工程地质勘察中水文地质若干问题的探讨
中图分类号：P62文献标识码： A
前言
水文地质勘察是工程地质中一个非常重要的方面。地下水作为岩土体的重要组成部分会直接影响到建筑工程地区基岩土体的工程特性。此外，地下水作为建筑物的环境条件还会影响到建筑工程基础的耐久性以及稳定性。
一、水文地质问题在工程地质勘察中的重要性
在工程勘察的设计与施工过程中，水文地质问题始终是一个非常重要而且也是一个容易被忽略的问题。因为没有引起足够的重视，造成时有发生地下水引起的各种岩土工程危害。因此，在岩土工程勘察时，就要求有关人员查明和岩土工程相关的水文地质问题，从而评估地下水对岩土工程相关的水文地质问题与评估地下水对建筑物和岩土工程的影响和作用。为设计与施工提供必要的水文地质资料，来减少或消除地下水对岩土工程的危害。
二、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。
三、岩土水理性质的测试和研究
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。
既然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，首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
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。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，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标；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；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。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大；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，也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定；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。
四、工程地质勘察中水文地质问题
1、地下水的腐蚀性
（1）腐蚀机理
地下水的类型具有多种多样，水位的变化受到水文条件的影响，并随着降水量的不同而有季节性的变化。同地表水一样，地下水也有腐蚀性，主要原因是地下水的某种矿物含量过高。当地下水受到污染，某种化学成分过高，它同样会有腐蚀性。在进行岩土工程勘察和建筑工程设计中，需要对地下水的腐蚀性进行考虑。通过对地下水的测量和分析，发现下层地下水比上层地下水的矿化度更高，腐蚀性更强。研究表明，深度小于十五米的地下水，其水质正常或者稍咸，腐蚀性较弱。而深度大于十五米的地下水，其水质稍咸或者特咸，腐蚀性较强。
（2）地下水腐蚀性评价
地下水一般都含有各种化学成分。当地下水中某种化学成分达到一定含量时，对混凝土等建筑材料就会产生腐蚀作用。地下水腐蚀性强弱程度，《岩土工程勘察规范》中有详细评价标准，地勘报告一般都会按勘察规范对场地地下水的腐蚀性做出评价。地下水腐蚀性评价中，除根据并给出地下水中各主要离子与分子含量外，还有两个指标：总矿化度和PH值。总矿化度表示地下水总含盐量的多寡。PH值表示地下水的酸碱程度:：PH值＜5，属强酸性水；PH＝5～7，属弱酸性水；PH＝7属中性水或称纯水；PH＝7～9属弱碱性水；PH＞9属强碱性水。
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、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。
4、地下水动压力作用引起岩土工程危害
由于地下水在天然的情况下，动水压力的作用较为薄弱，在一般情况下基本是不会造成什么危害的。但是如果在人为的状态下进行工程活动，就会改变了地下水的天然动力平衡条件，在一些较为严重的移动动水压力作用下，就会引起严重的岩土工程危害，例如如流砂、管涌、基坑突涌等。在流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施上有关的工程地质部门也做出了较为详细的分析，以此来有效的解决岩土工程危害问题。
结束语
水文地质问题在工程地质勘察中是一个很重要的问题，在设计和施工过程中应该给予充分的重视。水文地质工程在建筑过程中起着尤其重要的一步，随着工程勘察的发展，水文地质工作对勘察水平的提高也起到了推动作用。所以提高工程勘察质量，才能最大程度的消除或减少水质问题对岩土工程的危害。
