導(dǎo)語：水文地質(zhì)勘探地位與內(nèi)容一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1、水文地質(zhì)勘察現(xiàn)狀及重要性

人類發(fā)展演化過程中，經(jīng)歷了各種各樣地質(zhì)作用所造成的災(zāi)害，其中大部分地質(zhì)災(zāi)害的形成都有地下水的參與。據(jù)大量事實統(tǒng)計，地下水與巖土體互相作用所造成的地質(zhì)災(zāi)害具有類型的多樣性、機理的復(fù)雜性、分布的廣泛性、災(zāi)害的嚴(yán)重性和可控性等特征。同時，目前在生產(chǎn)和科研實踐中對地下水作用致災(zāi)的重要性認識及勘察研究投入不夠，在工程地質(zhì)勘察評價中對地下水作用的定性定量分析還是一個薄弱環(huán)節(jié)。實踐證明，在工程勘察、設(shè)計和施工的過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。之所以重要，是因為水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切，互相聯(lián)系和互相作用，地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又屬于基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。之所以容易被忽視，就是在實際的勘察工作中，勘探成果內(nèi)因為很少直接涉及水文參數(shù)的利用，水文地質(zhì)問題往往只被認為是象征性的工作，在勘察中大多只是簡單地對天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評價。為提高工程勘察質(zhì)量，在勘察中加強水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)『口]題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

2、地下水引起的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水的動水壓力作用兩個方面的原因造成的。

2．1地下水升降變化引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起的危害又可分為三種方式：

2．1．1水位上升引起的巖土工程危害

潛水位上升的原因是多種多樣的，主要有人類活動因素如工程建筑施工、工業(yè)廢水和生活污水的滲透等影響；水文氣象因素如降雨量、氣溫等；地質(zhì)因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等。有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。①土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。②斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化。④引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。⑤地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。⑥引起堅硬巖土軟化，水解、膨脹、抗剪強度降低。

2．1．2地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降可能引起巖土工程的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①常常誘發(fā)地裂、地表塌陷、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響并直接威脅人類生命財產(chǎn)安全。②地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。③施工降水等活動中產(chǎn)生水頭差導(dǎo)致動水壓力的產(chǎn)生，使粉細砂、粉土層中的土顆粒受到?jīng)_刷，將細顆粒沖走，使土的結(jié)構(gòu)遭到破壞。

2．1．3地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)發(fā)生，而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替，會將土層中膠結(jié)物——鐵、鋁成分淋失，使土層失去膠結(jié)物而變得松軟，孔隙比增大，含水量增多，壓縮性增大，強度降低，給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。

2．2地下水動力作用引起巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等，造成安全隱患及影響工程質(zhì)量。

3、地下水的賦存形式

3．1強結(jié)合水

也叫吸濕水，其被分子力吸附在巖土顆粒周圍而形成極薄的水膜，即緊附于顆粒表面的結(jié)合最牢固的一層水。據(jù)資料統(tǒng)計．其吸附力可高達10MPA。由于該部分水處于強壓下導(dǎo)致其密度接近普通水的兩倍并具有極大粘滯性和彈性，該部分水可以抗剪切但不受重力作用，也不能傳遞靜水壓力。

3．2弱結(jié)合水

也叫弱薄膜水，該部分水處于吸著水外層，其厚度大于吸著水，其所受的吸附力小于強結(jié)合水，可以再顆粒水膜之問作緩慢的移動。該部分水在外界壓力作用下可以發(fā)生變形。該部分水也不受重力影響，也不能傳遞靜水壓力。

3．3毛細管水

是指由于毛細管作用保持在巖土內(nèi)毛細管空隙中的地下水。該部分水可分為孤立毛細管水、懸掛毛細管水和真正毛細管水。該部分水同時受毛細管力和重力作用，當(dāng)毛細管力大于重力則其上升。該部分水在地下水潛水面形成一個與保水帶有水力聯(lián)合的含水量較高的濕水層。

3．4重力水

是指在重力作用下能夠在巖土空隙、裂隙中自由運動的水，即人們常說的狹義地下水。該部分水不受分子力影響，不能抗剪切，可以傳遞靜水壓力。該部分水在天然和人為因素的影響下形成非?；钴S的滲流，因此其對巖土的水理性質(zhì)也有顯著的影響。

4、巖土的水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水發(fā)生相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)，其與巖土的物理性質(zhì)相同都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)，不僅僅影響著巖土的強度及變形情況，同時還可能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。其是地下水與巖土共同作用才顯示出來的，由于地下水在巖土中有不同的存在方式，且不同的地下水對巖土水理性質(zhì)可發(fā)生不同程度的影響，其影響程度與巖土類型有關(guān)。

4．1軟化性

是指巖土體在侵水后巖土力學(xué)強度降低的特性，一般用巖土在侵水處于侵水飽和狀態(tài)同風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強度之比來表示，也是判斷巖石耐風(fēng)化、耐侵水能力的主要指標(biāo)，當(dāng)巖石層內(nèi)存在易軟化巖層時則在地下水作用下會形成軟弱夾層。

4．2透水性

是指在重力作用下巖土允許水透過自身的性能，巖土體的滲透性的強弱主要由巖土體空隙的大小和連通性以及空隙度來決定，因此其透水性較差，巖土體的透水性一般用滲透系數(shù)表示，滲透系數(shù)一般通過抽水試驗來求得。

4．3結(jié)水性

是指水在重力作用下從飽水巖土內(nèi)通過空隙裂隙等自由流出的性能。該性能一般以給水度表示，其是含水層的重要水文地質(zhì)參數(shù)，不但能夠影響基坑涌水量大小，同時也影響著施工場地的疏干時間，給水度一般采用實驗室方法測定。

4．4崩解性

是指巖土體在侵水濕化后土粒間連接被消弱、破壞而崩散、解體的性質(zhì)。該種性能一般用崩解所用時間、崩解量及崩解方式等來表示該種性能與巖土體的顆粒成分、礦物成分及結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。

4．5脹縮性

是指巖土體在吸水后體積增大，在失水后體積減小的特征。該種性能是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚而在失水后變薄造成。該種性能也是造成地裂縫或基坑隆起等現(xiàn)象的主要原因，其對工程地基發(fā)生形變和土坡表層穩(wěn)定性有較大影響。該性能一般用膨脹率、體縮率、收縮率等來表示。

5、工程勘察中水文地質(zhì)勘察內(nèi)容

對工程有影響的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型、地下水位及變動幅度、含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系、土層或巖層滲透性強弱及滲透系數(shù)、承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，消除或減少地下水對工程建設(shè)的危害，在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)查明與巖土有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響，且提供必要的水文地質(zhì)資料。

5．1自然地理條件

包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容。氣象水文特征是指工程所屬地域是屬于亞熱帶還是熱帶，季風(fēng)氣候與否，擁有的濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。

5．2地質(zhì)環(huán)境條件

包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運動等方面的內(nèi)容。

5．3地下水位情況

包括近2～5年最高地下水位、水位變化趨勢；地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關(guān)系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點內(nèi)容。

5．4含、隔水層情況

各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過現(xiàn)場試驗測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場地地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。

6、工程勘察中水文地質(zhì)參數(shù)的測定

為了定量的說明巖土體中的水文地質(zhì)條件，在勘察中還應(yīng)明確如何測定我們所需要的水文地質(zhì)參數(shù)。

6．1測定不同的水文地質(zhì)參數(shù)選擇不同的測定方法

6．1．1測水位：鉆孔、探井或測壓管觀測。

6．1．2滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)：抽水試驗、注水試驗、壓水試驗、室內(nèi)滲透試驗。

6．1．3給水度、釋水系數(shù)：單孔抽水試驗、非穩(wěn)定流抽水試驗、地下水位長期觀測、室內(nèi)試驗。

6．1．4越流系數(shù)、越流因數(shù)：多孔抽水試驗。

6．1．5單位吸水率：注水試驗、壓水試驗。

6．1．6毛細水上升高度：試坑觀測、室內(nèi)試驗。

6．2地下水的量測要求

6．2．1地下水水位的測定，在工程地質(zhì)勘察中，凡遇含水地層時，均應(yīng)測定地下水位。其中靜止水位的量測應(yīng)有一定的穩(wěn)定時間，其穩(wěn)定時間按含水層的滲透性確定，需要時宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一測靜止水位；當(dāng)采用泥漿鉆進時，測水位前應(yīng)將測水管打入含水層中20厘米或洗孔后量測；對多層含水層的水位量測，必要時應(yīng)采取止水措施與其他含水層隔開。

6．2．2測定地下水流向可用幾何法，并同時量測各孔內(nèi)水位，確定地下水的流向。地下水流速的測定可采用批示劑法或充電法。

6．2．3抽水試驗應(yīng)符合抽水試驗方法可根據(jù)滲透系數(shù)的應(yīng)用范圍具體選用不同的方法；抽水試驗宜三次降深，最大降深應(yīng)接近工程設(shè)計所需的地下水位降深的標(biāo)高；水位量測應(yīng)采用同一方法和儀器，讀數(shù)對抽水孔為厘米，對觀測孔為毫米；當(dāng)涌水量與時間關(guān)系曲線和動水位與時間的關(guān)系曲線，在一定范圍內(nèi)波動，而沒有持續(xù)上升和下降時，可認為已經(jīng)穩(wěn)定；抽水結(jié)束后應(yīng)量測恢復(fù)水位等。

6．2．4滲水試驗和注水試驗可在度坑或鉆孔中進行。對砂土和粉土．可采用試坑單環(huán)法；對粘性土可采用試坑雙環(huán)法；試驗深度較大時可采用鉆孔法。

6．2．5壓水試驗應(yīng)根據(jù)工程要求，結(jié)合工程地質(zhì)測繪和鉆探資料，確定試驗孔位，按巖層的滲透特性劃分試驗段，按需要確定試驗的起始壓力、最大壓力和壓力級數(shù)，及時繪制壓力與壓入水量的關(guān)系曲線，計算試段的透水率，確定P—Q曲線類型。

6．2．6孔隙水壓力的測定應(yīng)符合下列規(guī)定：

①測定方法可根據(jù)試驗的適用條件確定；

②測試點應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和分析需要布置；

③測壓計的安裝和埋設(shè)應(yīng)符合有關(guān)安裝技術(shù)規(guī)定；

④測定數(shù)據(jù)應(yīng)及時分析整理，出現(xiàn)異常時應(yīng)分析原因，并采取相應(yīng)措施。

6．2．7毛細上升高度測定，在粉土、粘性土可采用試坑直接觀測或塑限含水量法測毛細上升高度；對中、粗砂可采用最大分子吸水量法，粉細砂則用吸水介質(zhì)法測定。。

7、工程勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

對工程有影響的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型，地下水位及變動幅度，含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系，土層或巖層滲透性的強弱及滲透系數(shù)，承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中加強對水文地質(zhì)問題的研究，不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，評價地下水對巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響；更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對工程建設(shè)的危害。在工程地質(zhì)勘察報告中，應(yīng)從以下幾個方面對水文地質(zhì)問題進行評價：

7．1應(yīng)重點評價地下水對巖土體和建筑的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

7．2工程地質(zhì)勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型，查明與該地基基礎(chǔ)類型有關(guān)的水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

7．3不僅要查明地下水的天然賦存狀態(tài)和天然條件下的變化規(guī)律，更重要的是分析和預(yù)測今后在人為工程活動影響下地下水的變化情況，及其對巖土體和建筑物的不良作用。

7．4地下水位的高低對各種建筑物都很重要，在分析工程地質(zhì)問題時，地下水位以上和以下要分別對待。

7．5查明地下水在天然狀態(tài)及天然條件下的影響，分析預(yù)測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的不良作用。

7．6按地下水對工程的作用與影響，提出在不同條件下應(yīng)當(dāng)重點評價的地質(zhì)問題并提出防治措施。如對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對混凝土及混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對選用軟質(zhì)巖石、強風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地，應(yīng)著重評價地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用；在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。

7．7密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型(如基坑工程、邊坡工程、樁基工程)和施工需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供所需的水文地質(zhì)參數(shù)。

7．8對高層建筑或重大工程，當(dāng)水文地質(zhì)條件對地基評價、基礎(chǔ)抗浮和工程降水有重大影響時，宜進行專門的水文地質(zhì)勘察。

7．9對缺乏常年地下水位監(jiān)測資料的地區(qū)，在高層建筑或重大工程的初步勘察時，宜設(shè)置長期觀測孔，對有關(guān)層位的地下水進行長期觀測。

8、結(jié)語

水文地質(zhì)問題一直是巖土工程勘察中不可忽視的重要問題，在具體工程中，一定要因地制宜，根據(jù)勘察工程所處地域的水文地質(zhì)條件，制定相應(yīng)的防護措施和施工計劃，真正保證工程的質(zhì)量。雖然巖土工程具有自身的特點，巖土工程計算不精確的原因有地質(zhì)條件、計算模式、計算參數(shù)三方面，尤其是計算參數(shù)最難把握，故首先要做好勘察，掌握最可信的地質(zhì)條件及原型實測，才能進行最可靠的科學(xué)實驗。同時，水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發(fā)展，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質(zhì)工作將有效地減少或消除地下水對工程建筑和人類生產(chǎn)生活的危害，同時也對勘察水平的提高起著極大的推動作用。