浅谈工程基础建筑设计施工中水文地质勘察的重要性

韩玉龙 李行

【摘要】：在工程勘察的过程中，要先查明与岩石有关水文地质的相关问题，科学、有效地查阅水文地质的各种参数，为设计施工工程师提供最有效的资料，积极有效的避免水文地质对工程质量的影响。文章深入分析了水文地质在工程勘察中的重要性以及水文地质的相关内容和危害，进一步说明了水文地质勘察对工程地质勘察工作的影响，加强了建筑工程质量，不断消除水文地质对建筑物的危害，提高工程勘察的效率。

【关键词】水文地质；工程勘察；基础建筑；地下水；作用

水文地質工作在工程勘察、基础设计、工程地质灾害与防治等方面都起着重要的作用。对工程基础施工尤为重要，但是在实际的工程地质勘察工作中，人们通常更加注重对勘察揭露出来的岩土类型及其工程地质性质、地质结构的研究，很少直接涉及水文地质参数的利用，在勘察报告中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性的评价，导致经常发生由地下水引发的各种地基工程危害问题，令勘察和设计处于困难的境地。由此可见，重视水文地质勘察对地基处理的重要作用，对提高基础工程的设计、施工、质量都有很大的作用。

1. 水文地质评价内容

工程地质勘察中水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中，由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，我认为在今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价主要考虑以下内容：（1）应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。（2）工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文质问题，提供选型所需的水文地质资料。（3）应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性；对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。

2. 岩土水理性质

岩土水理性质是指岩土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土重要的工程地质性质。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性质的评价是不够全面的。

地下水的赋存形式：地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种：软化性；透水性；崩解性；给水性；胀缩性。

3. 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。

3.1 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。

3.2 地下水位对岩土物理力学性质的影响

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。

3.3 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。

结语

水文地质勘察在基础工程勘察中是极其重要的，在具体工程中，一定要根据勘察到的工程所处地域的水文地质条件，制定相应的防护措施和施工计划，真正保证工程的质量。在工程地质勘察中切实加强对水文地质问题的分析，使工程地质勘察成果的实用性和预见性更好，为实际的工程建设打下坚实的基础。

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