浅谈江西省建筑工程中的水文地质勘察

摘要：在岩石的土体之中，地下水是一个十分重要的组成部分。在对建筑工程进行地质勘探的工作中，可以说水文地质与工程质地之间相互影响而又彼此关联，二者是矛盾统一的密切关系。岩石土体中的地下水含量是工程的一个重要特征，也是建筑施工中岩石土体稳定性的重要指标。水文地质对于建筑施工的安全性可以说会造成巨大的影响。随着现代建筑施工工程的数量的日益增多，越来越多的建筑工程因为工程地质勘探过程中对水文地质的忽视而造成工程出现裂缝以及不稳定，更有甚者，建筑被彻底毁坏。这种现象也在日益增多。因此，勘探人员要充分认识到水文地质勘探在工程地质勘探过程中的重要作用。

关键词：江西省；建筑工程；水文地质勘察

一、水文地质勘探的背景分析

近些年来，部分生活污水和工业废水不经处理被直接排放进城区河流湖泊，导致城区河流湖泊中积累了高浓度的有毒有机物、重金属等有害物质。水文地质问题在工程勘察、设计和施工过程等地质工程中始终是一个极为重要的问题，同时，也是一个比较易于被忽视的问题。而这个问题一旦被忽视，其后果又非常严重。随着社会经济的发展，人类文明的进步，我们对自然资源的破坏愈加严重，自然灾害、环境污染的情况越来越严重。近年来，科学迅速发展，为了适应生产建设的需要，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，使得水文地质学又出现了很多分支学科，这些学科形成了若干新领域。其中比较典型的有水文地球化学、供水水文地质学、区域水文地质学、地下水动力学、矿床水文地质学以及土壤改良水文地质学等。

二、江西省水文地质勘探概况

自1997年起，江西省、市由水文部门负责编制水资源公报。所谓水资源公报，指总结取水、用水、排水三个基本环节的年度情况，从中全面了解各地的水资源开发利用、保护以及管理情况。自2003年起，江西省九江市水文局又对本市水资源的数量、质量、开发以及利用、管理和保护作了全面调查统计，获取了有关资料，并和前一年及多年平均情况进行了比较分析。该比较分析除了可以反映水资源演变情势以及开发利用现状之外，还结合经济社会指标对用水指标进行了统计分析，以对水功能区的水质达标状况进行了分析，同时也揭示了水资源和经济社会以及生态环境之间的关系。近些年来，江西省、市水文部门还对城市水资源规划、饮用水水源地保护规划等进行了编制。就建设项目的水资源论证而言，对建设项目的三个环节即取水、用水以及退水作了全面分析，对建设项目中的取水口、退水口上下游一定范围内的情况也进行了调查和研究。

三、地下水位置异常对建筑工程造成的危害

随着经济发展，环境危机问题也在不断加剧，对于生活环境污染问题的关注度也随之越来越高。环境污染不仅会严重破坏生态平衡、危害到人类健康，还会严重影响地区或城市的发展。比如污染场地，就是环境污染的一种体现方式。评价和勘察污染场地的环境状况以及水文地质情况，不但能够有效避免污染场地对生态环境以及人们的身体健康再次产生危害，而且能为地区或城市的发展提供可靠的保障。再如地下水的异常，也会对建筑工程产生不同程度的危害。地下水的异常表现有多种，其对建筑工程的危害也体现在不同方面。

（一）地下水异常上升会造成的危害主要为岩石土体的盐碱化和泥沼化。分析引起地下水潜层水位提高的原因，可以说不一而足，诸如气温、降水，含水层结构、和岩石特性以及人工因素等都属于。潜水层水位升高后所形成的盐碱化和泥沼化會腐蚀建筑物的材料，也会造成堤岸的土体崩溃和滑坡。

（二）地下水异常下降及其导致的危害。地下水水位下降也常常会造成危害。分析造成地下水潜水层水位下降的原因，人工因素是主要因素。例如过度的采矿以及对地下水的过度抽取都会导致地下水潜水层水位降低。地下水水位下降以后，会导致水源枯竭，乃至出现地面裂缝以及地面下沉。在这种情况下，地面大面积坍塌也不足为奇。可以说，地下水水位的异常下降的危害不仅包括对岩石土体的自身的结构的破坏，还会造成建筑物的损坏以及恶化生存环境。

（三）由动压力造成的危害。所谓动压力，在水的正常状态下是十分微小的。但是，当人工破坏水体的自然动力平衡状态时，动压力会变大，形成危害。水体动压力会导致管涌和流砂等现象的发生。

四、探勘水文地质的重要意义及其具体内容

建筑工程水文地质勘查的主要指对岩石土体的水理特性测试。其主要内容包括：

（一）地下水存在形式

地下水存在于岩石中的形式主要有毛细管水、重力税以及强弱结合水等。毛细管水存在于岩石土层毛细管。当毛细管力变大，湿度较大的湿水层会在地下水潜水面上面形成。强结合水是一种在处在强大压强下岩石土体中的颗粒物。其存在形式主要为一层超薄的水分子膜，其动力主要为分子引力的作用而产生的强力依附。和一般水相比，这种水没有弹性和粘性，更难以实现静水水压且不被重力影响的传导。但是，这种水有强大的抗剪切能力。毛细管水可以传导静水水压，依靠重力的推动作为其流动动力。与前两者相比，弱结合水其所在位置是吸着水的最外层，是一种依附在强结合水外的结合分子水膜。分子运动对重力水影响不大，重力水是岩石土体内流动十分活跃的一种水，没有抗剪能力，可以传导静水水压，对岩石土体的水理特征的分析研究始终重要。

（二）岩石土体的水理特征

水理特征与物理特征都是岩石土体重要的工程地质特征。地下水在岩石土体中存在的时候，会显露出多种不同的水理特性。其水理特征就是通过和岩石土体的彼此影响而体现出来的。岩石土体中表现出水理特征会影响岩石变形趋势和强度，同时，对于其所在区域的建筑物稳定性和安全性会有影响。地下水存在着各各不同的形式。通过和不同性质的岩石土体的相互影响，其最终表现出千差万别的水理特征。在这些水利特征中，透水性是重要的岩石土体水利特征之一。其表示参数是渗透系数，可以通过抽水实验得到。渗透系数对岩石土体内的间隙规模、连续性和数量会有反映。除了透水性，崩解性也是重要的岩石土体水利特征之一。

对以上特性的认识和勘查主要通过抽水试验来进行。进行抽水实验时，为了保证准确性和可靠性，在实验时，必须采用多个空洞来开展，以更为全面的分析地层的含水性和失水性。除了抽水实验，还要对给水度进行测试。测试给水度时，通常使用在原状土中取样进行释水测试的方法。其具体做法为：借助环刀采集含水层中原状土，经过充分饱和，之后把水排出，以检测这部分水的体积。这种方法在实际应用中较为成熟。但是，在采集原状土的过程中比较难保证其水分的完整性。因此，得出的结果还是有一定偏差的。

五、水文地质的勘察要求

在工程地質勘探中，水文地质是重要组成部分，相关水文地质因素的变化，会严重影响到建筑工程的整体建设。

在进行水文地质勘察时，要结合工程特点依据区域性的气候状况、地下水的埋藏条件开展有针对性的勘察。

（一）勘察反作用。具体地说就是在工程勘察中不仅要查明地下水的静态埋藏条件，还要注重分析预测在人为工程活动中地下水埋藏条件的变化。尤其对于水文地质对工程活动、对岩土体以及对周边环境的反作用，更是水文地质勘察中必然要进行的内容。需要查明的内容包括含水层的分布、厚度及埋深，还有各含水层以及隔水层的流向、水位、埋藏条件、地下水类型及其变化幅度。一般通过现场试验对地层渗透系数等水文地质参数进行测定。

（二）提出勘察重点。应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，应工程勘察中的水文地质勘察要求，提出不同条件下应当着重勘察的水地质问题。比如区域性气候资料，要了解降水量、蒸发量、历史最高水位以及该地近 3～5年的最高地下水位以及水位变化趋势。此外，对于地表水与地下水的补排关系、地下水补给排泄条件以及对水位的影响也要列为勘察重点。

（三）水文地质勘察要与建筑物的基本要求相符合。在水文地质勘察中，在地下水位以下开挖基坑、采取排水措施时，要能够确保建筑物的安全，应根据抽水试验资料，为建筑物的建设提供数据的支持。如评价含水地层的渗透性和富水性，还要评价由于工程施工降水在地下水位下降的影响范围。要分析在此范围内会不会引起土体沉降、地面沉降或边坡失稳，乃至于对周围建筑物的稳定性造成影响。

参考文献：

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[2]董庆.工程地质勘察中水文地质问题的影响[J].科技创新导报.2009.10.

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[4]王茂林等.新型城镇化发展对水利的需求分析[J].水利发展研究.2014.08

作者简介：李坚，男，高级工程师，主要从事水工环地质勘察、地质找矿工作。