青海省水文地质工程地质环境地质调查院 青海省西宁市810008
　　摘要：本文首先分析了岩土工程勘察中水文地质评价内容，然后探讨来如何重视岩土水理性质的测试和研究，最后研究了水文地质问题对岩土工程的危害，具有重要的意义和价值，供参考。
　　关键词：岩土工程；水文地质；水理性质；地下水；危害
　　
　　中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
　　实践证明，在岩土工程、设计和施工过程中，水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要，是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切，互相联系和互相作用，地下水既是岩土体的组成部分，直接影响岩土体工程特性，又是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视，是在实际的施工过程中，在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用，水文地质问题往往只被认为是象征性的工作，在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区，由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入，设计中又忽视了水文地质问题，经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，令勘察和设计处于难堪的境地。下面就深圳地区工程地质勘察和水文地质工作现状，对在岩土工程施工中需要注意的水文地质问题进行简单的介绍。
　　1岩土工程勘察中水文地质评价内容
　　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，在深圳地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故，总结以往的经验和教训，今后在岩土工程施工中，对水文地质问题的要求，主要应考虑以下内容：
　　（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）工程勘察中还应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）不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，更重要的是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反作用。
　　（4）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：
　　①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。
　　②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。
　　③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。
　　④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。
　　⑤在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透性和富水性试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。
　　2重视岩土水理性质的测试和研究
　　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。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。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。以往在勘察中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視，因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。
　　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，而地下水在岩土中有不同的赋存方式，不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同，而且影响程度又与岩土类型有关。下面首先介绍一下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进行简单的介绍。
　　（1）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。
　　①-1强结合水，又称吸湿水，吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜，是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水，其吸附力高达10MPa，在强压下，其密度接近普通水的两倍，具有极大粘滞性和弹性，可以抗剪切，但不受重力作用，也不能传递静水压力。
　　①-2弱结合水，又称弱薄膜水，它处于吸着水之外，厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水，可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动，薄膜水在外界压力下可以变形，但同样不受重力影响，且不能传递静水压力。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。
　　②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。它同时受毛细管力和重力的作用，当毛细管力大于重力时，毛细管水就上升，因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。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。
　　③重力水，是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水，即我们通常所称的狭义“地下水”。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。
　　（2）岩土的主要的水理性质及其测试办法：
　　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。
　　②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性，其次是空隙度的多少。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。
　　③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。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。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。
　　④给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、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，它不但影响基坑涌水量大小，同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
　　⑤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表面结合水膜吸水变厚，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、容水性、毛细管性、可塑性等等，在这里不再一一叙述。
　　3水文地质问题对岩土工程的危害
　　水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、压力的作用、地下水动力等因素导致的。其地下水位的变化主要分为人为因素和天然因素，当到达一定程度的水位变化时，都会影响到岩土工程的安全和稳定。因地下水位变化而引起的岩土工程危害主要有以下一些方式：
　　（一）潜水位上升
　　很多种原因都会导致潜水位的上升，而地质因素的影响则是最主要的。如总体岩性产状、含水层结构、水文气象因素（气温、降雨量等）、人为因素（施工、灌溉）等。多数情况下都是多种因素的综合作用而引起潜水位上升的。一般来说，潜水位的上升会危害到岩土工程的稳定和安全，如盐渍化、土壤沼泽化等都会对岩土工程进行严重的腐蚀，使其结构受到破坏，出现斜坡、岩体滑移、崩塌等地质现象。此外，一些特殊性的岩土体（花岗岩残积土、泥质砂岩、泥岩、页岩）的结构也会受到破坏，引发粉土饱和液化和粉细砂，造成管漏、流砂等严重的现象出现，此时，水会将地下洞室淹没，使基础上浮，影响建筑物得稳定。
　　（二）人为因素造成地下水位的降低
　　地下水位的下降，会导致岩土工程的重大危害，如采矿中的矿床疏干、上游筑坝、水库截夺下游地下水的补给、地下水的集中抽取等。种种现象会很大程度上对地下水的补给产生影响，因常常达不到有效地补给，会造成地面坍塌、地面沉降、地裂现象等严重的地质灾害，并引起水源恶化和地下水源枯竭等环境危害，对人们的生活和建筑物的稳定都会造成大的威胁。如：建筑物开裂、建筑物失稳破坏、地面不均匀坍塌、坝基地下水渗流等；其次还会引发隧洞膨胀变形的破坏，如洞顶坍方、洞底鼓胀、侧壁滑塌。
　　（三）地下水频繁升降的危害
　　膨胀性岩土的不均匀胀缩变形是地下水的升降变化引起的，如果地下水升降严重时，就会形成岩土的膨胀收缩，还是其收缩幅度有所增大，引起地裂造成建筑物的塌陷和破坏。在地下水升降的变动中，由于其变化的频繁交替，会淋失土层中的铝、铁等胶结物质，而失去胶结能力的土层会变的非常的松软，这就降低了承载力和压缩模量，增大了含水量孔隙比，从而给岩土工程基础的处理和选择带来许多的困扰。
　　（四）地下水压力、动力作用产生的危害
　　在天然的状态中，地下水的压力和动力的作用就会相对的薄弱，不会产生什么重大的危害，但由于受到人类活动的影响，使地下水的动力平衡条件遭到破坏和改变，在动水压力的影响下，就会造成管涌、流砂、基坑突涌等一些严重的岩土工程危害。
　　结语
　　总而言之，在建筑工程中的建筑物持力層选择、工程地质灾害的防治、基础设计等内容上，水文地质工作起着非常重要的作用。在具体的岩土工程勘察实施时，有关水文地质问题的查明就非常的必要，只有明确地下水对岩土的影响，制定出有效的防治措施，才能进一步消除地下水对工程的危害，从而发挥提高勘察水平的重要作用。
　　
　　参考文献
　　[1]乐安祺，宋赞．工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J]．科技咨询导刊，2007，（19）.
　　[2]陈俞佐．浅析岩土工程勘察中存在的问题及技术措施[J]．中国西部科技，2010，9（9）．