工程勘察过程中水文地质问题测试及危害要点分析

关键词：工程勘察；水文地质；测试；危害 

abstract: in engineering investigation design and construction process, hydrological geological problems is always a very important but also an easily neglected problem. because of the groundwater caused by various geotechnical hazards have occurred. therefore we must improve the hydro geological understanding, and implementing effective measures to eliminate or reduce the harm of groundwater on geotechnical engineering. this paper based on this analysis of engineering geological survey hydrogeology some test methods and harm. for reference only. 

key words: engineering exploration; hydrogeology; testing; harm 

中图分类号：tv523 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 

引言：水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位，在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响。为设计和施工提供必要的水文地质资料以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 

一、工程地质勘察工作的基本原则 

以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因，这是除险加固工程勘察工作的基本原则，其余没有出险的部位不必进行勘察，除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人，用不着给人家做胸部ct和谓镜检查，除非病人要求作全面体检，否则就有“敲诈”之嫌！对于病险工程的全面体检，那是安全鉴定的任务，这个原则一定要分清楚，否则费力不讨好。某些工程还有大坝加高任务，是在原大坝上增加了新的荷载，坝基受力条件有所变化，这时必须进行坝基工程地质评价，作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论，这一点在实际工作中往往容易被忽略，因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。某些特殊工程的大坝加高，还需对坝基地质体进行科学研究，以便得出具有足够说服力的结论。例如，南水北调中线水源工程～丹江口大坝加高工程，虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理，但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年，坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡，加高大坝后，坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载，坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整，以达到新的受力平衡。显然，研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响，渗流场的改变等，也许是有必要的。 

二、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。岩土的渗透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。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。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。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大，以广东地区的残积土为例，一般崩解时间5～24h，崩解量1．79％一34％，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。4、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，它不但影响基坑涌水量大小，同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。5、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托水性、容水性、毛细管性、可塑性等等。 

三、地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。1、地下水升降变化引起的岩土工程危害 在工程勘察中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变化雨季水位水位上升旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性。渐变的。而且变幅较小但是,人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响;土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,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, 对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 

2、地下水位对岩土物理力学性质的影响 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,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别地下水往往升降变化中高度和变化规律这对地基基础深度的选择(宜选在第下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有主要的参考价值。 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。 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。 岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等, 其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,在分析研究岩土物理力学的变化规律时,应充分重视地下水位这一重要影响因素。 

四、结束语 

总之，水文地质工作起着重要的作用。随着工程勘察的发展，其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。