浅析水文地质岩土工程中的勘察设计和施工

【摘要】水文地质岩土工程勘探的主要目标是为了探明工程施工地区的地质环境，分析、推测及评估存在问题的地质环境，为预防治理地质问题提出准确的数据参照，以确保工程施工的科学合理。本文着重分析水文地质环境下的岩土工程勘测方案与施工，针对存在的问题提出可行性解决方案，以保障工程施工的安全和质量。

【关键词】水文地质；岩土工程；勘察；

水文地质岩土工程勘测的主要任务是测定岩土的成分、构造及物理化学的相关性质，评估其对建筑工程施工稳定性的作用。针对水文地质环境的勘测目的探究地下水的流动状态，分析水文环境对工程施工地区的影响，做出稳定性评估，进而实行工程地质测绘和区域划分。

1、地质勘察与水文地质评估

以往的工程勘察数据中，由于对设计图纸和施工标准以评估地下水对岩土工程的影响和损坏方面缺乏重视，结合施工区域己出现多次由于地下水导致地基下陷与建筑物裂缝的质量问题，归纳事故的经验教训，在今后的水文地质工程勘察过程中，针对水文地质问题进行评估，要特别注意以下几点：

（1）要注重评估地下水对地质岩土体与建筑工程的影响，预先测定可能对岩土工程造成损害的因素，并提出预防治理方案；

（2）岩土工程勘察过程中要紧密结合建筑工程地基根本类别的标准要求，确定相关水文地质情况，列出技术选择所需要的相关材料；

（3）除了需要确定地下水在天然状态与自然环境下的作用，还要评估在建筑工程中人为参与时，地下水的变化，以及对岩土体和建筑工程产生的不良影响；

（4）要从建筑工程方面考虑，依照地下水对建筑工程的影响，提出各种环境下该评估的水文地质情况，例如：①针对建造在地下水水位下的建筑工程地基水对砼以及砼内钢筋具有的腐蚀性；②针对选取的软质岩石、强风化岩、岩石风化后残留在原地的碎屑堆积物形成的土以及膨胀土等，作为直接承受基础荷载的土层的建筑工程区域，要注重评估地下水流动对岩土体可能造成的软化、瓦解及变形等情况。③针对建筑工程地基压缩层深度范围内出现的疏松或者饱和的粉细砂时，要预先测定出现坑底土进入流动状态，随地下水涌入基坑、液化潜蚀以及土壤颗粒被渗流带走的概率；④当地基下部分存在承压水，要对基深坑开始挖掘后承压水损坏基坑底板的概率实行推算与评估⑤地下水水位以下开挖基坑，要对其渗透性和含水层的出水能力进行实验，且评估由于人工降雨造成岩土体下陷、边坡不稳定，而对四周建筑工程稳定产生影响的概率。

2、注重岩石水理性质的实验与分析

岩石水理性质是指岩石与水接触后表现出的有关性质，即与水分贮容和运移有关的性质，它包括岩石的容水性、给水性、持水性、透水性。岩石水理性质不仅对岩土的形变和强度产生影响，而且一些特性还会对建筑物的稳定产生不良作用。但是人们却忽略了岩石水理性质，所以对岩土工程地质性质的评估并不完全，岩石水理性质是岩土与地下水彼此反应表现出的性质，但地下水在岩土中蕴藏和储存量形式存在差别，不同赋存方式的地下水对岩石水理性质产生的作用效果不同，且作用效果和岩土类别相关，下面着重介绍地下水的赋存方式对岩石水理性质产生的影响，再针对岩土的重要的水理性质以及分析预测方案实行简介。

2.1 地下水的赋存方式

地下水根据在岩土中的赋存方式分成结合水、由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水以及自由水，且结合水还能分成强结合水和弱结合水。这两种水对岩土水理性质的作用最大。

2.2 主要岩石水理性质以及测试方案：

2.2.1 在岩土体浸水之后，具有力学强度降低的特点，称为软化性， 通常用软化系数反映，即岩土在完全浸水情况下和风干情况下外力是压力时的强度极限之比，可以判定岩石抗风化、抗水浸的能力，当岩石层中含有容易软化的岩石，其在地下水的作用下常常会出现软体夹层。各种形成原因的粘性土层、由泥巴及黏土固化而成的沉积岩、页岩、泥质粉砂岩等都具有软化特点。

2.2.2 水在万有引力的影响下，岩土准许水透过本身的性质，称为透水性。岩土的渗透性好坏优先取决于岩土缝隙的尺寸与贯通效果，另外，取决于空隙的数量。松散岩土的颗粒越小、越粗糙，其透水性就越差。坚硬岩石的缝隙或岩溶发育更好，其透水性就越好。透水性通常采用水力传导系数反映，岩土体的水力传导系数能利用抽水试验取得。

2.2.3 当岩土浸水饱和后，因为土粒连接被薄弱、损坏，使岩土体松散、分解的特点，称为崩解性。岩土体的崩解性包含崩解时间、岩土崩解量以及崩解形式等。岩土的崩解性和岩土的颗粒构造、由地质作用所形成的天然单质或化合物、岩土结构等有很大关联，以某区域的岩石风化后残留在原地的碎屑堆积物形成的土举例，通常崩解时间为5h到24h之间，崩解量为1。79%～34%，以微晶高岭石、伊利石族、观音土为主的岩石风化后残留在原地的碎屑堆积物形成的土采用散开式崩解，但以硅石为主的残积土采用裂开状崩解方式。

2.2.4 在万有引力作用下饱水岩土可以从缝隙中自由流出一定水量的性能，称为给水性，以饱和介质在重力排水作用下可以给出的水体积与多孔介质体积之比表示。给水度是储有地下水的透水层的关键水文地质参变量，其不仅对基坑涌水量产生影响，也对场地疏干过程有影响，给水度通常通过实验室方案进行测算。

2.2.5岩土吸水后体积变大，失水后体积变小的特点，称为胀缩性。胀缩性是由于岩土颗粒表面水膜吸水变厚，失水变薄而形成。岩土的胀缩性通常是造成地面裂缝和基坑隆起情况出现的主要因素，对地基形变与土坡表层稳定性具有极大影响。判定胀缩性的主要标准为：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。

总 结：

水文地质环境下的岩土工程要使地下水自然的动力平衡改变，会导致非常严重的建筑工程风险，较多的危害有基坑、惯用以及流砂等情况，所以不仅需要强化初期的各种岩土地质和水文地质的勘测和分析，还要随着建筑工程的施工，依据工程进度，实行长时间观察，这部分是针对初期勘测复验的关键环节，方便对于设计和施工的调度，防止安全事故的发生，对工程正常施工具有保障作用。

参考文献：

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