新疆长江岩土工程勘察设计研究院有限公司
摘要：水文地质和工程地质二者关系极为密切，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，经常发生由于地下水引发的各种岩土工程危害问题。为提高工程勘察质量，在岩土工程勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的。
关键词：工程勘察 设计和施工 水文地质
1 工程地质勘察中水文地质评价内容
在以往的工程勘察报告中，由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，已经发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容：
⑴应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响。
⑵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。
⑶不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的反作用。
⑷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：
①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。
②在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生液化潜蚀、流砂、管涌的可能性。
③在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透性和富水性试验，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性的可能性。
2 重视岩土水理性质的测试和研究
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用显示出来的各种性质。土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同，而且影响程度又与岩土类型有关。
⑴地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响：
地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
①强结合水：又称吸湿水，吸湿水被分子吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜，其吸高达10MPa，在强压下，其密度接近普通水的两倍，具有极大粘滞性和弹性，可以抗剪切，但不受重力作用，也不能传递静水压力。
②弱结合水：又称弱薄膜水，它处于吸着水之外，厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水，不受重力影响，且不能传递静水压力。
结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质，如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质，因其受强力束缚，活动范围极为有限，对岩土的动态水理性质影响较小。
③毛细管水：是指由毛细管作用保持在岩土毛细管孔隙中的地下水，它同时受毛细管力和重力的作用。毛细管水能传递静水压力，并能在空隙中垂直上下运动，对岩土体能起到软化作用，有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化，增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。
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④重力水：是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水，即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响，不能抗剪切，可以传递静水压力。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。
⑵岩土的主要的水理性质及其测试办法：
①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，即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。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、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。
②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。岩土的透水性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性，其次是空隙度的多少，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
③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。
④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。
⑤给水性，是指在重力作用下饱和岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示。它不但影响基坑涌水量大小，同时也影响疏干时间。
3 全面了解地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害可分为3种方式：
⑴水位上升引起的岩土工程危害：
①土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。
②斜坡等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。
③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。
④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。
⑤地下洞室充水淹没，基础上浮、建筑物失稳。
⑵ 地下水位下降引起的岩土工程危害：下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题。
⑶ 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害：地下水的升降变化能引起膨胀性岩土 产生不均匀的胀缩变形。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替，会将土层中的胶结物淋失，土层失去胶结物将造成土质变松，含水孔隙比增大，压缩模量、承载力降低。
3.2 地下水动压力作用引起的岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害。
4 结束语
水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，切实做好水文地质工作对勘察水平的提高具有十分重要的作用。
参考文献：
（1）岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J]. 黄清龙. 门窗. 2013(04)
论文作者:周翠珊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/25
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