湖北省地质局第四地质大队 437100
摘要：近年，由于人们在施工和利用地下水的过程中不注重保护地下水，水文地质对岩土工程施工的影响没有全面认识，致使水文地质问题在岩土工程施工过程中频繁出现，影响了工程质量，也对人类自己的生存环境构成威胁。本文就其中的危害及防治措施做了重要研究。
关键词：水文地质；岩土工程；防治措施
水文地质和岩土程地质二者关系极为密切互相联系和互相作用。地下水是岩土体的组成部分，直接影岩土体的工程特性，影响建筑物的稳定性和耐久性。
1、岩土工程中水文地质勘察要求
岩土工程勘察过程中，要与工程的具体要求相结合进行资料收集与水文地质的勘察工作，具体而言，主要包括以下几个部分的内容：首先，自然地理条件，主要指气象水文特征及地形地貌等。其中气象水文特征主要是评价工程地域属于亚热带或热带、湿润程度、热量等；地形地貌则主要了解工程所在地的水系、平原或主原特征、地貌侵蚀情况、地形情况等等。其次，地质环境，主要了解工程所在地的地质构造特生、基底构造、地质岩性以及新构造运动等。再次，地下水位情况，主要了解近两年至五年内最高地下水位与水位变化的趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的关系等。由于地下水位情况会对工程质量产生决定性影响，因此是工程勘察的核心内容，最后，其它地质条件，包括含水层与隔水层的埋藏条件、地下水的具体类型、地下水流向与水位、变化幅度等等，此外，还要经过现场试验进行地层渗透系数等水文地质参数的确定；进一步了解地下水水质对建筑材料的腐蚀性等情况。
2、地下水引起的岩土工程危害
2.1地下水位升降变化引起的岩土工程危容
在工程勘察中，我们要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性的变化，雨季水位上升，早季水位下降，最高水位与最低水位之间称为水位变动带。地下水位的天然变化是区域性、渐变的，而且变化幅度较小。但是，人为因素引起的局部性地下水位升降变化的幅度和速度往往大干天然变化，它所引起的岩土工程危害更为严重。
2.2地下水位对岩土物理力学性质的影响
在地下水位以上、地下水位变动带和地下水位以下，具有明显的变化规律土体从上到下，有天然含水量、孔隙比由小一大一小，压缩模盆、承载力由大一小一大的变化规律。这是由于地下水位以上部位，经长期淋滤作用，铁铝富集，并对土颗粒起胶结和充填作用，增大了土拉间连接力，往往形成 “ 硬壳层”，因而含水、孔隙比小而压缩模和承载力增高而位于地下水位变动带的土层，由于地下水积极文替，土中的铁铝成分淋失，土质变松，因而含水量、孔隙比增大，压缩模量、承载力降低位于地下水位以下的土层，由于地下水交替缓慢，氧化、水解作用减弱，加之上扭土层的自重压力作用，土质比较密实，因而含水贫、孔隙比减小，压缩模、承载力增高。
2.3地下水动水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，但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在一定的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
3、水文地质问题的防治策略
3.1选择正确的水文地质参数测量方法
测量不同的水文地质参数，必须选择适用的测量方法：测水位采用钻孔观测、探井观测或测压管观测等方法；渗透系数及导水系数则采用抽水试验法、注水试验法、压水试验法及室内渗透试验法等；给水度及释水系数则采用单孔抽水试验法、非稳定流抽水试验法，并对地下水位进行长期观测等；采用多孔抽水试验法测量越流系数与越流因数；采用注水试验法或压水试验法测量单位吸水率；采用试坑观测法及室内试验法测量毛细水上升高度等。
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3.2地下水的量测要点
工程地质勘察过程中，只要是含水地层均要进行地下水水位的测量。测量过程中，量测静止水位需要一定的稳定时间，具体时间根据含水层渗透性予以确定，如有必要，在完成勘察后要进行统一的静止水位量测。如果采用泥浆钻进法，则要在含水层中打入测水管，深度在20cm左右，然后进行水位量测，或者进行必要洗孔再进行量测。如果工程区域为多层含水层，则在水位量测时要注意采取适当的止水措施将其它含水层隔离开来。
可以采用几何法测量地下水流向，并且要将各孔内水位测量出来，以保证地下水流向测定的准确性；采用批示剂法、充电法等测定地下水流速。在进行试验时要注意，首先根据渗透系数的应用范围选择适用的抽水试验方法；一般情况下，抽水试验至少要进行三次降深，其中最大降深必须符合工程设计所需的地下水位降深标高；测量水位时选择统一的测量方法与专业仪器，抽水孔的读数以厘米为单位计，观测孔测以毫米为单位计；在判定观测结果时主要参考涌水量与时间关系曲线以及动水位与时间关系曲线，当其波动幅度控制在特定范围而不于持续上升或下降时，则可判定其为稳定；完成抽水后要对恢复水位进行测量。在钻孔中进行渗水试验与注水试验，针对砂土及粉土的渗水试验与注水试验，可通过试坑单环法来进行，而试坑双环法适用于粘性土层；钻孔法适用于试验深度较大的情况。结合工程的实际要求进行压水试验，选择试验孔位时要参考工程地质测绘资料与钻探资料，划分试验段时要分析岩层的渗透特性，根据实际情况确定试验参数，包括起始压力、最大压力以及压力级数，并将压力与压入水量关系曲线图绘制出来，计算透水率，确定P-Q曲线类型。
3.3水文地质的评价
岩土工程勘察设计过程中，水文地质评价是一项重要内容，其技术要点包括以下几个方面：
3.3.1要对地下水对岩土体及建筑的作用、影响进行重点判断，准确预测其可能会对岩土工程造成的危害，提了针对性的防治策略；
3.3.2工程地质勘察过程中，要与建筑物地基基础类型的实际情况相结合，分析与之相关的各类水文地质问题，并提供相关的各类水文地质资料以供选型所用；
3.3.3在分析地下水天然赋存状态及其基于天然条件下的变化规律的同时，还要对后续施工过程中人为因素对地下水变化产生的影响进行准确分析与科学预测，并及时判断其对岩土体、建筑物等的不良作用，以提前做好预防措施；
3.3.4无论何种建筑工程均不得忽视地下水位的问题，并且在进行工程地质问题分析过程中，要注意将地下水位以上、以下分开评价；
3.3.5要进一步明确地下水基于天然状态、天然条件下对工程的影响，并对人为因素对地下水变化情况的影响做出准确分析；
3.3.6根据分析所得地下水对工程的作用及影响，基于不同条件提出更具针对性的地质问题的防治策略，比如建筑物基础埋藏在地下水位以下，防治重点主要是地下水对混凝土及钢筋的腐蚀性；如果建筑基础选择软质岩石、膨胀土、残积土以及强风化岩等岩土体，则要对地下水活动对岩土体产生的影响作用进行重点评价，比如软化、崩解或者胀缩等；
3.3.7进行水文地质评价过程中，要与建筑物地基基础类型紧密结合，比如基坑工程、边坡工程、桩基工程等，不同地基类型其所需的水文地质参数也各不相同。
结束语：
综上所述，在充分重视对水文地质问题进行研究的同时，也要把自身对自然界的索取控制在一个合理的限度内。如果一味强调工程进度而忽视对地质环境的保护，将会给工程施工带来障碍，也不利于人与自然的和谐共存。
参考文献：
[1]袁梅.水文地质问题在岩土工程中的重要性[J].黑龙江科技信息，2012（05）.
[2]夏泽军.李刚.工程地质勘查中水文地质问题浅析 [J].华章，2011（10）.
论文作者:徐猛
论文发表刊物:《基层建设》2015年29期
论文发表时间:2016/9/19
标签：地下水论文; 水文地质论文; 水位论文; 地下水位论文; 岩土论文; 工程论文; 测量论文; 《基层建设》2015年29期论文;