工程地质勘察中水文地质问题的危害

王新春

1.辽宁省第六地质大队，辽宁大连 116200

2.辽宁地质海上工程勘察院，辽宁大连 116200

工程地质勘察中不能缺少水文地质，因为地下水文地质环境不仅仅是岩土体的一个组成部分，还是基础工程的环境，会给岩土体工程特性带来直接影响，影响工程的耐久性和稳定性。但在工程勘察过程中，水文地质调查最容易被忽视，这主要缘于工程地质勘探成果一般不涉及水文地质参数，水文地质调查往往被当作应付国家规范、标准检查的一项任务，工程地质勘察中对水文地质条件只做简要的评价。

为改变这种错误的做法，就要加强水文地质问题的研究，只有这样才能提高工程勘察质量。按照工程地质勘察的实际要求，勘察工作既要查明与岩土工程相关的有关水文地质条件，还要针对地下水给岩土体和建筑物带来不良地质作用进行评价，对潜在的问题提出防治措施。

1 工程地质勘察工作中涉及的水文地质调查内容

一般情况下，影响工程的水文地质因素主要有：岩层中含水层与隔水层的厚度、分布和组合关系；地下水的类型、水位及水位变动幅度，承压含水层的特征和水头，土层或岩层渗透性的强弱等等因素。为提高工程地质勘察工作的质量，应在工程地质勘察中对下述几个方面进行调查和评价：

1）评价的关键应放在地下水给工程带来的影响上，针对水文地质对工程潜在危害，提出应对办法；2）在工程地质勘察中，应在弄清建筑物地基基础类型的基础上，着重调查与该基础类型相关的水文地质条件；3）在水文地质条件调查工作中，重点要查清地下水的自然状态及其发展变化规律，分析并预测工程实施过程中及实施后给地下地质水文情况带来的可能变化及不良影响，提前设计预防措施。

在对笔者所在的大连地区工程地质勘察中，多数建筑场地都涉及到地下水文地质问题。大连属临海城市，沿海岸线发育有大量的石灰岩，从金州、大连、旅顺转北向瓦房店的交流岛、长兴岛一带均为石灰岩地区，岩溶较发育，地下水丰富；另外，由于自然的地理环境造成大连地区的水系较为发育，大连市各市区内的第四系孔隙潜水也很丰富，它们大都赋存于地表砂土层中，使得勘察场地内大都见有地下水。这就使得水文地质调查在工程地质勘察中显得尤为重要。

2 水文地质条件对工程造成危害的主要因素

水文地质条件会给工程带来危害，究其原因，主要是地下水动水压力作用和地下水位升降变化两方面因素。自然或人为原因都会带来地下水位的变化，一旦地下水位变化突破临界值，就会给工程带来地质危害，研究表明，引起危害的地下水位变化主要有3种情况：

1）地下水位下降。当前，由于经济的快速发展，人为因素成为地下水位下降的主要原因，例如过度利用地下水、矿床疏干、修建水库截流下游地下水水源、流域上游筑坝等，这些因素常会引发一系列问题。一旦地下水位的下降过大过快，常会诱发一些地质灾害，如地面沉降、地面塌陷和地裂等，也会造成一些环境问题，如水质恶化、地下水源枯竭等，在年降水量较小的地区会引起土地的沙漠化，在海边有可能会造成海水倒灌。这些地质灾害或环境问题会给工程和人类的居住环境带来巨大的威胁；

2）潜水位上升。水利工程建设及区域水文条件的变化常会造成潜水位上升，如修建水库、地下水来源地的河流、湖泊、水库等水位的上升。建筑物的安全性和稳定性易受潜水位上升的影响，其影响主要有以下几个方面：

一是通过软化地基影响建筑物的安全。潜水位上升，促使粘性土压缩性增高、强度降低和含水率增高，诱发建筑物的沉降变形；二是潜水位上升会诱发地基隆起或侧移，前者会导致建筑物的基础上浮，后者导致建筑物倾斜或墙体破裂；三是潜水位上升会促使砂土或粉土达到饱和状态，通常会引发流砂、管涌现象，也会带来砂土液化等问题；四是造成潜水位以下的地下室浸水，使其丧失使用价值；五是改变土壤的化学性状，如沼泽化、盐渍化等，给建筑物带来腐蚀；

3）地下水位升降。通过对水文地质规律的研究发现，气候、气压、潮汐以及地球与月球引力变化，附近区域水体的水位变化等都会引起地下水位反复升降。地下水位的升降带来的影响主要有这几方面：导致建筑物基础土的压密；增加基础工程材料的腐蚀性破坏；水位变化导致的干湿交替容易腐烂；使建筑基础土层中一些盐类发生溶解作用导致建筑物位移；引起膨胀性岩土的均匀的胀缩变形，造成地裂并给建筑物造成结构破坏。

研究表明，自然状态下地下水的动水压力作用较弱，难于给地面工程造成不利影响，但随着人类工程建设活动的不断增加，特别是大型水利工程的建设，会改变较大区域范围内的水文地质状况，带来一系列严重的工程水文地质危害。

3 工程勘察中水文地质问题的应对措施

针对工程勘察中的水文地质问题，可以采取以下应对措施：

1）加强对工程地质勘察规范或规程学习。经过几十年的发展，当前我国工程地质勘察工作已经拥有了完备的规范、规程体系，这些规范性文件对勘察工作的目的、任务、评价都做了具体的、切实可行的规定，是工程地质技术人员开展工作的主要依据。工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程，了解和熟悉其要求，这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置，设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。通过研读规范、规程，工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后，能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力；

2）重视地下水埋藏状况的调查。在调查时，要明确调查的重点，设置必要的调查指标体系，弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律，在此基础上，对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价，涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验，调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁，制定出有效和可行的防治措施建议。

4 结论

在建筑工程基础地质勘察中要高度重视水文地质调查，作为建筑工程地质环境的组成部分，较差的水文地质条件会给建筑工程带来多方面的危害，建筑工程项目的组织者、实施者在建筑工程实施前就应该调查清楚地基基础的水文地质情况，制定出有针对性防治措施，提高工程的稳定性和安全性，更好地完成工程建设。

[1]吕德雄.工程地质勘察中水文地质研究[J].中国新技术新产品，2010(2).

[2]华根苗.重视工程勘察中的水文地质问题[J].科技风，2010(2).