岩土勘察中地下水的危害

摘要：岩土工程问题中，地下水问题占有相当重要的位置，准确合理地查明地下水的水文地质条件，不仅使资料的可靠程度更高，而且可更好地利用岩土体的潜在能力。本文介绍了岩土工程勘察中关于地下水方面内容，分析了地下水引起的岩土工程危害。

关键词：岩土工程勘察, 地下水, 地下水位

Abstract: the geotechnical engineering problems, problems of groundwater occupies an important position, to find out the exact and reasonable groundwater hydrology geology condition, make not only material on the reliability of the higher, and can better use of geotechnical engineering potential ability. This paper introduces the geotechnical engineering of ground content, this paper analyzes the groundwater cause harm of geotechnical engineering.

Keywords: geotechnical engineering, groundwater, underground water level

中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A 文章编号：

在岩土工程的勘察、设计、施工过程中，地下水问题一直是一个极为重要的问题。地下水既然作为岩土的重要组成部分，就直接影响了岩土的性状和行为；它又作为建筑工程的环境，也影响建筑物的稳定性和耐久性，在建筑设计当中，既要考虑地下水对岩土及建筑物的各种作用，及可能产生的各种结果；施工中又要估计地下水对施工带来的各种问题和事先应采取的防治措施。因此，工程勘察时，必须对地下水的勘察给予足够的重视，提供地下水完整的、准确的、可靠的技术数据是绝不可忽视的大问题。

一、岩土工程勘察中关于地下水方面内容

在岩土工程勘察时，岩土工程师应结合工程特点，有针对性地着眼于设计和施工的需要，提供地下水的完整资料。并评价地下水的作用和影响，从而预测可能的后果和提出工程防治措施。

1、岩土工程勘察中应重点评价地下水对岩土体和建筑物基础的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施建议。

2、岩土工程勘察中还应密切结合建筑物基础选型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需要的水文地质资料。

3、岩土工程勘察中不仅要查明地下水的天然状态和天然条件，更重要的是要分析预测在人为工程活动中地下水天然状态和天然条件的变化，及其对岩土体和建筑物的反作用，这是岩土工程设计与施工中必然遇到的问题。

4、岩土工程勘察中的水文地质评价内容，应根据工程特点、气候条件等，分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。

二、地下水引起的岩土工程危害问题分析

地下水和岩土工程二者关系极为密切：互相联系又互相作用。地下水是岩土体的组成部分，直接影岩土体的工程特性，影响建筑物的稳定性和耐久性。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。

1、地下水位升降变化引起的危害

地下水位的天然变化是区域性、季节性渐变的而且变化幅度较小。但是，人为因素引起局部的地下水位升降变化的幅度和速度往往大于天然变化，它所引起的岩土工程危害更为严重为了正确评价地下水位升降变化对岩土工程的影响，在工程勘察中首先要准确地测定静水位。静水位是指天然状态下地下水稳定水位，在测定静水位时应符合下列要求：

（1）在上部为潜水、下部为承压水或多层含水层地区，均应分层测定水位。

（2）静水位的测定应有一定的稳定时间，钻进过程中的初见水位不一定是静水位。一般地区每小时测定一次，三次所测水位值相同或孔内水位差不超过2～3 mm 者，可作为静水位。

（3）工程勘察应在勘察结束后，统一测量一次静水位。因为静水位是相对的，它也随着地下水补给或排泄条件的变化而变化。

（4）当采用泥浆钻进时，为了避免孔内泥浆对含水层的封闭影响，测定静水位前应将测水管打入含水层20 cm或钻孔洗清后，再测量静水位。由于潜水位升高引起的主要危害：

（1）土壤沼泽化、盐渍化，主要发生于海积平原低洼地带。

（2）斜坡岩土体产生滑移、崩塌等，主要发生于风化作用强烈的丘陵台地区。

（3）崩解性岩土软化、崩解，岩体结构破坏，强度降低，压缩性增大。主要发生于风化残积土及强风化岩地区。

（4）导致粉细砂及粉土被水饱和呈松散状态，可能产生流砂、砂土液化等。主要发生于第四系全新统冲积、海积松散粉细砂层中。

（5）可能造成地下洞室内充水淹没，基础上浮，使建筑物失稳。第一，地下水位过大下降引起的危害。地下水位局部集中过量的抽取地下水，使地下水的开采量大于补给量，导致地下水位过大而持续下降，降落漏斗亦相应的不断扩大；另外，矿床疏干、降水工程、施工排水等也能造成局部地下水位过大下降。地下水位局部过大下降造成地面塌陷、地面沉降、地裂，岩土体的不稳定性．危害建筑物的稳定性。第二，地下水位升降变化引起的危害。地下水位升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，严重者形成地裂，引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水位变化频繁或变化幅度大时，不仅岩土的膨胀收缩变形反复，而且胀缩幅度也大。在建筑工程的地基内，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，如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。

2、地下水位对岩土力学性质的影响

土体从地下水位以上至地下水位变动带到地下水位以下，天然含水量、孔隙比由小一大一小，压缩模量、承载力由大一小一大的变化规律。这是由于地下水位以上，经长期淋滤作用，铁铝富集，并对土颗粒起胶结和充填作用，增大了土粒间连接力，往往形成“硬壳层”，因而含水量、孔隙比小而压缩模量和承载力增高；位于地下水位变动带的土层，由于地下水积极交替，士中的铁铝成分淋失，土质变松，因而含水量、孔隙比增大，压缩模量、承载力降低；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，加之上覆土层的自重压力作用，土质比较密实，因而含水贫、孔隙比减小，压缩模量、承载力增高。

3、地下水水力作用引起的危害

地下水在天然状态下水力作用比较微弱，如果人为工程活动中改变了地下水天然动力平衡条件，在一定的动水压力作用下，往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等严重的岩土工程危害。例高层建筑深基坑开挖中在基坑下部有承压含水层存在时，开挖基坑减小了承压含水层上覆隔水层的厚度，当隔水层减小到一定程度时，承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌现象。

岩土工程问题中，地下水问题占有相当重要的位置，准确合理地查明地下水位，不仅使资料的可靠程度更高，而且可更好地利用岩土体的潜在能力。在此种状况下，应由政府有关部门牵头，组织地下水动态监测的公益性事业单位，编制城市地下水位变化幅度图，成果共享，这是解决城市地下水变化幅度问题行之有效的办法。因此，为提高工程勘察质量，在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，以消除或减少地下水对岩土工程的危害，在大型重点工程中应采取相对应的措施，比如对地下水位在初勘时，应设置地下水长期观测孔；施工时降水井不宜深，不宜穿过16~22m粉土层这一隔水层，否则降水效果不好；深层降水井中的水不可作为工地施工用水，施工单位从浅层降水井中取出的水水质一定要化验，严禁用未经水质化验的水拌制水泥等。

参考文献：

[1] 苏超. 浅谈岩土工程勘察中地下水问题[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(10)

[2] 张志东. 迁安盆地地下水开采前景与人工回灌[J]. 地下水, 1993,(04)

[3] 辛沛, 金光球. 一种简单的盐沼地下水水位模拟方法[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2008,(04)

[4] 孙侃, 邢娟. 乌努格吐山铜钼矿水文地质简要分析[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(26)

[5] 鲁英英. 浅析格尔木地区的地下水[J]. 中学地理教学参考, 1996,(06)