[摘要]本文結(jié)合作者多年的工作經(jīng)驗，闡述了工程勘察中水文地質(zhì)的問題，提供給讀者參考。
[關(guān)鍵字]工程勘察 水文地質(zhì)
在工程勘察中設計和施工過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題，由于沒有足夠的重視，導致地下水引起的各種巖土工程危害時有發(fā)生。為此，在巖土工程勘察中要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評估地下水對巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評估地下水對巖土工程和建筑物的作用及影響，為設計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巖土工程的危害。
1地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。
1.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害在工程勘察中要注意調(diào)查了解地下水位條件及其升降變化，在天然條件下地下水位一般是季節(jié)性變化，雨季水位上升旱季水位下降。地下水位的天然變化是區(qū)域性、漸變的，而且變幅較小，但是人為因素引起的局部性地下水為升降變化的幅度往往大于天然變化所引起的巖土工程危害更為嚴重。
�。�1）水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的， 其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀、水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成如下影響：土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強；斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化；引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象；地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩(wěn)。
�。�2）地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題， 對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
1.2 地下水位對巖土物理力學性質(zhì)的影響
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴重可形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度大時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進行工程勘察時應特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究，特別地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律這對地基基礎深度的選擇（宜選在第下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內(nèi)）有主要的參考價值。
在建筑工程的地基內(nèi)，當?shù)叵滤辉诨A底面以下壓縮層范圍內(nèi)發(fā)生變化時，就能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時，軟化地基土，使其強度降低、壓縮性增大，建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形。若水位在壓縮層范圍下降時，巖土的自重應力增加，可能引起地基基礎的附加沉降，如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。
在地下水位以上、地下水位變動帶和地下水位以下，具有明顯的變化規(guī)律，土體從上到下有天然含水量、孔隙比由小—大—小，壓縮模量、承載力由大—小—大的變化規(guī)律，這是由于地下水位以上部位， 經(jīng)長期淋濾作用，鐵鋁富集，并對土顆粒起膠結(jié)和充填作用，增大了土拉間連接力， 往往形成“硬殼層”，因而含水、孔隙比小而壓縮模和承載力增高。而位于地下水位變動帶的土層，由于地下水頻繁交替，土中的鐵鋁成分淋失，土質(zhì)變松，因而含水量、孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低。位于地下水位以下的土層，由于地下水交替緩慢， 氧化、水解作用減弱，加之上部土層的自重壓力作用，土質(zhì)比較密實，因而含水率、孔隙比減小，壓縮模、承載力增高。
巖土特別是各類軟質(zhì)巖石、風化殘積土、不同成因的粘性土等，其物理力學性質(zhì)的變化規(guī)律，與地下水位有著密切的聯(lián)系。因此，在分析研究巖土物理力學的變化規(guī)律時，應充分重視地下水位這一重要影響因素。
1.3地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，但是在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在一定的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
2明確工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)勘察的基本要求
對工程有影響的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型、地下水位及變動幅度、含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系、土層或巖層滲透性強弱及滲透系數(shù)、承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，消除或減少地下水對工程建設的危害，在工程地質(zhì)勘察中應查明與巖土有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響，且提供必要的水文地質(zhì)資料。
2.1查明相關(guān)的水文地質(zhì)條件
區(qū)域性氣候資料，如降水量、蒸發(fā)量、歷史水位、水位變化趨勢；地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關(guān)系及對地下水位的影響。
主要含水層的分布、厚度及埋深，各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；通過現(xiàn)場試驗測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。
場地地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響。
是否存在對地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。
2.2水文地質(zhì)問題評價內(nèi)容
查明地下水在天然狀態(tài)及天然條件下的影響，分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的不良作用。
按地下水對工程的作用與影響，提出在不同條件下應當重點評價的地質(zhì)問題并提出防治措施。如對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對混凝土及混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對選用軟質(zhì)巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地，應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用；在地基基礎壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂、粉土時，應預測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。 密切結(jié)合建筑物地基基礎類型（如基坑工程、邊坡工程、樁基工程）和施工需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供所需的水文地質(zhì)參數(shù)。
對高層建筑或重大工程，當水文地質(zhì)條件對地基評價、基礎抗浮和工程降水有重大影響時，宜進行專門的水文地質(zhì)勘察。
對缺乏常年地下水位監(jiān)測資料的地區(qū)，在高層建筑或重大工程的初步勘察時，宜設置長期觀測孔，對有關(guān)層位的地下水進行長期觀測。
3重視工程勘察中水文地質(zhì)參數(shù)的測定
為了定量的說明巖土體中的水文地質(zhì)條件，在勘察中還應明確如何測定我們所需要的水文地質(zhì)參數(shù)。
3.1測定不同的水文地質(zhì)參數(shù)選擇不同的測定方法
測水位：鉆孔、探井或測壓管觀測。
滲透系數(shù)、導水系數(shù)：抽水試驗、注水試驗、壓水試驗、室內(nèi)滲透試驗。
給水度、釋水系數(shù)：單孔抽水試驗、非穩(wěn)定流抽水試驗、地下水位長期觀測、室內(nèi)試驗。
越流系數(shù)、越流因數(shù)：多孔抽水試驗。
單位吸水率：注水試驗、壓水試驗。
毛細水上升高度：試坑觀測、室內(nèi)試驗。
3.2地下水的量測要求
地下水水位的測定，在工程地質(zhì)勘察中，凡遇含水地層時，均應測定地下水位。其中靜止水位的量測應有一定的穩(wěn)定時間，其穩(wěn)定時間按含水層的滲透性確定，需要時宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一測靜止水位；當采用泥漿鉆進時，測水位前應將測水管打人含水層中20厘米或洗孔后量測；對多層含水層的水位量測，必要時應采取止水措施與其他含水層隔開。
測定地下水流向可用幾何法，并同時量測多孔內(nèi)水位，確定地下水的流向。地下水流速的測定可采用步比示劑法或充電法。
抽水試驗應符合抽水試驗方法，可根據(jù)滲透系數(shù)的應用范圍具體選用不同的方法；抽水試驗宜三次降深，最大降深應接近工程設計所需的地下水位降深的標高；水位量測應采用同一方法和儀器，讀數(shù)對抽水孔為厘米，對觀測孔為毫米；當涌水量與時間關(guān)系曲線和動水位與時間的關(guān)系曲線，在一定范圍內(nèi)波動，而沒有持續(xù)上升和下降時，可認為已經(jīng)穩(wěn)定；抽水結(jié)束后應量測恢復水位等規(guī)定。
滲水試驗和注水試驗可在試坑或鉆孔中進行。對砂土和粉土，可采用試坑單環(huán)法；對粘性土可采用試坑雙環(huán)法；試驗深度較大時可采用鉆孔法。
壓水試驗應根據(jù)工程要求，結(jié)合工程地質(zhì)測繪和鉆探資料，確定試驗孔位，按巖層的滲透特性劃分試驗段，按需要確定試驗的起始壓力、最大壓力和壓力級數(shù)，及時繪制壓力與壓入水量的關(guān)系曲線，計算試段的透水率，確定P-Q曲線類型。
孔隙水壓力的測定應符合下列規(guī)定：
�、贉y定方法可根據(jù)試驗的適用條件確定；
�、跍y試點應根據(jù)地質(zhì)條件和分析需要布置；
�、蹨y壓計的安裝和埋設應符合有關(guān)安裝技術(shù)規(guī)定；
④測定數(shù)據(jù)應及時分析整理，出現(xiàn)異常時應分析原因，并采取相應措施。
毛細上升高度測定，在粉土、粘性土可采用試坑直接觀測或塑限含水量法測毛細上升高度；對中粗砂可采用最大分子吸水量法，粉細砂則用吸水介質(zhì)法測定。
4結(jié)語
巖土工程問題中，地下水問題占有相當重要的位置，準確合理地查明地下水位，不僅使資料的可靠程度更高，而且可更好利用巖土體的潛在能力。因此，為提高工程勘察，在工程勘察中要查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，以消除地下水對巖土工程的危害。隨著工程勘察的發(fā)展，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質(zhì)工作將對勘察水平的提高起極大的推動作用。
