水文地质在工程地质勘察中的作用
摘要：在工程勘察过程中，采取切实有效地方法测定水文地质的各种参数是非常重要的，为工程设计提供重要依据，同时，也可避免出现因水文地质作用而损坏或者影响工程施工。
关键词：工程勘察；水文地质；作用；影响
在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响。为设计和施工提供必要的水文地质资料以消除或减少地下水对岩土工程的危害。
1.地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
1.1地下水升降变化引起的岩土工程危害
（1）水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的因素主要有：灌溉工程、工业废水和各种地下给排水管的渗漏等等。由于潜水面上升对岩土工程可能造如下影响：土壤沼泽化、盐泽化，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；地下水洞室充水淹没，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环境造成很大威胁。
1.2地下水位频繁变化对岩土物理力学性质的影响
地下水升降频繁或变化幅度大时。不仅使岩石的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此，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（宜选在地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，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—小，压缩模量、承载力由大—小—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“，因而含水量、孔隙比小而压缩模量和承载力增高；而位于地下水位变动带的土层，由于地下水积极交替，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，因而含水量、孔隙比减小、压缩模量、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。
1.3地下水动水压力作用引起的岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在一定的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
2.水文地质评价内容
从以上几个方面看，水文地质条件在工程勘察过程中的重要性，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）要搞清楚地下水的自然分布状态，准确测算或者模拟出隐工程施工中人为因素的影响会对地下水造成的影响，详细掌握地下水有可能建筑物基础部分的掩体、工程施工及已建成建筑物造成的危害。（2）根据当地地质条件的具体情况，研究不同的地质条件对不同工程类型的影响，对典型的问题进行评价，综合评价各种因素，提出具体的防治地下水对工程产生负面影响的应对措施。应当着重评价的地质问题：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；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；在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土冻沉降，边坡失稳进而影响物稳定性的可能。
3.岩土水理性质
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。
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，因此，应介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时行简单的介绍。
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。在岩石层存在易软化岩层时，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；透水性是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。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；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，以广东地区的残积土为例，一般崩解时间5~24h，崩解量1.79~34，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。给水性是指在重力作用下饱水岩土以从孔隙、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、溶水性、毛细管性、可塑性等。
4.结语
随着工程勘察技术的不断发展和人们对水文地质勘测重要性认识的不断提高，如何采取合适的方法对水文地质参数进行准确的测量，充分利用水文地质条件已经成为我们共同关注的问题。切实做好水文地质勘察，有效消除水文地质条件对建筑的危害，是不容忽视的重大问题，也是人与自然和谐相处的必然要求，因此，我们必须高度重视，充分发挥水文地质在工程勘察过程中的积极作用，消除负面影响。
参考文献
⑴工程地质手册（第三版），北京：中国建筑工业出版社，1992
⑵水文地质手册（第二版），北京：地质出版社，1978
⑶岩土工程勘察规范（GB50021-2001，2009年版），北京：中国建筑工业出版社，2009
