商明刚 常季青

摘 要：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。在一些水文地质条件较复杂的地区，由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入，设计中又忽视了水文地质问题，经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量，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，评价地下水对岩土工程的作用及其影响。

关键词：岩土工程；地下水；问题分析

1 地下水位对岩土工程的危害

地下水位的天然变化是区域性、季节性渐变的而且变化幅度较小。但是，人为因素引起局部的地下水位升降变化的幅度和速度往往大于天然变化，它所引起的岩土工程危害更为严重为了正确评价地下水位升降变化对岩土工程的影响，在工程勘察中首先要准确地测定静水位。静水位是指天然状态下地下水稳定水位，在测定静水位时应符合下列要求：1、在上部为潜水、下部为承压水或多层含水层地区，均应分层测定水位。2、静水位的测定应有一定的稳定时间，钻进过程中的初见水位不一定是静水位。一般地区每小时测定一次，三次所测水位值相同或孔内水位差不超过2～3 mm 者，可作为静水位。3、工程勘察应在勘察结束后，统一测量一次静水位。因为静水位是相对的，它也随着地下水补给或排泄条件的变化而变化。4、当采用泥浆钻进时，为了避免孔内泥浆对含水层的封闭影响，测定静水位前应将测水管打入含水层20 cm或钻孔洗清后，再测量静水位。由于潜水位升高引起的主要危害：（1）土壤沼泽化、盐渍化，主要发生于海积平原低洼地带。（2）斜坡岩土体产生滑移、崩塌等，主要发生于风化作用强烈的丘陵台地区。（3）崩解性岩土软化、崩解，岩体结构破坏，强度降低，压缩性增大。主要发生于风化残积土及强风化岩地区。（4）导致粉细砂及粉土被水饱和呈松散状态，可能产生流砂、砂土液化等。主要发生于第四系全新统冲积、海积松散粉细砂层中。（5）可能造成地下洞室内充水淹没，基础上浮，使建筑物失稳。第一，地下水位过大下降引起的危害。地下水位局部集中过量的抽取地下水，使地下水的开采量大于补给量，导致地下水位过大而持续下降，降落漏斗亦相应的不断扩大；另外，礦床疏干、降水工程、施工排水等也能造成局部地下水位过大下降。地下水位局部过大下降造成地面塌陷、地面沉降、地裂，岩土体的不稳定性.危害建筑物的稳定性。第二，地下水位升降变化引起的危害。地下水位升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，严重者形成地裂，引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水位变化频繁或变化幅度大时，不仅岩土的膨胀收缩变形反复，而且胀缩幅度也大。在建筑工程的地基内，当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时，就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时，软化地基土，使其强度降低、压缩性增大，建筑物可能产生较大的沉降变形；若水位在压缩层范围下降时，岩土的自重应力增加，可能引起地基基础的附加沉降，如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。

2 地下水腐蚀问题

因为深受内外因素、自然与社会因素等的干扰，多种复杂因素交织在一起使得地下水体中可能出现多种成分，这些复杂的成分很可能对岩土工程地基带来不良威胁和影响。

2.1 气候因素引发的混凝土腐蚀问题

当地下水体内含有腐蚀性成分时，岩土地基混凝土中则可能融入腐蚀性物质，会加剧对混凝土的腐蚀与破坏，特别是盐分、碱性等物质渗透到砼细密纹理中时，混凝土会受到极大破坏。当外界环境中水分不均、干湿不均时，会导致盐分聚集、集中，盐溶液逐渐走向饱和，遇到低温条件，饱和的盐溶液甚至出现固态盐分、晶状成分，具有膨胀作用，可能破坏混凝土内部构造。相反，温度上升后，盐分溶解于水体后则可能出现潮解问题，混凝土反复性的潮解、膨胀则必将影响其结构稳定性，可能更快腐蚀、变质，无疑将对岩土工程地基的稳定性、牢固度带来破坏性影响。

2.2 地下水中腐蚀剂的不良影响

众所周知，地下水因为处于相对特殊的地理环境中，其内部自然融入了多种化学物质成分，各类化学成分之间容易发生反应以及化学物质本身等都可能对岩土工程地基带来腐蚀性影响，具体的影响包括化学物质作用于混凝土、石料、石材、钢材等，对岩土建材表面形成腐蚀作用，特别是地下水体内部的Cl-、NO3-、SO42-等同水体中的氢离子结合，可能生成HCl，酸性成分很容易对砼外部的氧化膜带来腐蚀作用，氧化膜本身是一层保护膜，一旦受损，其内部钢筋将会遭到破坏，钢筋受腐蚀后会出现变形、膨胀、锈蚀等现象，钢筋作为岩土工程地基支撑性框架结构，遭到腐蚀后，地基混凝土也将受到威胁和破坏，从而导致岩土地基无法长期、永久地发挥支撑功效，进而影响建筑工程的使用周期。

3 岩土工程勘察地下水问题的防范与处理

通过以上分析可以看出，地下水问题会对岩土工程带来不良影响，特别是地质条件复杂的环境，要想确保岩土工程施工质量，就要结合常见的地下水问题来进行针对性勘察，从整体上保护岩土工程安全，实际勘察过程中要重点做好以下工作：

3.1 重点测量地下水位情况

根据地下水位变化规律，水体有枯水期、丰水期两大关键时期，在实际的岩土工程勘察工作过程中，应该根据季节时段、水期特征等有目的、有针对性地开展勘察工作，要尽量确保科学、精准、动态地掌握地下水位情况，通过数据测量、计算、统计、分析等来掌握地下水位变化幅度，再对岩土工程施工采取对策和措施，控制其对岩土勘察带来负面影响。

例如：枯水期，由于地下水位下降，水体远离地面，岩土工程勘测难以精准地测量、测算出地下水位高度、变化幅度等，也就无法对工程施工提供科学的指导，此时可以重点锁定关键因素，地下水变化幅度对地基带来的不良威胁程度，再对应采取科学、合理、针对性解决对策。因此应该在丰水期来勘测地下水位、水体变化等，以便为岩土工程勘察提供更为精准、有效的数据，要通过科学的防范对策、措施等来提升岩土工程结构的牢固度、稳定性，尽可能预防地基开裂。

3.2 地下水体腐蚀性测定

地下水体腐蚀性能是威胁岩土工程安全的一大因素，必须强化地下水体腐蚀性检测与测量。根据地质科学规律，通常下层地下水的腐蚀性更强，将对岩土工程地基带来腐蚀性危害，对此，实际工程施工中就必须选择抗腐蚀性强的材料来充当工程地基或者通过科学地把握、掌握水灰比来逐渐提升工程地基的耐腐蚀性能，实际岩土工程勘察中，可以对地下水腐蚀性检测设定等级，根据腐蚀性等级来对岩土地基进行科学处理，提高地基牢固度、稳定性，从而确保建筑工程被长期使用。

3.3 岩土层渗透系数的检测

岩土层渗透系数是岩土工程勘察过程中必须测定的对象，也是用来分析降水法的一项关键标准，应该得到勘察工作的重视。整体来看，岩土工程的设计、结构以及布局等都与岩土层的渗透系数密切相关，最典型的地基挖掘施工中，通常要参照岩土层的渗透系数来对挖掘深度等做出取舍，因此必须对岩土层渗透系数进行精准、客观的测定与求值。

传统的室内试验、现场注水等检测方法所得出的数据一般与岩土工程实际数据存在差异，影响数据的准确度，对此就要改变检测方法，选择野外抽水试验检测方法，以此来确保所获得数据更加靠近实际数值，然而这一方法也存在某种弊端，例如耗时、耗费精力且成本较高等，至今尚未得到深入的运用。因此，实际的岩土层渗透系数检测就要注重方法的选择与对比，可以采用室内实验、室外抽水检测等相结合的方法，经过反复实验、检查与测算，最终得出精准的检测结果，再对应获得一个更为精准的岩土层渗透系数，将其作为地基挖掘、岩土工程勘测等的一项科学依据。

4 结语

在岩土工程勘察中，地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中，需要对地下水进行全面的了解和分析，并采取適当的措施，将地下水对建筑物的影响降到最低。提高岩土工程的勘察质量，查明地下水的基本情况，避免地下水问题对岩土工程造成的危害，从而为岩土工程的安全性和稳定性提供有力的保障。

参考文献

[1]黄栋声.岩土工程勘察中地下水问题的探讨[J].企业技术开发：中旬刊，2012

[2]卢思宇，胡冲.浅谈岩土工程勘察中地下水问题[J].城市建设理论研究（电子版），2013

[3]王昌菊.岩土工程勘察中地下水问题的探讨[J].商品与质量·建筑与发展，2013

（作者单位：青岛市勘察测绘研究院）