山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队 山东泰安 271000
摘要：我国以往在岩土工程勘察中对岩土的物理性质的比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，所以许多防治地下水的措施见效甚少。在工程勘察时，必须对地下水的勘察给予足够的重视，并确保勘察数据的准确信。本文介绍了水文地质勘察的重要内容，并探讨了岩土工程勘察中的水文地质问题。
关键词：水文；水理；地下水位
一、水文地质勘察的重要内容
（一）自然地理条件。自然地理条件包括一切与自然地理相关的内容，如气象水文特征和地形地貌等，其中气象水文特征就是指是属于亚热带还是热带、季风气候与否的地域；地形地貌就是指工程所属地域的特征，如水系、平高原、地形、地貌等。
（二）地质环境。地质环境就是在地质发展过程中，自然形成的地壳，其包括工程所在区域的地质构造特征、地层岩性、基层构造、新构造、第三系厚度的控制等内容。
（三）地下水位情况。低下水位情况主要包括对近些年地下水位的最高点及相应的变化、地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大，是工程勘察的重点内容。
（四）各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度；主要含水层的分布、厚度及埋深；通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等；场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
二、岩土工程勘察中的水文地质问题
（一）岩土水理性质
岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩：岩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。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，下面首对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
1、岩石软化性
岩石软化性是岩石浸水后力学强度降低的特性。它主要取决于岩石的矿物成分和孔隙性。其定量指标是软化系数。软化系数愈小，软化性愈强。软化系数小于0.75的岩石称软化岩石。
软化性的计算：通常用岩石的软化系数表示水对岩石强度的影响程度，即水饱和和岩石试件的单轴抗压强度与干燥岩石试件单轴抗压强度之比η0=Rc.w/Rc≤1
式中，η0为岩石的软化系数；Rc.w为水饱和岩石试件的单轴抗压强度，MPa；Rc为干燥岩石试件的单轴抗压强度。
2、岩石的透水性
岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力，用渗透系数（K）表示，渗透系数具有与渗透速度相同的量纲，即（m／d）或（cm／s）。岩石的渗透系数越大，渗透性能越好。岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。抽水试验前应获得自然流场水位，流量变化趋势和速率的资料，试验过程中，严禁抽出的水就地排放造成回渗或倒灌；注意观测地面塌陷、沉降现象。
抽水试验可根据场地条件，选择稳定流或非稳定流的试验方法。稳定流试验宜做三次降深；非稳定流试验，其出水量应保持常量。当水位较深、水量不大时，可选择用抽筒提水进行简易抽水试验。观测孔宜垂直和平行地下水流向各布-条观测线，每条观测线宜布置1~3个孔。观测孔与抽水孔的距离应根据含水层的厚度、透水性能等确定。
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3、岩石的含水率
岩石的含水率是指岩石试件中含水的质量与固体质量的比值。由于大都岩块的含水率比较小，因此对岩块含水率试验也提出了相对比较高的要求，采集试样不得采用爆破或钻孔法。在试件采取、运输、储存和制备过程中，其含水率的变化不得大于1％。岩块的含水率试验采用烘干法，即将从现场采取的试件加工成不小40g的岩块，放入烘箱内在105～110℃的恒温下将试件烘干，后将其放置在干燥器内冷却至室温称其质量，重复上述过程直至将试件烘干至恒重为止。恒重的判断条件是相邻24h两次称量之差不超过后一次称量的0.1％，最后可按下式计算岩石的含水率：w=（m0-ms）/msX100
4、岩石的给水性
饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能称为岩石的给水性。在数量上用给水度来衡量。给水度μ是饱和岩石在重力作用下能排出水的体积Vg与岩石总体积（V）之比，μ=Vg／V，用小数或百分数表示。给水性一般采用实验室方法测定。
5、岩石的持水性
在分子力和表面张力的作用下，岩石空隙中能够保持一定水量的性能，称为岩石的持水性。持水性在数量上用持水度来衡量。持水度Wr为饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比，即Wr=Vr/V。所保持的水不受重力支配，多为结合水和悬挂毛细水。岩石的持水量多少主要取决于岩石的颗粒直径和空隙直径的大小，即岩石颗粒越细，空隙越小，持水度越大。
（二）地下水的测量
一般情况下，岩土工程勘察中，地下水的测量与计算方法通常为钻孔。通常是通过钻孔提取岩芯后0.5 h，测量孔内水位；有条件的，还可测量终孔后24 h的水位，测量稳定的地下水位。然而，这种方法对于只有含水层贯通的地层是合理的；对于含水层不贯通的地层和局部不透层水的地层，则存在很大的漏洞，为以后的工程设计和施工造成很大的弊端。为进一步确定地下水位，从而快速找出透水带，可以选用多种方法来测定水位。通过分段钻进的方法，规定好每天的钻进量，在完成一天的钻进任务后，必须要将孔中的水抽干，在下一次钻进前再次测量水位，检查是否有水存在。如果土体的上层没有水，那么可以按照原计划进行下去；如果土体上层含有水，那么必须要密封测量段，抽干水分，第二天测量其水位和水压，从而进一步确定水位的分布情况。总之，因岩体有渗透裂缝性，在钻孔过程中，也只是其中一小段有水，因此，可以将地层分为两段，即含水段和不含水段，再根据水文地质勘察的原理，准确找出地层的含水段和不含水段，并且将此作为分析岩体稳定性的主要依据。在确定含水带后，结合其特点，借助裂隙渗透原理，预测地下水对建筑物的影响。
（三）地下水的动压力
工程勘察中为了查明建筑场地天然岩（土）层地下水的流向流速、裂隙性、渗透性和富水性，通过现场测试测定有关水文地质参数，为建筑设计提供水文地质资料。测定水文地质参数的方法有多种，包括现场地下水流向流速的测定、抽水试验、压水试验、注水（渗水）试验，应根据地层透水性能的大小和工程的重要性以及对参数的要求，选择测试方法。其中，渗透系数等水文地质参数的测定，有现场试验和室内试验两种方法。一般室内试验误差较大，现场试验比较切合实际，故应重视通过现场试验测定。同样，多层地下水分层水位（水头）的观测，尤其是承压水压力水头的观测，虽然对基础设计和基坑设计都十分重要，但目前不少勘察工程忽视这项工程，造成勘察资料的欠缺。故现场水文测试是十分重要和必要的。
众所周知，在天然的情况下，地下水动水压力的作用会相对薄弱，也可以说一般情况下基本不会对岩土工程造成重大的危害。但是，如果是人为的工程活动，那就需要另当别论。它会引起地下水的天然动态平衡发生改变，在一些相对较严重的移动的动水压力作用下，会引起较严重的岩土工程危害，类似于流砂、管涌等现象出现。根据流砂、管涌等现象的形成条件，有关的工程地质部门要为防治此类现象做些较为详细的分析和研究，以此来解决地下水的动压力给岩土工程带来的危害。
参考文献：
[1]李纯玉.探析工程勘察过程中水文地质问题的重要性[J].中国水运月刊，2009（7）：187-188.
[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（16）.
论文作者:马磊,温景铭
论文发表刊物:《基层建设》2015年33期
论文发表时间:2016/11/25
标签：岩石论文; 地下水论文; 岩土论文; 水文地质论文; 水位论文; 系数论文; 地层论文; 《基层建设》2015年33期论文;