水文地质在岩土工程勘察中的重要性及对策探讨

时间：2024-05-17

陈继平杨元周

（1.重庆市勘测院，重庆 401121；2重庆市勘察设计有限公司，重庆 401121）

陈继平1，2杨元周2

（1.重庆市勘测院，重庆 401121；2重庆市勘察设计有限公司，重庆 401121）

水文地质勘察是岩土工程勘察中较为基础的工作。虽然是基础工作，但是它对整个工程的设计和后续预防灾害等方面，有着较为重要的作用。本文从水文地质的重要性、评定内容、岩土的水理性质研究、地下水对工程造成危害进行分析，希望对实际工作的应对策略提供参考。

岩土工程；水文地质；勘察

建筑工程或岩土工程在开始之前，都要对水文地质进行勘察。水文地质的条件会影响到整个工程的质量。水文地质主要是对地下水的各种特性和分布情况进行研究。合理利用地下水，能够有效减少开矿时的不利情况。地下水水位的上升和下降，会对整个岩土工程造成一定危害。而地下水水位变化的情况，主要由自然因素和人为因素引起。

一、水文地质问题在工程地质勘察中的重要性

虽然水文地质勘察在实际工作中容易被忽略，但是它的重要作用却是不可替代的。地下水是岩土体的一部分，地下水水位发生变化时会对岩土工程的质量产生一定影响。我国地质情况比较复杂，尤其在一些水文地质条件非常复杂的地方，工程建设中常常忽略了对水文地质的勘察。某些施工单位只是简单的在工程附近或者较浅地方开展水文地质勘察工作，对工程底下的水文地质状况没有足够重视。整个工程最初的水文地质勘察工作做得不到位、不彻底，会对后续的工程建设和工程质量会造成严重危害。为了确保整个工程的质量和安全性，一定要对水文地质勘察工作重视起来。

二、水文地质在工程地质勘察中的主要评定内容

1.水文地质勘察，主要是对地下水的特征及其具体分布情况进行勘察。勘查工作开始之前，要对自然状态下的地下水分布情况有一定了解，同时运用一定科学方法精算出工程进行时，人为因素对地下水的影响以及变化的地下水对工程会有哪些损害。

2.不同地域的水文地质条件是不同的，应该对工程建设地当地的岩体成分进行分析，结合地层结构，预先将影响工程的各项因素罗列出来，再结合专业研究人员和相关设计人员的调查情况和分析、建议，对出现频率比较高的问题进行综合评价，总结出合理解决方案。评价工作主要是对地下水的特征、分布情况等进行分析，在此基础上对地下水的水位和水的腐蚀性做一定评价，研究地下水对岩土体甚至工程可能有的影响，并总结出合理应对措施。

3.施工项目开始之前，要进行水文地质勘察。水文地质勘察不仅需要掌握当地地质环境方面的资料，还要组织专业勘察人员对当下水文地质条件进行详细勘察。勘察所得数据能为下一步工作的开展提供水文地质参数。

三、岩土勘察需要对水文地质做出内容评价

1.对工程建设地点周围的水文地质条件进行勘察，尤其地下水的各项情况。并查阅相关资料，确认地下水对整个工程项目以及工程施工问题的影响，提前做好相关防范措施。施工过程中会产生废水残渣，这些废水残渣渗入地下之后，会影响地下水的质量。所以在工程建设中一定要将废水残渣清理干净，避免影响到工程质量。

2.施工地周围的岩土结构要进行详细勘察并分析，将影响严重的问题标注出来，做好相关防护措施。水文地质勘察时，要对地下水的分布状态、活动情况等进行重点勘察。勘察中发现的问题，一定要为其制定防护措施，避免这些问题影响建筑物的安全。

3.工程用到的伸入地下的材料，要考虑它的质量是否过硬、能不能经受住地下水的腐蚀。地基选择时，一定要仔细勘察，避免岩土变软威胁建筑物的安全。

四、岩土的水理性质研究

岩土水理性质和岩土物理性质共同构成工程地质性质。岩土和地下水在相互作用下会表现出一些不同的性质，即岩土水理性质。岩土水理性质会对岩土的强度产生影响，进而到整个建筑物的质量。水文地质勘察既要对岩土的物理性质进行勘察，更要对岩土水理性质详细勘察。地下水形态灵活，在岩土中的存在方式比较多元，不同存在方式使得岩土水理性质也不是唯一的。4种地下水形式：

1.强结合水。在一定强压环境下，会出现密度大于普通水并且水体有粘性和一定弹力的强结合水。重力作用对强结合水没有影响。弱结合水只受到较小吸附力影响，它能在颗粒水膜中缓慢移动。结合水受到的约束力比较强，在岩土层流动性不大，所以它对岩土水理性质的影响不是很大。

2.毛细管水。顾名思义就是地下水在岩土层比较细窄的缝隙中出现的状态。毛细管水的受力情况主要来自毛细管力和重力。毛细管力比较大时，毛细管水位跟着上升；相反地，毛细血管力较小，其水位会明显下降。毛细管水这样来回的流动，会使整个岩土层逐渐变软，以至于腐蚀了建筑物的地基。

3.重力水。也就是人们通常理解的“地下水”。这种地下水能够自由地在岩土层的孔隙中任意流动且状态活跃。由于重力水能对岩土水理性质产生比较大的影响，它也是水文地质勘察工作中的重点。

五、地下水对工程带来的诸多影响分析

自然界中的生物，离开水很难活下去。水是相当宝贵的，它孕育了许许多多的生命。水文地质勘察工作正是对地下水的分布和它的特征进行分析，为整个岩土工程提供有用数据。不同形式的地下水，在岩层中的分布是不一样的，有的分布在岩层中。岩层中的地下水发生变化，很容易对岩土本身产生影响。地下水水位上升，会使岩层整个质地变黏变软，最终导致岩体松散，造成岩土沼泽化。还会造成斜坡坡体疏松，使整个斜坡最终滑向地面。有些溶洞虽然屹立多年不倒，但是溶洞下的地下水水位上升之后，使得坚硬的岩石被水浸湿、腐蚀，久而久之整个溶洞就会崩塌。同样的，地下水水位下沉，也会引起一系列问题。下沉的情况通常是由于地表降水太少，水分不能渗入地下。而发生降水少的情况多是由人为因素导致的。人为破坏植被导致生态环境发生变化，降水减少。地下水不能跟地表水进行有效循环，导致整个水质出现大面积的污染。河流中的水因不能循环也会出现富营养化问题，水生动植物的生命会遭受威胁。另外，地下水水位频繁的上下浮动，会使岩土不断处在膨胀、收缩状态，长期下去会使岩土和土壤发生解体，整个地面崩塌。地面上的建筑物势必会被严重损坏。可见，水文地质勘察中地下水情况的重要性。地下水水位可分为3种状态：

1.地下水水位上升。气候发生变化，气温和降水量也会跟着发生变化。降雨多，则渗入地下的水分就多，地下水水位出现上升情况。人为因素导致地下水水位上升的情况也不少见。水电站工程和大坝建设等工程类项目，都会对地下水产生直接影响。不论人为因素还是自然因素，都可能直接或间接的影响到岩层结构。岩层经过地下水的长期浸润，再遇上下雨天的话，很可能造成泥石流。岩土体本身就具有一定渗透性，地下水水位升高会直接影响到已经建好的各种工程的坚固性，严重的还可能引发工程事故；正在建设的工程也会被这种情况影响，导致工期延长，不能按时完工。此外，水位上升会严重影响岩体硬度，山体硬度大大降低，桥梁和山体容易发生垮塌，严重时很可能威胁人们的生命财产安全。

2.地下水下降。降水少，相应地渗入地下的水分就少，整个地下水水位下降。但更多的是人为因素导致地下水出现水位下降的情况。过量抽取地下水、日常不节约用水、资源浪费、植被破坏、生态环境恶化等都会引起地下水急速下降。地下水水位下降，地下和地表之间的水循环不能正常进行，海洋出现海水营养化，河流湖泊则会水量骤减最终干旱，而地面降水也会越来越少。长期下去整个自然环境定会越来越没有生机，大量农作物和其他植物都会在降水稀少的情况中枯萎死去。同样，地下水水位势必会影响到岩土工程的质量和安全性。

3.地下水水位频繁升降。地下水有升有降说明它是循环着的，若是频繁升降也会造成一定不良影响。地下水频繁升降，整个岩土结构就会被改变。有的地方厚一点，有的则薄一点。这种不均匀的形状会对建筑物造成影响。而且频繁升降会使岩土层中的各类元素缺失，如铝、铁等。另外，频繁升降很容易让岩土层的状态不稳定，最终导致岩石疏松、土壤解体。山体和建筑物的安全性、质量等严重受到影响。