摘要：哈尔滨市地处松花江中游和滨洲、滨绥等五条铁路干线交汇处，该地区属中温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷干燥，夏季短暂温热多雨，春季多风，秋季凉爽。松花江是哈尔滨市区内主干河流，自西南向东北流经市区北部，河道蜿蜒曲折，边滩及江心洲发育。河床宽293-1000m，水深3.80-6.00m。历史最高水位120.89m，二十五年一遇洪水位119.50m。年迳流量153-755.5亿立方米，输砂量152-1150万吨。最大流量12200m3／s。最大冰厚1.25m，每年十二月至翌年三月可通行汽车。其支流何家沟、马家沟、阿什河自西向东一字排开，南源北流。其中阿什河是主要支流，河道曲折，河床宽50-100m，水位115.303-118.952m。本文对哈尔滨站改造工程岩土工程勘察中地下水问题进行了研究探讨
关键词：哈尔滨站；改造工程；岩土工程勘察；地下水问题
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。
一、岩土的主要的水理性质
（一）软化性：是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸水能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、叶岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。特别是在成岩较差的泥叶岩当中。
（二）透水性：是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
（三）崩解性：是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。
（四）给水性：是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数，也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
（五）胀缩性：是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等。
二、地下水引起的岩土工程危害问题分析
（一）地下水位升降变化引起的危害
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。
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（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，矿床疏干、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。
三、地下水腐蚀性对建筑物危害
（一）当地下水中的某些化学成分含量过高时，水对混凝土、可溶性石材、管道及钢铁构件及器材都有腐蚀作用，地下水中SO2-4Cl-含量高，被埋入混凝土的钢筋表面产生一层钝化保护层，这一保护层在水泥开始水化反应后很快自行生成。然而氯离子能够破坏这层氧化膜，钢筋在水和氧的存在下发生锈蚀。钢筋锈蚀有两种后果：锈蚀物的体积增加几倍，以至于它们的生成导致了混凝土的破裂、剥落和分层，这就使腐蚀剂更容易进入到钢筋表面，必然加速钢筋的锈蚀；阳极上的锈蚀过程减小了钢筋的横截面积，也就减小了它的荷载能力。氯盐的作用，引起钢筋的锈蚀，是使钢筋混凝土破坏的主要原因。
（二）地下水或潮湿的土中的某些盐类，通过毛隙水上升，浸入混凝土的毛细孔中，经过干湿交替作用，盐溶液在毛细孔中被浓缩至饱和状态，当温度下降时，析出盐的结晶，晶体膨胀使混凝土遭受腐蚀破坏。温度回升，水汽增加时，结晶会潮解，当温度再次下降时，再次结晶，腐蚀进一步加深。这种环境气候条件加快了混凝土在腐蚀介质（水、土）中的腐蚀速度，缩短了建筑物的使用寿命。
（三）地下水SO2-4含量高，对建筑物危害巨大，加之地下水位较高，建筑物基础处于强腐蚀的环境介质中，致使基础被地下水腐蚀，这极大地影响了建筑物的耐久性和稳定性，给国家经济和人民财产安全造成一定影响。
四、防治措施
（一）防止地下水污染。减少工业污染物的排放和生活污水的排放，对工业污染物进行合理的回收和加工利用，采取恰当的措施对污水进行处理，防治地下水污染。
（二）对混凝土采取良好的防腐措施。优化混凝土的水泥品质，水泥用量与水灰比。对于受腐蚀的严重部分，利用桩基础进行防腐，同时采取适当的措施，例如将沥青涂于表面，采用高分子树脂等，加强对桩身的防腐工作。
五、结语
在岩土工程问题中，地下水问题占有相当重要的位置，准确合理地查明地下水的各种状况，其会使资料的可靠程度更高，而且可更好地利用岩体的潜在能力。因此，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。
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[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，（2）.
论文作者:甘龙飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签：岩土论文; 地下水论文; 水位论文; 建筑物论文; 地下水位论文; 锈蚀论文; 工程勘察论文; 《基层建设》2019年第22期论文;