水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響

 水文地質(zhì)問(wèn)題一直是巖土工程勘察中不可忽視的問(wèn)題，在具體工程中要因地制宜，根據(jù)勘察到的工程所處地域的地質(zhì)水文條件，做好水文地質(zhì)方面的問(wèn)題分析，制定相應(yīng)的防護(hù)措施及其施工計(jì)劃，真正保證工程的質(zhì)量。

1、巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求

       在巖土工程勘察中，應(yīng)根據(jù)工程的具體要求，通過(guò)搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作，查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。

       (1)自然地理?xiàng)l件。這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容，氣象水文特征是指工程所屬地域，是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候與否，擁有的濕潤(rùn)程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周?chē)�的水系、平原或高原特征、地形開(kāi)闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。

       (2)地質(zhì)環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。

       (3)地下水位情況。包括近2～5年最高地下水位、水位變化趨勢(shì)；地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。地下水位的變化對(duì)巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。

       (4)各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類(lèi)型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場(chǎng)地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

2、巖土水理性質(zhì)

       巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來(lái)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(lèi)成因的粘性土層、泥巖、頁(yè)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(guò)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(guò)抽水試驗(yàn)求取；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5h～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(kāi)方式崩解，而以石英為主的殘積土多以裂開(kāi)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。

3、地下水對(duì)巖土工程的影響

       巖土工程問(wèn)題中，地下水問(wèn)題占有相當(dāng)重要的位置鑒于以往在評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害過(guò)程中，所做的分析工作和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要結(jié)合不夠緊密，更有甚者在建造簡(jiǎn)單建筑物時(shí)自認(rèn)為地基不需勘察，導(dǎo)致了許多基礎(chǔ)破壞和建筑物開(kāi)裂的事故，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在設(shè)計(jì)和施工前一定要分析水文地質(zhì)的作用，以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害

3.1地下水對(duì)基礎(chǔ)的影響

（1）地下水對(duì)基礎(chǔ)埋深的影響

       選擇基礎(chǔ)埋深時(shí)應(yīng)注意地下水的埋藏條件和動(dòng)態(tài)以及地表水的情況，當(dāng)有地下水存在時(shí)，基礎(chǔ)底面應(yīng)盡量埋置在地下水位以上，若基礎(chǔ)底面必須埋置在地下水位以下，則應(yīng)考慮排水降水措施，對(duì)鋼筋混凝土等的腐蝕性和可能出現(xiàn)的危害及防治措施。對(duì)埋藏有承壓含水層的地基，選擇基礎(chǔ)埋深時(shí)必須考慮承壓水的作用，以免在基坑開(kāi)挖時(shí)坑底土被承壓水突破地表流水是影響橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)埋深的因素之一，基礎(chǔ)必須埋置在設(shè)計(jì)洪水的最大沖刷線(xiàn)以下一定深度，以保證穩(wěn)定性

（2）地下水對(duì)樁基工程的影響

       天然地基造價(jià)低，施工簡(jiǎn)便，所以在工程建設(shè)中應(yīng)優(yōu)先考慮使用。當(dāng)基礎(chǔ)沉降量過(guò)大或地基的穩(wěn)定性不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，就必須進(jìn)行地基加固處理或改變上部結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)鼗�上部軟土層很厚變化相�?duì)復(fù)雜時(shí)往往采用樁基礎(chǔ)加固地基，提高承載力。為了不使樁周地層坍塌和松動(dòng)，提高成樁質(zhì)量，選擇相應(yīng)的成樁方案時(shí)必須考慮地下水的賦存運(yùn)動(dòng)情況；另外，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)摩阻力，嚴(yán)重影響單樁承載力，特別是建筑場(chǎng)地承壓地下水或流動(dòng)地下水的流速大于3m/min時(shí)，不宜使用混凝土灌注樁或水泥攪拌樁。此外，地下水對(duì)樁的腐蝕性也不容小覷，地下水腐蝕性強(qiáng)時(shí)對(duì)樁的破壞作用非常大。

（3）地下水對(duì)基礎(chǔ)開(kāi)挖的影響

       地下水位上升可引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化，出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象，給施工帶來(lái)很多困難，還可能出現(xiàn)基坑坍塌、滑移，在抗震設(shè)防烈度要求時(shí)要評(píng)價(jià)其液化可能。土體軟化后強(qiáng)度降低，基坑會(huì)沉降或傾斜，膨脹土的脹縮性會(huì)使基礎(chǔ)開(kāi)裂變形。

3.2地下水對(duì)建筑物的影響

       基礎(chǔ)破壞時(shí)，波及范圍內(nèi)的建筑物也會(huì)受到影響。地下水位高時(shí)會(huì)對(duì)地下室、地下構(gòu)筑物的防潮、防濕、防水或穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，會(huì)引起土壤鹽漬化，對(duì)建筑物的腐蝕性增強(qiáng)，還可引起地基土附加沉降和變形，從而造成建筑物變形破壞。此外，人工降低地下水位時(shí)可能會(huì)直接導(dǎo)致周?chē)�建筑物破壞或通過(guò)引發(fā)一系列地質(zhì)災(zāi)害（如地裂縫的產(chǎn)生、地表塌陷等）使建筑物破壞。當(dāng)水位頻繁升降時(shí)，會(huì)引起膨脹土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，進(jìn)而形成地裂造成建筑物的破壞。

3.3地下水對(duì)基坑開(kāi)挖支護(hù)的影響

       隨著高層建筑日益增多，特別在舊城改造中高層建筑受施工場(chǎng)地、施工工藝影響，往往要求采用垂直開(kāi)挖、基坑開(kāi)挖中常采用抽水方法降低地下水位，減少土側(cè)壓力的影響，但因局部的抽水或排水，能使基礎(chǔ)底面以下的地下水位突然下降，引起擋土墻和鄰近建筑物變形，造成地表塌陷或地面沉降。特別在地下工程中，開(kāi)挖時(shí)要設(shè)止水帷幕，安裝支護(hù)體時(shí)要采取防水設(shè)施，如涂防水涂層等等，以防止地下水進(jìn)入地下工程建設(shè)需要的地段。

結(jié)語(yǔ)

       巖土工程中的水文地質(zhì)問(wèn)題是不可忽視的重要問(wèn)題，切實(shí)做好水文地質(zhì)工作，掌握水文地質(zhì)的相關(guān)理論知識(shí)，正確運(yùn)用各種方法準(zhǔn)確地測(cè)定各個(gè)重要的水文地質(zhì)參數(shù)，可以幫助設(shè)計(jì)和施工，并且可以有效地預(yù)防和減免巖土工程危害。在巖土工程勘察過(guò)程中，做好水文地質(zhì)方面的問(wèn)題分析，可以給整個(gè)勘察帶來(lái)積極、良好影響和作用，是讓巖土工程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。