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摘要：水文地质问题在岩土工程勘察设计和施工中始终是一个极为重要又常被忽略的问题。地下水既是构成岩土体的重要组成部分，直接影响岩土体的工程特性，又是基础工程中的重要环境要素，成为改变岩土体特征的因素之一，直接影响建筑物的稳定性和耐久性。由于没有足够的重视，导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。因此研究岩土工程勘察设计和施工中的水文地质问题具有重大的现实意义。本文首先分析了研究岩土工程勘察设计和施工中的水文地质问题的重要性，从工程地质勘察中水文地质评价内容和地下水引起的岩土工程危害两方面分析了岩土工程与水文地质的密切关系，最后对岩土工程勘查与设计中应着重注意的水文地质问题进行了阐述。
关键词：岩土工程；勘察设计；施工；水文地质；地下水
Abstract: the hydrogeological problems in geotechnical engineering design and construction is always a very important and often overlooked. Groundwater is not only constitute an important part of the rock mass, a direct impact on the engineering properties of rock mass and foundation engineering of important environment factor, become change characteristics of rock mass is one of the factors, which directly influences the stability and durability of the building. Since there is no enough attention, leading to various kinds of geotechnical engineering groundwater cause harm to happen from time to tome. So the geotechnical engineering survey and design and construction of hydrological geological problems is of great practical significance. This paper first analyzes the research of geotechnical engineering design and construction of the importance of hydrological geological problems, from the engineering geological investigation in hydrogeology and groundwater evaluation content caused harm of geotechnical engineering analyzed from two aspects of geotechnical engineering and hydrogeology, closely related to the geotechnical engineering investigation and design should be paid attention to hydrological geological problems is discussed.
Keywords: geotechnical engineering; Survey and design; Construction; Hydrogeology; groundwater
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、研究岩土工程勘察设计和施工中的水文地质问题的重要性
在所有的工程勘察工作中，最容易被人们所忽略的重要问题就是水文地质勘察。这主要是因为水文地质与工程地质之间联系非常紧密，二者既相互影响又相互作用。然而，地下水又是岩土体的一部分内容，所以会对岩土体的特性产生一定影响，与此同时，也会对建筑工程的稳定性带来一定影响。在我国某些水文地质条件复杂的地方，因没有对水文地质进行深入的研究，从而在建筑工程设计阶段忽略了水文地质问题，经常会出现因地下水带来影响岩土工程的问题，这样一来，难以提高建筑工程的质量。由此看来，提高水文地质勘察质量是非常有必要的。
二、岩土工程与水文地质的密切关系
（一）工程地质勘察中水文地质评价内容
工程地质勘察中水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中，由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，在很多地区已发生多起因地下水造成基礎下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，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、应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。2、工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。3、应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：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体沉降，边坡失稳进而影响建筑物稳定性的可能。
（二）全面了解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、地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式： （1）水位上升引起的岩土工程危害
潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成土壤沼泽化、盐渍化，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。
（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。
（3）地下水频繁升降对岩土工程造成的危害
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替，会将土层中的胶结物——铁、铝成分流失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
2、地下水动压力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，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。
三、岩土工程勘查与设计中应着重注意的水文地质问题
（一）明确岩土工程勘察中水文地质的勘察要求
在岩土工程勘察中，应根据工程的具体要求，通过搜集资料和水文地质勘察工作，查明工程所属区域的水文地质条件。
1、自然地理条件：包括气象水文特征和地形地貌等内容。气象水文特征是指工程所属地域是属于亚热带还是热带，季风气候与否，拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。
2、地质环境条件：包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。
3、地下水位情况：包括近2 ～5年最高地下水位、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等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大，是工程勘察的重点内容。
4、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；主要含水层的分布、厚度及埋深；通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等；场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
（二）正确区分潜水与上层滞水
上层滞水与潜水具有明显的差别。首先是所在的地层不同，上层滞水位于包气带中，而潜水位于饱水带中；其次是形成的条件不同，上层滞水形成于包气带中的局部隔水层，而潜水形成于饱和带的稳定隔水层以上。上层滞水与潜水的共同点是都有自由水面的重力水。根据上层滞水与潜水的主要差别，鉴别场地的地层性质究竟是饱水带还是包气带，只有存在包气带的条件下，可鉴别为上层滞水。如果整个地层都是饱水带，局部的隔水层以下也是饱水的，那就不可能是上层滞水，这是上层滞水与潜水的本质的区别。对于岩土工程施工而言，即使是上层滞水，对施工的安全也是至关重要的，不能掉以轻心，有的基坑工程的事故是由于基坑开挖使邻近下水道破裂造成的，可见地下水是基坑失稳的重要因素。
（三）关于分层量测各含水层水位的问题
在岩土工程勘察施工中，场地的地下水类型一般分为上层滞水、第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，而在勘察外业施工中，一般量测的终孔稳定水位都是混合水位，因此需要根据情况分层止水量测各个含水层的水位。这主要分析多层水位是否对工程建设有影响，举个例子说明，例如地面以下3m处见孔隙潜水，地面以下10m处见基岩裂隙承压水，如果该建筑采用浅基础，基础埋深1.5m，由于承压水对对该工程没有影响，就不需要采取分层止水量测各个含水层水位了，如果该建筑有2层地下室，开挖深度为8m，因为要评价基坑底部的抗突涌稳定性，在勘察时必须采取止水措施，分层测量潜水和承壓水的水位，如果没有采取止水措施，测得的是混合水位，有可能对抗突涌稳定性产生误判。未分层量测各含水层水位的问题是岩土工程勘察报告审图中常见的问题，岩土工程勘察施工中一定要重视。
（四）取土样还是取水样做腐蚀性分析
《岩土工程勘察规范》规定，在没有足够经验或充分资料的情况下，应对工程场地及其附近的土或水进行取样试验，以评定其对建筑材料的腐蚀性。在实际勘察中，一般都是取的水样，取土样做腐蚀性测试的较少，土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液，对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性，因为地下水位以下的土长期浸在地下水中，显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性，因此只要测定水的腐蚀性就可以了。而在《岩土工程勘察规范》说明中有规定：“当地下水位很浅，且其上的土常年处于毛细带时可不取土样”，综合所述，当地下水位很浅时，只要测定水的腐蚀性就可以了。
结语
综上所述，岩土工程与水文地质有着密切的关系，随着工程勘察的不断发展，水文地质工作对勘察水平的提高起着极大的推动作用。通过合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题，可以有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害，因此，工程勘察中水文地质问题受到了人们越来越广泛的关注。
参考文献
[1]郝丽红.岩土工程勘察中的水文地质评价[J].中国科技信息，2009.15.
[2]田学君.浅析水文地质对工程地质勘察的影响[J].考试周刊，2010.17.
[3]GB50021-2001岩土工程勘察规范（2009年版）[S].中国建筑工业出版社，2009.
关键词：岩土工程；勘察设计；施工；水文地质；地下水
Abstract: the hydrogeological problems in geotechnical engineering design and construction is always a very important and often overlooked. Groundwater is not only constitute an important part of the rock mass, a direct impact on the engineering properties of rock mass and foundation engineering of important environment factor, become change characteristics of rock mass is one of the factors, which directly influences the stability and durability of the building. Since there is no enough attention, leading to various kinds of geotechnical engineering groundwater cause harm to happen from time to tome. So the geotechnical engineering survey and design and construction of hydrological geological problems is of great practical significance. This paper first analyzes the research of geotechnical engineering design and construction of the importance of hydrological geological problems, from the engineering geological investigation in hydrogeology and groundwater evaluation content caused harm of geotechnical engineering analyzed from two aspects of geotechnical engineering and hydrogeology, closely related to the geotechnical engineering investigation and design should be paid attention to hydrological geological problems is discussed.
Keywords: geotechnical engineering; Survey and design; Construction; Hydrogeology; groundwater
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、研究岩土工程勘察设计和施工中的水文地质问题的重要性
在所有的工程勘察工作中，最容易被人们所忽略的重要问题就是水文地质勘察。这主要是因为水文地质与工程地质之间联系非常紧密，二者既相互影响又相互作用。然而，地下水又是岩土体的一部分内容，所以会对岩土体的特性产生一定影响，与此同时，也会对建筑工程的稳定性带来一定影响。在我国某些水文地质条件复杂的地方，因没有对水文地质进行深入的研究，从而在建筑工程设计阶段忽略了水文地质问题，经常会出现因地下水带来影响岩土工程的问题，这样一来，难以提高建筑工程的质量。由此看来，提高水文地质勘察质量是非常有必要的。
二、岩土工程与水文地质的密切关系
（一）工程地质勘察中水文地质评价内容
工程地质勘察中水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中，由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，在很多地区已发生多起因地下水造成基礎下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，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、应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。2、工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。3、应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：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体沉降，边坡失稳进而影响建筑物稳定性的可能。
（二）全面了解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、地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式： （1）水位上升引起的岩土工程危害
潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成土壤沼泽化、盐渍化，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。
（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。
（3）地下水频繁升降对岩土工程造成的危害
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替，会将土层中的胶结物——铁、铝成分流失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
2、地下水动压力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，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。
三、岩土工程勘查与设计中应着重注意的水文地质问题
（一）明确岩土工程勘察中水文地质的勘察要求
在岩土工程勘察中，应根据工程的具体要求，通过搜集资料和水文地质勘察工作，查明工程所属区域的水文地质条件。
1、自然地理条件：包括气象水文特征和地形地貌等内容。气象水文特征是指工程所属地域是属于亚热带还是热带，季风气候与否，拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。
2、地质环境条件：包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。
3、地下水位情况：包括近2 ～5年最高地下水位、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等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大，是工程勘察的重点内容。
4、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；主要含水层的分布、厚度及埋深；通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等；场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
（二）正确区分潜水与上层滞水
上层滞水与潜水具有明显的差别。首先是所在的地层不同，上层滞水位于包气带中，而潜水位于饱水带中；其次是形成的条件不同，上层滞水形成于包气带中的局部隔水层，而潜水形成于饱和带的稳定隔水层以上。上层滞水与潜水的共同点是都有自由水面的重力水。根据上层滞水与潜水的主要差别，鉴别场地的地层性质究竟是饱水带还是包气带，只有存在包气带的条件下，可鉴别为上层滞水。如果整个地层都是饱水带，局部的隔水层以下也是饱水的，那就不可能是上层滞水，这是上层滞水与潜水的本质的区别。对于岩土工程施工而言，即使是上层滞水，对施工的安全也是至关重要的，不能掉以轻心，有的基坑工程的事故是由于基坑开挖使邻近下水道破裂造成的，可见地下水是基坑失稳的重要因素。
（三）关于分层量测各含水层水位的问题
在岩土工程勘察施工中，场地的地下水类型一般分为上层滞水、第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，而在勘察外业施工中，一般量测的终孔稳定水位都是混合水位，因此需要根据情况分层止水量测各个含水层的水位。这主要分析多层水位是否对工程建设有影响，举个例子说明，例如地面以下3m处见孔隙潜水，地面以下10m处见基岩裂隙承压水，如果该建筑采用浅基础，基础埋深1.5m，由于承压水对对该工程没有影响，就不需要采取分层止水量测各个含水层水位了，如果该建筑有2层地下室，开挖深度为8m，因为要评价基坑底部的抗突涌稳定性，在勘察时必须采取止水措施，分层测量潜水和承壓水的水位，如果没有采取止水措施，测得的是混合水位，有可能对抗突涌稳定性产生误判。未分层量测各含水层水位的问题是岩土工程勘察报告审图中常见的问题，岩土工程勘察施工中一定要重视。
（四）取土样还是取水样做腐蚀性分析
《岩土工程勘察规范》规定，在没有足够经验或充分资料的情况下，应对工程场地及其附近的土或水进行取样试验，以评定其对建筑材料的腐蚀性。在实际勘察中，一般都是取的水样，取土样做腐蚀性测试的较少，土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液，对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性，因为地下水位以下的土长期浸在地下水中，显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性，因此只要测定水的腐蚀性就可以了。而在《岩土工程勘察规范》说明中有规定：“当地下水位很浅，且其上的土常年处于毛细带时可不取土样”，综合所述，当地下水位很浅时，只要测定水的腐蚀性就可以了。
结语
综上所述，岩土工程与水文地质有着密切的关系，随着工程勘察的不断发展，水文地质工作对勘察水平的提高起着极大的推动作用。通过合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题，可以有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害，因此，工程勘察中水文地质问题受到了人们越来越广泛的关注。
参考文献
[1]郝丽红.岩土工程勘察中的水文地质评价[J].中国科技信息，2009.15.
[2]田学君.浅析水文地质对工程地质勘察的影响[J].考试周刊，2010.17.
[3]GB50021-2001岩土工程勘察规范（2009年版）[S].中国建筑工业出版社，2009.