关于水文地质勘察中地下水的问题及措施

关于水文地质勘察中地下水的问题及措施

本文阐述了水文地质勘察中存在的地下水问题及地下水对岩土工程危害的分析，对地下水问题的解决措施，提供参考。

标签： 水文地质；地下水问题；措施

1、水文地质勘察中存在的地下水问题

1.1地下水位环境的变化问题

自然力和人为因素都会导致地下水文环境的变化。如果地下水水位剧变，会对建筑深基坑工程造成不可挽回的损失，也会严重影响周围建筑物的结构稳定性。地下水水位上升与下降，地下岩土会不均匀的膨胀，导致地下环境变化。地下水水位如果变化幅度多大，地下岩土环境的形变量也随之增长，再有一些小型的建筑也会因此产生地裂的现象。地下水升降的变化会受到多方面原因的影响，包括地下水渗透在内的多种原因会淋失土壤当中的铁铝成分，这样一些胶结物的流失会引起土层的松散，另一方面其水分的含量也会有所增加，同时压缩模量和土壤的承受力也不如从前，对于基础性的工程内容和后续处理有一定的影响。

1.2地下水位问题对岩土的物理力学性质的影响

其地下水位的升降变化一定程度上导致了膨胀性岩土的不均匀的胀缩变形现象的发展，从而导致了地裂现象的发展，不利于建筑物的稳定性的提升。在此环节中，如果其地下水位的升降过于频繁，就容易导致岩土的膨胀收缩变形频率的提高，从而不利于岩土的

稳定性的保证，更难以保证其后续环节的稳定运行。在建筑工程的地基基础内，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。

1.3地下水位变动对土体的影响

土体的压缩模量、承载力、孔隙比等的变化都具备一定的规律，我们可以通过对这些规律的应用，满足实际工程的需要。其地下水位以上的位置由于其淋滤作用的应用，导致其铁铝富集，推动了土颗粒间的粘结力的提升，导致了硬壳层现象的发展。随着承载力的不断提升，其地下水文变动带的土层孔隙比不断提高，对下序环节有一定影响。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，加之上部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。要高度重视地下水位对岩土物理力学变化的影响，做好评价、预测和指导工作。

1.4地下水动压力给与岩土工程的压力损害

在自然环境下地下水的压力的作用不大，這样就会形成一定的岩土工程损害，包括流砂、管涌、基坑突涌等。

2、水文地质评价标准

分析前人的工程勘察研究报告可知，其忽视地下水对沿途工程的危害，缺少对岩土工程受地下水影响的作用评价，很多地区因地下水造成建筑物开裂和基础下沉的质量事故已

发生多起，吸取过往的教训和经验。因而在今后在工程勘察中，对水文地质问题的合理评价，下面的内容将是主要考虑的。

1、对岩土体和建筑物受地下水的作用和影响进行评价，预测其对岩土工程可能产生的破坏，并提出合理防治措施。2、根据建筑物地基基础类型的实际需要，在查明有关水文地质问题的基础上为选型提供有效的水文地质资料。3、查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，分析并预测人为活动中地下水的变化情况及对建筑物和岩土体的反作用。4、应从工程方面，根据工程受到地下水的影响与作用，得出各种情况下地质问题应当被着重评价与分析，如：建筑物基础中水会对混凝土产生破坏，这对于埋藏在地下水位的建筑物特别明显。建筑场地常采用软质岩石、强风化岩等作为基础持力层，对于该种类型的建筑场地，要分析上述岩土体可能会产生的胀缩、崩解、软化受地下水流变化产生的影响的大小；当地基基础压缩层范围内存在粉土、饱和的粉细砂、松散时，应预测产生液化管涌、流砂、潜蚀的不确切性；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等，这在当基础下部存在承压含水层时显得格外的重要。5、进行地下水位以下开挖基坑，应该预先进行富水性和渗透性试验，并尽可能的分析人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

3、地下水对岩土工程危害的分析

3.1从地下水升降变化方面来看

3.1.1由于地下水上升而形成的对岩土工程的危害。从人类活动因素方面讲，使得潜水位上升的原因如下：工业废水的排放、工程建筑施工用水点的地下渗透、生活污水的渗透、农作物灌溉用水的渗透等等；从水文气象因素方面来讲，有以下集中因素会导致潜水位的上升：降水量的增加、气温的升高导致的河流汛期的到来等等，这是是对地下水动态影响

最为普遍的因素；从地质因素方面来讲，含水层土壤的渗透性、地震等等都会使地下水的水位受到影响。因而，我们认为地下水水位的上升是众多因素综合的结果。它会对岩土工程引起以下几种危害：（1）使土壤受到地下水的浸泡而形成沼泽或者被盐渍化，同时，由于地下水会对建筑进行腐蚀，使建筑物的耐久性受到影响；（2）地下水的上升使土壤中含水量增加，加大了土壤的重量，在一些斜坡、河岸地区极易发生一些不良地质现象，例如滑坡、崩塌等，使地质灾害的发生率增加；（3）地下水水位的上升导致一些粉细砂、粉土的含水量超过饱和而被液化，极易导致土壤颗粒被渗流带走而形成管涌和流砂现象的产生；（4）地下水水位的上升使得一些岩土受到水的侵蚀、水解、浸泡而被软化，导致建筑物抵抗剪切破坏的极限能力降低等。

3.1.2从地下水水位下降方面来看。通常，人为因素是地下水水位下降的主要原因，导致地下水水位下降的人为因素如下：对地下水的大量抽取、在河流的上游筑坝导致下游地下水水位下降等等。地下水水位的下降会导致以下几种岩土工程的危害形成：

3.1.2.1由于地下水位的下降，而导致地表受到的地下水的浮力减小，从而导致地质灾害的发生，例如地面塌陷、地裂缝等，影响建筑物的稳定性，使得人类的生命、财产的安全受到威胁。3.1.2.2对水资源的浪费和无节制的抽取地下水，导致水资源的枯竭、水质的恶化，恶化了生态环境，严重地威胁着人类的生存居住环境等。

3.2从地下水的动力作用方面来看

通常，处在天然状态下的地下水不会对岩土工程造成危害，因为其动水压力的作用都比较微弱。然而，地下水天然动力平衡的条件在人为工程活动中受到影响，动水压力被改变会导致例如流砂、管涌、基坑突涌等严重的岩土工程危害，使得工程质量和施工人员、工程的安全受到影响。

4、针对地下水问题的解决措施

4.1加大对水文地质问题的重视程度

在地质勘查过程中，除对水文地质问题进行研究，还要将与岩土有关的水文地质问题放在重点的位置进行分析，地质勘查中需要从自然地理条件看，水文地质勘察中的自然地理条件包括气象水文特征和地形地貌等内容，其中前者主要应该包括工程地区的季风情况以及气候的湿润程度等；而后者主要包括工程所在区域的基本特征，以及地形的平坦开阔程度、地貌的侵蚀情况以及地表堆积物情况等分析；也要从地质环境分析，包括地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容；以及地下水位情况分析，包括近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析；对含隔水层的情况这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行仔细勘察。

4.2建立完善的评价机制

对地下水位的评价机制不断进行更新和完善，適应水文地质勘察工作的需要，控制地下水位的变化，降低对建筑物的影响。所以进行水文地质勘查的时候，要根据不同的情况采取不同的解决措施，分析地下水的影响和作用，对地下水存在的问题做出提前预测和预防。

4.3重视对水理性质的测试和研究

水文地质勘察工作中，岩土的水理性质会对勘察工作造成一定的影响，是岩土和地下水的相互作用下显示的性质，包括容水性、持水性和透水性等，与岩士的固态、液态和气

态特征紧密相关。一般的水质频率是每年进行两次采样，分别在地下水的枯水期和丰水期进行。按照具体的情况，可以适当的对采样次数进行增加，在了解水质变化规律后，也可以1-2年进行一次采样。在岩土体中的地下水有很多种类，可以根据埋藏条件的不同划分为：上层滞水、潜水和承压水；按含水层不同的空隙性质划分孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水形式的不同，对水理性质的影响也不同。对水理性质的数据进行测试分析，可以在水文勘察的工程中，对地下水水位和水量的变化提供基础设计依据。

4.4重视地下水对水文地质勘察工作的作用和影响

目前我国对水质的分析项目主要是CO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+、pH值、总硬度等，在勘察工作需要的时还会对NO3-、NO2-、NH4+和Fe2+进行测定。在水文地质勘察工作中，一般都比较注重岩土类型、工程地质和地质结构的作用。只有透彻了解水文地质中的地下水问题，才能及时发现在复杂的地理位置中，地下水存在的问题，制定相应的措施进行解决。对水文地质勘察工程中的地下水问题高度重视，增强工程安全意识。其次，测定地下水流向可用几何法，并同时量测各孔内水位，确定地下水的流向。

5、结束语

为了促进水文地质勘测工作的稳定运行，我们要针对水文地质勘察工作中地下水存在的问题展开分析，加强地下水在水文地质勘查工作中的重视，对造成问题的影响因素进行信息收集和分析，结合勘察地区和建筑工程的实际情况，制定相应的解决措施，保证水文地质勘察工作的真实有效，以促进其建筑物的稳定性的提高，促进工程的进行和发展。