素以及人文因素等相互结合使得地下水位出现上升，其中，地质因素主要包括水层结构以及总体岩性产状等内容，而水文气象因素主要包括降水量以及气温等内容，人为因素则是常见的人类活动，比如灌溉，施工。同时若出现地下水位上升的现象，那么就必须关注地下水对于建筑物的腐蚀程度，防止斜坡以及河岸的土体的滑移以及崩塌现象的发生。同时，地下水位上升还可能软化土体结构，使得土层的承受能力降低，进一步加快土层液化行为的发生，严重的时候还可能导致流砂以及管涌等地质危害的发生，最终给建设工程特别是基础工程带来十分巨大的破坏。

3.3 地下水位频繁升降所带来的危害

由于地下水位频繁的上升或者下降都会导致发生一系列的危害。地下水位的变化会使得膨胀性岩土发生频繁的膨胀与收缩等现象，而地下水位升降的频繁则会导致岩土膨胀与收缩的幅度进一步增大，最终出现地质断裂等现象，并且最终导致建筑物特别是轻型建筑物发生严重的破坏。除了这些以为，地下水位的频繁上升与下降还会导致土层当中的铝、铁等元素出现流失，大大的降低土层的承载力度，最终导致土层的承载力度减小，这样就会为岩土工程的技术处理以及最基本的选项带来巨大的困难。

4 岩土工程勘察当中水文地质工作的应用策略

4.1 注意探究水理性质

水文地质勘测中，水理性质分析是一项重要工作，其主要是指地下水与岩土层相互作用时表现出的性质，包括：岩土层溶水性、渗水性等等，全面掌握此类性质对岩土层研究具有重要意义。根据实际勘察可知，在自然状态下地下水也是会发生改变的，如：枯水期水位下降，丰水期水位上升，因此在岩土工程勘察中需随时抽取水样检测，明确地下水水位、水量等变化，为后续设计施工提供可靠的参考资料。

4.2 加强水文地质勘测

在实际的工程地质勘测过程中，要时刻牢记所要勘察的目标，根据实际情况对工程区域进行合理化的、全面的勘测。勘测包括地下水的特性、地下水的升降是否频繁、地下水的流向与分布，岩土层的渗透性、渗透系数等，压水实验是勘探中的重要的实验，需要确定实验的起始压力、最大压力和压力基数，然后将透水率q算出来，［q=Q/（p·L）其中L为每米试段长度（m）Q为每分钟注入水量（L/min）］渗透系数（K，单位cm/s）渗透系数与渗透率之间的关系也可估算：K=q×1.5×10－5。所以，必须要在掌握这些信息的基础上针对地下水对建筑材料的腐蚀性影响进行合理的评估。同时还要应用先进的勘探技术，以获得更加准确的探测数据。

4.3 重视水文地质评价内容

在岩土工程勘察中，水文地质评价是一项重要内容，其直接影响到相关设计、施工作业的开展，由此提供一份全面的、可靠的、准确度高的勘探结果十分重要。在岩土工程勘察中，勘探人员应准确分析水文条件对工程建筑、岩土体的影响，做好科学评价，提出相关预防建议等等。

4.4 加强处理地下污染

地下水污染问题直接威胁到周边民众的健康，由此在水文地质勘察中，一旦发现地下水污染，必须及时上报，提出相关解决方案。除此以外，需由相关人员进行地下水污染知识的普及，让人们了解到地下水污染的危害，更好地进行危害的保护。一般来说，地下水的危害问题与其自身的特点息息相关，地下水具有流速慢，净化能力差的特点，因此，一旦被污染，就很难自行恢复，并且容易扩散。

4.5 隔水层、含水层的勘察

水文地质勘查是岩土勘察工程既复杂又系统的工程，除了以上三方面之外，同时还要将地下水文的类型、水位情况、地下水流向性及地下水的变化幅度等多方面因素作为勘察的重点，不能忽视对隔水层与含水层的勘察。此外，可以根据建筑地现场相关水文地质参数，勘察含水层厚度、深度及分布情况，正确判断地下水文特质可能会对建筑材料带来的腐蚀性，采取正确的预防措施。