內(nèi)容摘要：本文通過概述水文地質(zhì)及工程地質(zhì)的內(nèi)容，對(duì)水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的重要作用探討，論述了水文地質(zhì)與工程地質(zhì)的密切關(guān)系。
關(guān)鍵詞：水文地質(zhì) 工程地質(zhì) 關(guān)系
一、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)的內(nèi)容
水文地質(zhì)指自然界中地下水的各種變化和運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)。它主要是研究地下水的分布和形成規(guī)律，地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，地下水資源及其合理利用，地下水對(duì)工程建設(shè)和礦山開采的不利影響及其防治等。隨著科學(xué)的發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)的需要，水文地質(zhì)學(xué)又分為區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、水文地球化學(xué)、供水水文地質(zhì)學(xué)、礦床水文地質(zhì)學(xué)、土壤改良水文地質(zhì)學(xué)等分支學(xué)科。近年來，水文地質(zhì)學(xué)與地?zé)�、地震、環(huán)境地質(zhì)等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領(lǐng)域。
工程地質(zhì)是調(diào)查、研究、解決與人類活動(dòng)及各類工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。工程地質(zhì)研究的主內(nèi)容有：確定巖土組分、組織結(jié)構(gòu)（微觀結(jié)構(gòu)）、物理、化學(xué)與力學(xué)性質(zhì)（特別是強(qiáng)度及應(yīng)變）及其對(duì)建筑工程穩(wěn)定性的影響，進(jìn)行巖土工程地質(zhì)分類。本書可作為高等學(xué)校土建類專業(yè)工程地質(zhì)課程教材，也可作為水利工程、采礦工程等相關(guān)專業(yè)的教材和參考書，還可供其他相關(guān)專業(yè)方向的師生及工程技術(shù)人員參考使用。
二、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)區(qū)別和聯(lián)系
1、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)的區(qū)別
水文地質(zhì)勘查主要是針對(duì)區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，了解地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄特征，進(jìn)行的工作主要是抽水試驗(yàn)、長(zhǎng)期觀測(cè)及示蹤法等；工程地質(zhì)勘查主要是調(diào)查工程的巖土體性質(zhì)、持力層等，解決邊坡的穩(wěn)定性及地基承載力和地下水的內(nèi)水壓力等問題。
2、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)聯(lián)系
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(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。至于容易被忽視，是在實(shí)際的地質(zhì)勘察工作中，在勘探成果內(nèi)因?yàn)楹苌僦苯由婕八膮?shù)的利用，水文地質(zhì)問題往往只被認(rèn)為是象征性的工作，在勘察中大多只是簡(jiǎn)單地對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中對(duì)水文地質(zhì)問題研究不深入，設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題，經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題，令勘察和設(shè)計(jì)處于難堪的境地。為提高工程勘察質(zhì)量，在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)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(guān)的水文地質(zhì)問題，評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。
三、巖土水理性質(zhì)
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視，對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。
既然巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì)，首先介紹一下地下水的賦存形式及對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響， 然后再對(duì)巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測(cè)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
地下水的賦存形式：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。
巖土的主要的水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法有五種：軟化性；透水性；崩解性；給水性；脹縮性。軟化性是指巖土體浸水后， 力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí)，在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性；透水性是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育，其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)求��；崩解性是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大，以廣東地區(qū)的殘積土為例，一般崩解時(shí)間5～24h，崩解量1.79～34，以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解，而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。給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(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù)，也影響場(chǎng)地疏干時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。脹縮性是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對(duì)地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性，溶水性，毛細(xì)管性，可塑性等。
四、工程勘察中水文地質(zhì)的作用
鑒于以往在評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害過程中，所做的分析工作與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要結(jié)合不夠緊密，導(dǎo)致發(fā)生許多基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故�？偨Y(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我們認(rèn)為今后在工程勘察中，應(yīng)注意分析水文地質(zhì)的以下作用。
1、地下水對(duì)已有建筑物的影響
由于地質(zhì)、氣候、水文、人類的生產(chǎn)活動(dòng)等因素的作用，地下水位經(jīng)常會(huì)有很大的變化。這種變化對(duì)已有建筑物可能引起各種不良的后果，特別是當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下變化時(shí)，后果更為嚴(yán)重。當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)上升時(shí)，水能浸濕和軟化巖土，從而使地基的強(qiáng)度降低，壓縮性增大，建筑物就會(huì)產(chǎn)生過大的沉降或不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物的傾斜或開裂；當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)下降時(shí)，水的滲流方向與土的重力方向一致，地基中的有效應(yīng)力增加，基礎(chǔ)就會(huì)產(chǎn)生附加沉降。
2、地下水對(duì)樁基工程的影響
軟弱地基地層很少由單一土質(zhì)構(gòu)成，變化相對(duì)較復(fù)雜，為此往往采用樁基工程（包括預(yù)制樁、灌注樁、攪拌樁等）加固地基，提高地基承載力。為了不使樁周地層松動(dòng)或坍塌，提高成樁質(zhì)量，選擇相應(yīng)的成樁方式時(shí)必須考慮地下水的賦存運(yùn)動(dòng)情況。另一方面由于受地下水的影響，當(dāng)樁身下沉量小于土層下沉量時(shí)，樁周土對(duì)樁身產(chǎn)生負(fù)摩擦力，嚴(yán)重的會(huì)影響單樁承載力。特別地，當(dāng)建筑場(chǎng)地承壓水或潛水的流速大于3m/min時(shí)，不宜使用混凝土灌注樁或水泥攪拌樁。
3、地下水對(duì)基坑開挖支護(hù)的影響
隨著城市的發(fā)展，高層、超高層建筑物越來越多，基坑也越來越深，受施工場(chǎng)地和施工工藝的影響，往往要求采用垂直開挖，開挖深度基本都超過當(dāng)?shù)氐叵滤裆睢Ｉ罨娱_挖經(jīng)常會(huì)遇到地下水涌水、冒砂等問題。為降低地下水水頭壓力、疏干基坑、固結(jié)土體、穩(wěn)定邊坡和防止流沙等，常采用井點(diǎn)降水方法降低地下水水位（水頭壓力）。但是，由于降水能使局部地下水位突然下降，會(huì)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和鄰近建筑物產(chǎn)生影響，造成地表或鄰近建筑物不均勻沉降。
五、結(jié)語
工程地質(zhì)和水文地質(zhì)二者關(guān)系極為密切，互相聯(lián)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(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。
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