岩土工程中水文地质问题的危害性探讨

于立娜　金飞

摘要：为了确保岩土工程的施工质量，在相关地质条件勘测过程中，应当明确与岩土工程建设有关的水文地质问题，分析这些问题对工程的危害，并提出有针对性的解决措施。随着岩土工程测量技术的发展，水文地质问题越来越受到人们的关注。做好水文地质方面的相关工作，将会对提高测量水平起到重大的作用。

关键词：水文地质问题；岩土工程；危害性

一、对于水文地质的评价

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，我们认为今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容。

1.1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，并提出防治措施。

1.2工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。

1.3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重点评价的地质问题，如①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对硷及硷内钢筋的腐蚀性。②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。③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。④当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。⑤在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透性和富水性试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

二、岩土的特殊性

在地表以下，岩土往往会与地下水发生各种反应，并显示出自身的特性。岩土在与地下水起作用的过程中表现出来的这些性质，对于岩土工程有着重要影响：它不仅影响着岩土自身形状的变化幅度，还有可能直接决定地上建筑的稳固程度。在岩土工程的测查中，人们通常比较重视岩土在物理方面表现出的特征，却经常忽略岩土与地下水起反应时表现出来的性质。因此，人们对于岩土工程的评价还是有失全面的。我们应当注意研究地下水对于岩土特性的影响，并着重研究以下几方面的特征：

2.1岩土遇水变软。岩土在浸透了地下水之后，会逐渐变得柔软，硬度降低。这种遇水变软的特性可以用一种特殊系数来表示，它是衡量岩土抗击水分侵蚀能力的重要标准。如果地下岩层的某一层中存在容易变软的岩土，则这样的岩土在地下水的长期作用下，通常会形成一层很软的夹层。很多种类的岩土都具有遇水变软的特性，例如粘度很高的土层、泥质的岩石等等。

2.2岩土渗透水分。地下水受到地心引力的作用，很容易向着位置较低的岩土渗透，而岩土本身对于地下水的透过也并不“反感”。一般情况下，越是颗粒松散、排列不均匀的岩土，越容易让水分渗入其中。比较硬的岩石裂隙较大时，渗透水的能力就会很强。岩土渗透水分的特性也可以用数学系数来表示，并能够通过试验来求出这个系数。

2.3岩土遇水分离。岩土在被地下水充分浸透之后，由于内部颗粒之间的紧密程度有所降低，导致岩土自身分散瓦解，不再是一个整体。岩土遇水分离的特性，与岩土自身的颗粒大小、组成成分以及内部结构关系密切。例如，经过长时间积累形成的岩土通常遇水散开，分离的时间通常持续一天，至少要持续5个小时。

2.4岩土吸水膨胀。岩土在充分吸收水分之后，体积会增大，在失去水分之后，体积又会变小，这是由岩土颗粒与水结合之后表层变厚的特点所决定的。岩土的这一特性，是导致地表裂缝、突起的一个重要原因，对地基和地表的稳固性造成了很大影响。衡量岩土吸水膨胀的主要标准，包括岩土的膨胀率和膨胀系数等。

三、地下水对岩土工程的危害

地下水对岩土工程的危害，主要是地下水的水面高度变化和地下水压强变化引起的。地下水对岩土工程的危害主要体现在以下两个方面：

3.1水面升降的危害。地下水的水面升降，可能由自然原因或人为原因所引起。當地下水的水面升降比较明显时，将会给岩土工程带来施工障碍。具体而言，地下水水面升降主要表现为三种形式：

①水面上升。造成地下水水面上升的原因，主要包括地理条件的改变、气温和降水的变化，以及人为的浇灌等。如果浅层地下水水面上升，则会造成大量沼泽和盐碱地的产生、岩土滑坡和崩离、岩土内部结构被破坏、细小的颗粒液化或涌出、地上建筑物发生动摇等现象。

②水面下降。与地下水水面上升不同，水面的下降原因多数是人为的，例如对某个区域地下频繁多次抽水、进行大规模开采、修建拦截地下水的水库和堤坝等等。地下水水面的大幅度下降，经常带来地面裂缝、地面下陷等地质灾害，并进一步导致地下水趋近枯竭、质量下降等，这对岩土自身、地上建筑物都会造成很大的危害，并会危及到人类的生存环境。

③升降频繁。地下水水面升降频繁，会造成岩土的频繁膨胀或收缩。频繁变形的岩土会对地表稳固性造成威胁，并进一步威胁到地上的建筑物，特别是较轻的建筑物和质量较差的建筑物。地下水的频繁升降，也会造成土壤层中一些金属元素的流失，导致土壤营养成分减少、表层密度减小、承载能力减弱，给岩土工程的地质选择和工程处理带来麻烦。

3.2压强变化的危害。在自然条件下，地下水的压强会比较稳定，通常不会对岩土工程造成危害。但是，随着人为岩土工程施工活动的频繁开展，地下水在自然状态下的压力值被改变，压强升降不定，造成了一些较为严重的后果。例如，在岩土工程施工过程中经常遇到的管道涌水、沙土流失、地基不稳等现象，都是由地下水压强的不规则变化引起的。

四、总结

由于人们在施工和利用地下水的过程中忽略对地下水的保护以及水文地质问题的研究，致使水文地质问题在岩土工程施工过程中频繁出现，影响了工程质量，也对人类的生存环境构成威胁。我们在充分重视水文地质问题研究的同时，也要把自身对自然界的索取控制在一个合理的限度内。如果一味强调工程进度而忽视对地质环境的保护，将会给工程施工带来困难，也不利于人与自然的和谐共存。

参考文献：

[1]袁梅.水文地质问题在岩土工程中的重要性[J].黑龙江科技信息，2012（05）

[2]张永固.浅谈岩土工程勘察中的[J].科技资讯，2008（09）