工程地质勘察中水文地质测试解析

张国亮

【摘要】随着社会经济的发展，为了适应人类的生产、生活的需求，越来越多的大型工程项目建设实施，由于农业用地和生产用地的矛盾加剧和环境保护等的要求，大型的工程项目往往建设在地质、地形条件复杂的地区，而这些区域的地质、地形条件的复杂性使得地下水条件也变得复杂。针对以往在岩土工程中水文地质问题易被忽视的情况，就水文地质的勘察要求和岩土水理性质的测试和研究做出了探讨。

【关键词】岩土工程；水文地质测试；地质勘查

在一些重大工程建设项目及重要基地建设中，没有进行前期工程地质论证，在工程选址、施工及运营中不同程度地出现了一些工程水文地质问题。特别是有的重大工程建设项目前期工程水文地质论证不完善，出现一些严重的地质灾害，给工程建设和生态环境带来危害。随着重大工程建设项目发展的需要和对工程水文地质问题认识的深入，对于重大工程建设项目的前期地质论证需要在广度和深度上进行改变。要依据当地自然和社会经济条件，进行评价和预测，全面论证地质环境现状、地下水保护及区域稳定性，特别是水文地质条件中地下水的改变与建设项目的关系和相互影响。地下水对于人类既是一种宝贵的自然资源，但对于工程建设而言，地下水则经常是一种灾害。几乎所有的工程建设只要揭露到含水岩层后，都会有地下水涌出，对工程建设的施工工期、施工安全及资金投入都会产生很大的影响，因此，查明拟建的工程场区，特别对于大型的工程建设场区的水文地质条件，预测工程建设中地下水的渗流场变化规律及场区内的地下水的涌水量，对于排水疏干工程设计，以及解决工程建设中开挖回填引起的各种环境地质问题具有相当重要的意义。

1水文地质与岩土工程的关系

岩土工程与水文地质学联系密切。地下水是赋存于地面以下岩土空隙中的水。在岩土工程中地下水常常起着重要的作用，引起很多工程地质问题，并可能造成很多地质灾害。例如，地面沉降、滑坡等都和地下水有关。人类工程活动是在一定的地质环境中进行的，一方面人类工程活动受制于地质环境，同时又影响和改造着地质环境。两者之间的这种相互关联，相互制约机理，正是工程地质学研究的基本任务。

人类工程活动对岩土体和水体的作用又是相互关联的，一方面由于工程开挖、工程荷载的施加，改变了岩土体内部应力场分布，从而影响岩体的结构，引起赋存于岩土体中地下水性态和地下水动力学特征的改变；另一方面由于工程体的出现，改变了工程场区地下水系统的补给、径流和排泄条件，形成工程体干扰下的地下水渗流场，进而通过水岩作用对岩土体产生影响。而这些在人类工程活动作用下改变的地质环境因素反过来又将作用于工程体之上，影响工程体的安全和使用效益。例如在工程施工中常需开挖基坑，在低于地下水位的部分需要排水，这就要了解地下水位、含水层的类型及其富水性，以便设计排水方式，计算排水量。如果有的含水层为砂层或砂砾层，还需要考虑发生潜蚀流砂的可能性，必要时需大范围降低地下水位后才能进行施工。因而研究工程地质勘查中水文地质测试的相关内容，不仅可以解决人类工程活动中的实际问题，而且还能丰富和完善水文地质与工程地质学的基本理论，具有重要的理论及实际意义。

2工程地质勘察中水文地质评价内容

传统水文地质学以地下水作为研究对象，从探讨地下水的形成、类型，赋存条件，含水层与隔水层，含水介质的渗透性能，动态特征与运动规律，物理性质与化学成分，到研究和解决供水水文地质、矿床水文地质等专门问题，理论体系比较完整。工程水文地质学的方向可以归纳为：从工程地质观点出发，同时考虑岩土工程中的水和岩土体，全面系统地研究它们的相互作用及其对工程和环境的影响。工程水文地质学的研究对象是人类工程活动与地质环境中岩土体和地下水之间的相互制约，相互作用关系，研究它们产生的地质条件、形成机制以及发展演化趋势，以便正确的认识和评价并提出合理的防治对策。工程地质问题是指人类工程活动与地质环境相互作用、相互矛盾而引起的对工程建筑的顺利施工和正常运行或对周围环境带来影响的地质问题。工程水文地质问题则是工程地质问题中与水有关的地质问题，产生于人类工程活动与地质环境中岩土体和地下水之间的相互制约、相互作用关系。工程水文地质问题实际上是随着社会进步，人类工程活动规模、范围的扩大而逐步引起学术界和工程界的重视的。

3 工程地质勘查水文地质测试存在的主要问题

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。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。以往的勘察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。以对岩土的水进行检测得到的数据结果显示，可以确定出不同的特性。而这些都是会影响到我们对于岩土的强度和畸形等的确定的。通常的情况下这样的检测是会对一系列的试验产生其他的影响的，所以一定要确保水质的真实性能不被破坏掉。地下水的存在形式更是我们针对于岩土的了解重点，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。在工程勘察中，我们要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在受到了大自然的影响之后地下水也是会有一定的改变的，他按照四季的转换发生固定性的改变，若是碰到了多雨的季节，水位线大大的提升了，如果是到了干旱的季节，那么就会随之降低，这一上一下的中问的差别距离，就是水位變动的地带。除此之外，我们还应该要了解到，这水位是与一定的因素有关联的，比如说地区的不同，环境的影响等等。当然为了保证我们针对水位对岩土的影响所做出的判断的准确性，在项目的监测中一定要得出正确的定静水位。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。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质，因其受强力束缚，活动范围极为有限，对岩土的动态水理性质影响较小。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。它是在同一时间受到了两方面共同的打击，由于力度过大，带来了一定程度上的损害，然而也不是一无是处的，针对于这样的结果也是对于数据统计的一种保存方式。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。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。

结束语

总之，水文地质在工程勘查中发挥着重要的作用，直接影响到建筑物的设计施工、灾害防治等方方面面，在今后的工作中，我们还需要重视和加强水文地质工作，在工程勘察中做好水文地质工作的调查与分析，根据勘察到的情况制定相应的防护措施和施工计划，为设计和施工提供必要的水文参数，使岩土工程勘察成果更具实用性和预见性，真正保证工程的质量。

参考文献：

[1] 李文章.工程地质与水文地质在国民经济生活中的重要性[J].今日科苑2014年04期

[2] 冯进，张家艮.谈水文地质灾害危险性评估的思路及方法[J]. 地球2013年05期