铁路工程建设水文地质的勘察要点

一、铁路工程中水文地质的勘察要求

在铁路工程建设水文地质勘察中，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，查明铁路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，永远的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或者高原特征、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：包括铁路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、新构造运到等方面的内容。

3、地下水位情况；包括金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、铁路工程建设中水文地质的评价内容

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，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，我们认为今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容：

1、重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的铁路工程建设的危害，提出防治措施。

2、铁路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地下水的变化情况及对岩土体和铁路工程本身的反作用。

4、应从工程角度，按地下水对铁路建设的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

三、对铁路工程建设所在区域岩±水理性质.物理性质的测试与研究

1、水理性质

岩土的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。它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铁路建筑的稳定性。

然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。我们首先需要了解的是地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响。

地下水按其在沿途中的赋存形式可分为：结合水、毛细血管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

在针对铁路工程建设水文地质勘查中，这些种类的地下水的特性需要重点掌握识别，以便于工程的顺利展开。

2、物理性质

岩土的物理性质包括软化性、透水性、崩解性、给水性、胀缩性五种性质，其中软化性是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标，而透水性一般用渗透系数表示，它可以通过抽水试验求取，岩土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，这里应该注意松散岩土的颗粒越细越不均匀，透水性就越弱。坚硬岩石的裂隙或者岩溶越发育，其透水性就越强。与此同时，水在重力作用下饱和岩土能从空隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示，它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，而这个给水度一般采用的实验室方法来进行测定。

除了上述几个岩土在形状内的特性之外，我们还要注意的是岩土的崩解性和胀缩性特点。

崩解性是指岩土浸水湿化后由于土粒连接被削弱、破坏，使得土体崩散解体的特性，它包括崩解时所需时间、崩解两、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，铁路工程建设需要有稳定的地基，所以只有先了解了施工地点岩土的崩解性才能有效施工且保持岩土在其原状范围内以避免崩解。除此，由于岩土的胀缩会引起地面裂缝、基坑隆起，会对地基变形和土坡表层稳定性产生重要影响，胀缩性是由颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。

四、地下水引起的铁路工程危害及其预防举措

地下水引起的铁路工程危害主要由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面原因造成的。地下水位变化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位频繁升降三个方面。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，都将对铁路工程造成危害，地下水位频繁升降对铁路工程造成的危害主要包括可能引起铁路建筑的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。

地下水动水压力作用对铁路工程造成的危害主要是因为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，往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害造成安全隐患及影响工程质量。

铁路工程建设中水文地质勘查最主要的是针对隧道而言，而地下水渗流尤其对隧道施工的影响不容忽视。

首先，隧道施工过程中，隧道的开挖将导致地下水渗流场发生变化，地下水通过渗流作用涌入隧道，涌水量过大还伴随着大量的泥沙涌入隧道造成严重的突水、突泥事故。

其次，隧道运营阶段隧道水害表现为隧道衬砌渗透水。渗透水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑产生诸多不多影响甚至威胁。渗透水将促使混凝土衬砌风化、剥蚀、造成衬砌结构破坏，加快内部设备如通讯、照明、钢轨等锈蚀。影响设备的正常使用，缩短设备使用寿命，增加运营成本，水害会引发路基，基底损裂、翻浆冒泥等，导致轨距水平变形超限，影响行车安全，造成隧道运营期间渗透水的原因很多。

再次，气象因素对隧道涌水的影响程度是随着降水与地下水的联系程度变化的，降水补给地下水系统速度快，入渗率高，则降水将对隧道涌水量产生明显促进作用。降水如主要由地表径流系统排出遂址区而进入地下水系统的水量不大，则降水对隧道涌水量影响不大。

妥善处理隧道与地下水环境关系措施：

1、隧道选址应充分考虑地下水的影响，尽量避开岩溶管道、地下暗河与地下岩溶潭。结合现有地质水文资料尽可能探明沿线的地下水文情况，做到对可能出现的复杂岩层有充分的准备和施工预案。

2、对于富水岩层的隧道设计应当摒弃“以排为主”的设计思路，建立“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的设计思路，以保持地下水环境的相对平衡。

结　语：

在了解了岩土的特性以及水文地质对铁路工程建设可能带来的困难之后，我们可以更加准确把握施工环境，从而更有效的给出施工方案，针对特殊地质环境设定特殊措施。在施工之前.我们需要有充分的准备以便随时应对突发状况，事先预计可能遇到的问题，制定针对方案以备不时.之需，而且我们还要总结以往的经验，在施工过程中，防止铁路工程破坏水文地质造成的危害。