谈论岩土水文地质问题

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在工程勘察中，水文地质和工程地质二者关系密切，互相联系和互相作用，地下水既是岩土体的组成部分，直接影响岩土体的工程特性，又是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。为了提高岩土工程勘察质量，确保设计和施工的顺利进行，不仅要查明调查区的水文地质条件，而且要提出可能发生的水文地质问题并给出预防和治理的措施建议，以保证工程的安全。

1岩土工程勘察中的水文地质分析

1．1勘察要求

分析和了解工程场地的水文地质条件是保证建设工程安全的前提和基础。随着高层建筑与深挖工程的的开展，地下水位的变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果日趋严重，特别是在地质条件复杂的地区，应根据工程的具体要求，查阅该区的以往的水文地质资料，通过钻孔和测试等水文地质勘查工作。查明调查区的水文地质条件，除满足《规范》要求外，还应包括：自然地理及地形地貌，地质环境及构造特征，揭露地下水水位变化趋势，鉴定水质与水温，通过现场试验确定水文参数，各含水层和隔水层的埋藏条件，场地地质条件对地下水的赋存和影响等。

1．2重视岩土水理性质的测试和研究

岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，而地下水在岩土中有不同的赋存方式，不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同，而且影响程度又与岩土类型有关。

(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响：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。①结合水。a．强结合水，又称吸湿水，吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜．是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水，其吸附力高达IOMPa，在强压下，其密度接近普通水的两倍，具有极大粘滞性和弹性，可以抗剪切，但不受重力作用，也不能传递静水压力。b．弱结合水，又称弱薄膜水，它处于吸着水之外，厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水，可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动，薄膜水在外界压力下可以变形，但同样不受重力影响，且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式，在砂土中含量甚微。②毛细管水，是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水，可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用，当毛细管力大于重力时，毛细管水就上升，因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力，并能在空隙中垂直上下运动，对岩土体能起到软化的作用，有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高，在砂砾层含量较少，在粘土中含量很少。③重力水，是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水，即我们通常所称的狭义“地下水。它不受分子力的影响．不能抗剪切，可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下，在岩土中的渗流活动非常活跃，对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。

(2)岩土的主要物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。⑦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，以本地区的残积土为例，一般崩解时间5"24h，崩解量1．7934％，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积±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持水性、容水性，毛细管性、可塑性等等。

2地下水对岩±工程的影响

2．1地下水对基础的影响

(1)地下水对基础埋深的影响。选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态以及地表水的情况。当有地下水存在时，基础底面应尽量埋置在地下水位以上，若基础底面必须埋置在地下水位以下，则应考虑排水降水措施对钢筋混凝土等的腐蚀性和可能出现的危害及防治措施。对埋藏有承压含水层的地基，选择基础埋深时必须考虑承压水的作用，以免在基坑开挖时坑底土被承压水突破。地表流水是影响桥梁墩台基础埋深的因素之一，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下一定深度，以保证稳定性。

(2)地下水对桩基工程的影响。天然地基造价低，施工简便，所以在工程建设中应优先考虑使用。当基础沉降量过大或地基的稳定性不能满足设计要求时，就必须进行地基加固处理或改变上部结构当地基上部软土层很厚变化相对复杂时往往采用桩基础加固地基，提高承载力。为了不使桩周地层坍塌和松动，提高成桩质量，选择相应的成桩方案时必须考虑地下水的赋存运动情况。

(3)地下水对基础开挖的影响。地下水位上升可引起粉细砂及粉土饱和液化，出现流砂、管涌等现象，给施工带来很多困难，还可能出现基坑坍塌、滑移，在抗震设防烈度要求时要评价其液化可能。土体软化后强度降低，基坑会沉降或倾斜，膨胀土的胀缩性会使基础开裂变形。

2．2地下水对建筑物的影响

基础破坏时，波及范围内的建筑物也会受到影响。地下水位高时会对地下室、地下构筑物的防潮、防湿、防水或稳定性产生影响，会引起土壤盐渍化，对建筑物的腐蚀性增强，还可引起地基土附加沉降和变形，从而造成建筑物变形破坏。此外，人工降低地下水位时可能会直接导致周围建筑物破坏或通过引发一系列地质灾害(如地裂缝的产生、地表塌陷等)使建筑物破坏。当水位频繁升降时，会引起膨胀土产生不均匀的胀缩变形，进而形成地裂造成建筑物的破坏。

3结柬语

切实做好水文地质工作，掌握水文地质的相关理论知识，正确运用各种方法准确地测定各个重要的水文地质参数，对工程的设计和施工具有举足轻重的地位，并且可以有效地预防和减免岩土工程危害，以保证工程的质量免受影响。