工程地质与水文地质勘查相关问题分析

【摘要】本文以工程地质勘察中水文地质的概述为基础，着重分析了工程地质勘察地下水引起的工程危害，以实际为出发点对水文地质测试与研究进行了探讨。

【关键词】工程地质，水文，地质勘查

一、前言

随着科技水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对工程地质勘察中水文地质测试的要求也越来越高。现如今，工程地质勘察中还存在很多问题，急需解决，因此，我们要加强先进理论与先进技术的学习与应用，不断进行水文地质测试的研究和探讨，使工程地质勘察技术更加适用和科学。

二、工程地质勘察中水文地质的概述

在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容，应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性，对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。

三、工程地质勘察地下水引起的工程危害

1、潜水位造成的工程危害

在工程地质勘察中，在建筑物附近修筑河流、水库、湖泊以及水位升高都会造成潜水位上升。 在这个过程中，灌溉工程主要包括水浇地渗漏、引水渠道、工业废水以及各种排水管道工程。当潜水位上升后，它不仅会软化地基，降低岩土压缩性，让粘性土含水量增高， 同时还会造成建筑物不同程度的变形沉降，让地基逐步隆起或者位移，在建筑物上浮过程中，对建筑物稳定造成影响。

2、地下水位下降的岩土工程危害

在工程地质勘查中， 由于人为因素造成很多地下水位降低；例如：集中抽取采矿活动以及地下水的疏干矿床、上游筑坝、下游补给等。 当地下水位下降过大时，则会产生地面沉降、地裂、塌陷等相关地质灾害以及水质污染、水源枯竭等环境问题。 另外，部分地区由于海水倒灌以及沙漠化情况，都会对建筑物稳定性以及自身环境造成影响。

3、地下水位上升对工程地质勘察造成的危害

在自然环境中，造成地下水位变动的因素主要有：季节更替、气候变化、月球与地球引力变化、湖泊河流水位变化、气压变化以及潮汐变化等。 由于土体卸载后，密度会直接增大，从而岩土压密，对建筑工程材料造成腐蚀；在木桩干湿交替中，由于腐烂现象，在钠盐层以及膨胀性岩土溶解过程中，造成建筑物位移。 当地下水频繁变化时，岩土收缩变形，从而造成岩土收缩膨胀不断增强， 在地裂过程中， 对轻型建筑物造成破坏。 在天然状态下，地下水动水压力很薄弱，但是一旦改变地下水动力平衡条件时，例如在管涌、流砂以及突涌基坑中，都会对工程地质勘察造成不利影响。

四、水文地质测试与研究

1、地下水位的情况

最近的一段时间内最高地下水位和水位变化的趋势，地下水补给排泄条件以及地下水与地表水的补排关系及其对地下水位的影响等。

2、地下水的几种存在形式

第一，重力水，在重力作用下能够在岩土空隙、裂隙中自由运动的水，这是地下水的一种。毛细管水不受分子力的作用，不能抗剪切，能够传递静水压力。重力水在受到天然和人为的作用之后能够形成非常活跃的渗流，所以，它对岩土的水理性质发挥着非常巨大的作用。第二，弱结合水，弱薄膜水，位于吸着水外层。 弱结合水的 厚度比吸着水要大许多，它要受到小于强结合水的吸附力，能够在颗粒水膜之间进行比较慢的移动。 弱结合水在外界压力的作用之后会出现变形。弱结合水不会受到重力作用，也不可以传递静水压力。第三，强结合水，紧附于颗粒表面的结合最牢固的一层

水，这层水具备非常强大的吸附力。强结合水的密度接近普通水的两倍，而且，它的粉滞性和弹性也是非常巨大的，强结合水能够抗剪切并且不会受到重力作用， 强结合水也不可以传递静水压力。第四，毛细管水，由于毛细管作用保持在岩土内毛细管空隙中的地下水。毛细管水主要包括下面三种：悬挂毛细管水、孤立毛细管水和真正毛细管水。毛细管水能够受到毛细管力和重力的双重影响，如果毛细管力比重力要大，那么毛细管水就会上升。反之，毛细管水就会下降。

3、岩土水理性质

岩土水理性质就是岩土与地下水发生相互作用时所体现的各种性质，它是和岩土的物理性质一样的，都是岩土重要的工程地质勘察地质性质，一方面对于岩土的强度及变形情况起着重要的影响，另一方面，它也能够对建筑物的稳定性起到一定的作用。第一，软化性，就是岩土体在侵水后岩土力学强度降低的特性，通常情况下，通过岩土在侵水处于侵水饱和状态同风干状态下极限抗压强度之比来表示软化性，软化性也是对岩石耐风化、耐侵水能力进行判断的一项非常重要的就是标。第二，透水性，就是在重力作用下岩土允许水透过自身的性能，主要由岩土体空隙的大小和连通性以及空隙度来决定岩土体的渗透性的强弱，所以，它仅仅具备非常差的透水性，通常情况下，用渗透系数表示岩土体的透水性，通过抽水试验来求得渗透系数。第三，给水性，就是水在重力作用下从饱水岩土内通过空隙裂隙等自由流出的性能。通常情况下，通过给水度来表示给水性，它是含水层的重要水文地质参数，一方面可以使基坑涌水量的大小受到一定的影响，另一方面，也对施工场地的疏干时间具有一定的作用，通常情况下，采用实验室方法来测定给水度。第四，崩解性，就是岩土体在侵水湿化后，导致土粒间连接被消弱、破坏而崩散、解体的性质。通常情况下，使用崩解所用时间、崩解量及崩解方式等来表示崩解性。崩解性与矿物成分、岩土体的颗粒成分及结构等等都是关系非常密切的。第五，胀缩性，就是岩土体在吸水后和失水后发生体积上的变化的特性。胀缩性产生的主要原因就是颗粒表面结合水膜吸水变厚而在失水后变薄。胀缩性也是导致地裂缝或基坑隆起等一系列的问题的重要根源所在，胀缩性对工程地质勘察地基发生形变和土坡表层稳定性都能够起到非常重要的作用。通常情况下，用膨胀率、体缩率、收缩系数等来表示胀缩性。

4、抽水试验测试

通常情况下，抽水试验测试的目的就是掌握地层含水层透水性和弹性失水等特性，同时结合当地经验值，使试验结果的可靠性得到保证，多孔抽水试验是经常被使用的。

5、给水度测试

通常情况下，给水度测试采用原状土取样释水试验法，也就是说， 用环刀取出含水层原状土或将原状土不被扰动的装入试验圆筒，经充分饱和后排出水，对于排出水的体积进行测定，按照体积进行给水度的计算。

五、结束语

通过对新时期下，工程地质勘察中水文地质测试的分析，进一步明确了中水文地质测试的方向，为工程地质勘察系统的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高水文地质测试技术水平的提高。

【参考文献】

[1]杜雄进.浅谈工程地质勘察中水文地质问题[J].大众科技，2009

[2]郭岐山.工程地质勘察中水文地质问题的探讨[J].科技风，2010

[3]付存禄.工程地质勘察中水文地质问题的重要性分析[J].科技与生活，2012

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