工程地质勘察中水文地质相关问题研讨

1、工程地质勘察中水文地质相关问题研讨1、前言水文地质问题事关工程质量， 在工程地质勘查中占据着越来 越重要的地位， 既影响着基础工程的环境， 有影响着建筑物的稳 定性和耐久性。因此，我们必须加强对水文地质的研究和学习， 提高工程勘察质量。 笔者结合了一些实际经验， 对相关问题进行 探讨。2、工程地质勘查及沿途水理性质概述 地质勘查是地质勘查工作的简称 （一般可理解为地质工作的 同义词）。是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要， 对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情 况进行重点并有所不同的调查研究工作。 工程地质是研究人类工 程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一

2、门地球科 学，起源于 20 世纪初， 20 世纪 50 年代以后在我国才有了长足 的进步和发展。 今天， 工程地质勘查已成为工程建设中不可缺少 的一个重要组成部分。近 20 年来，随着各种新技术、新方法、 新手段不断推陈出新， 特别是计算机技术的应用， 为工程地质带 来了一场真正的技术革命， 从外业资料收集和内业资料整理的工 作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地 质有了较大的差异。 而在工程地质勘查工作中， 水文地质依然具 有较大的影响作用。岩土的水理性质指岩土在与地下水相互作用时表现出来的 性质， 与岩土的物理性质都属于岩土的工程地质性质， 岩土的水 理性质对建筑物的稳定

3、性和岩土的强度都有着重要直接的影响。 很多水利工程企业在进行地质勘察时， 都会把注意力集中在揭露 出来的岩土的类型和工程所在的地质性质、 结构的研究， 对水文 地质的关注却很少， 或者只是象征性的涉及水文地质参数， 对天 然状态的水文地质只做一般性评价， 使评价不够全面和深刻。 地 下水与岩土的相互作用才能显示出岩土的水理性质， 地下水在岩 土中的赋存方式是不同的， 由于地下水的形式不同， 对岩土水理 性质的影响就不同，影响的程度受到岩土类型的制约。3、勘察中需要注意的事项3.1 、在工程地质勘察中应进行明确要求3.1.1 、查明相关的水文地质条件 区域性气候资料，如降水量、蒸发量、历史水位、

4、水位变 化趋势； 地下水补给排泄条件、 地表水与地下水的补排关系及对 地下水位的影响。 主要含水层的分布、 厚度及埋深， 各含水层和隔水层的埋 藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度；通过现场试验 测定地层渗透系数等水文地质参数。 场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。 是否存在对地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。3.1.2 、水文地质问题评价内容 查明地下水在天然状态及天然条件下的影响， 分析预测在 人为工程活动中地下水的变化情况， 及对岩土体和建筑物的不良 作用。 按地下水对工程的作用与影响， 提出在不同条件下应当重 点评价的地质问题并提出防治措施。 如对埋藏在地下水位以下

5、的 建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性； 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。 密切结合建筑物地基基础类型（如基坑工程、边坡工程、 桩基工程） 和施工需要，查明有关水文地质问题，提供所需的 水文地质参数。3.2 、对工程勘察中水文地质参数的测定给予足够的重视3.2.1 、地下水水位的测定，在工程地质勘察中，凡遇含水 地层时， 均应测定地下水位。 其中静止水位的量测应有一定的稳 定时间，

6、 其稳定时间按含水层的渗透性确定， 需要时宜在勘察结 束后统一测静止水位； 当采用泥浆钻进时， 测水位前应将测水管 打入含水层中20cm或洗孔后量测；对多层含水层的水位量测， 必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。3.2.2 、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。 地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法3.2.3 、抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应 用范围具体选用不同的方法； 抽水试验宜三次降深， 最大降深应 接近工程设计所需的地下水位降深的标高； 水位量测应采用同一 方法和仪器，读数时对抽水孔为厘米，对观测孔为毫米；当涌水 量与时间关系曲线和动水位

7、与时间的关系曲线， 在一定范围内波 动，而没有持续上升和下降时，可认为已经稳定；抽水结束后应 量测恢复水位等规定。4、地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响4.1 、地下水的赋存形式4.1.1 、结合水地下水在粘性土中的赋存形式主要就是结合水， 结合水在砂 土中的含量很少。 结合水分为强结合水和弱结合水， 强结合水又 被称为吸湿水， 它容易受到分子力的吸附， 在岩土颗粒的周围形 成水膜，这层水膜是非常薄的，也是紧赋予颗粒周围的、最牢固 的水膜，吸附力极强，并且在强大的压力下，它的密度是普通水 密度的两倍，弹性和粘滞性都非常大，能够抗剪切，但不能传递 静水的压力， 也不能受到重力的作用。 弱结合

8、水又被称为弱薄膜 水，它依附在强结合水的外围，比强结合水厚，但是吸附力比强 结合水要小，可以在水膜间缓慢的移动，和强结合水一样，弱结 合水不能传递静水压力， 也不能受到重力的影响。 弱结合水在与 粘性土作用时显示出来的性质就是粘性土的物理学性质， 包括膨 胀性、可塑性、收缩性等。由于结合水不能受到重力的影响，导 致活动范围较小，对岩土的水理性质影响也较小。4.1.2 、重力水 重力水是在重力作用下还能在岩土的缝隙中自由移动的水， 俗称地下水。地下水和结合水正好相反，它不受分子力的影响， 也不抗剪切， 但是可以传递静水压力。 重力水受天然因素和人为 因素的影响比较大， 在岩土层中又十分活跃， 所

9、以对岩土水理性 质的影响也大，我们应该重点关注。4.1.3 、毛细管水毛细管水是地下水的一种， 由悬挂毛细管水、 孤立毛细管水、 真正毛细管水组成， 它不仅受到毛细管力的作用， 同时还受到重 力的作用，如果毛细管力比重力大，那么毛细管水就会上升。毛 细管水不但能够传递静水的压力， 还能在缝隙中运动， 软化岩土 体，甚至会引起土地的盐碱化和沼泽化，对建筑物具有腐蚀性， 毛细管水主要含于砂土和粉土中。4.2 、地下水对岩土水理性质的影响4.2.1 、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， 即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极 限抗压强度之比，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在 岩石层中存在易软化岩层时， 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。4.2.2 、透水