岩土工程勘察中地下水问题的处理探究
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岩土工程勘察中地下水问题的处理探究
摘要：在岩土工程勘察过程中，地下水问题是影响岩土工程勘察安全的重要因素，如果地下水问题得不到有效处理，经常容易引起各种各样的安全事故，因此，加强对地下水问题的研究十分必要。本文就分析地下水问题对岩土工程性质影响和容易引发的危害基础上，提出合理的处理措施，以有效提高岩土工程勘察工作的效率和安全，促进岩土工程勘察行业的发展。
关键词：岩土工程勘察；地下水问题；危害；处理措施
在我国当前的岩土工程勘察工作中，普遍存在着忽视水文问题的情况，给岩土工程勘察结果的准确性、工作的安全性等造成了不良影响。水文问题与岩土工程地质情况有着密切的联系，两者之间存在着相互作用，加强对水文问题的重视、做好水文问题的处理，避免由水文问题引起的安全事故，提高岩土工程勘察的安全，是当前岩土勘察工作的重要内容。
一、地下水问题对岩土地质岩土性质的影响
地下水与岩土工程是同时存在的，在地下岩土中，地下水会渗入到岩土地质当中，对岩土自身的性质形成影响，使其在某些性质方面发生改变，具备一定的水理性质，这些性质主要包括以下几点：
首先是给水性。地下岩土层本身就含有一定的水分，这些水分在重力作用下，会由内向外经过岩土的空隙实现自由渗透。
第二是持水性。岩土层是有无数不同的土粒组成的，这些土粒之间存在着相互作用力，主要包括分子力和毛细作用力两种，这两种作用力会对水分子形成一定的保持作用，使岩土层具备持水性特点[1]。
第三是透水性。透水性是指地下水透过岩土层的性质，也就是常说的透水系数。透水系数是有岩土层空隙的大小和数量多少而决定的，其中，起主要决定因素的是空隙的大小。
第四是崩解性。地下水在浸入岩土层后，岩土层会发生湿化，水体削弱了岩土层颗粒之间的连接作用力，使土层没有内部的凝结力，导致岩土层在轻微的外力作用下，就发生溃散或崩解，此时，岩土层的强度极低、稳定性受到严重影响，崩解性多由溶解性来代表。
五是胀缩性，是指岩土层在吸水或者失水后，岩土体积会发生增大或减小的变化，岩土的胀缩性特点会引起裂缝或者隆起，影响岩土表层的稳定性。
二、地下水问题引起的岩土工程灾害
从以上可知，地下水问题给岩土土层的性质造成了极大影响，而在岩土工程勘察过程中，会引发地下水水位的上升、下降或者水成分的变化，进而给导致岩土工程灾害，这些灾害主要体现在以下几方面：
（一）由于地下水动水压力导致的灾害
在原有的自然状态下，地下水与岩土层的关系相对稳定，并不会对岩土层产生较大影响，但是，在岩土勘察过程中，人力作用会破坏地下水原有的平衡状态，使其失衡引起动水压力，动水压力形成后会作用在附近的岩土层上，使岩土层力的状态发生改变，进而引发岩土层灾害，给岩土勘察工作造成干扰，严重时会给勘察工作人员生命安全造成威胁。
（二）地下水位上升或下降导致的灾害
地下水在人为影响发生失衡时，除了会有动水压力，还会引起地下水位的升降变化，使岩土层的内部结构发生改变，进而影响到岩土层的稳定性，其具体影响体现为：
首先，地下水位多次升降造成的影响。地下水位平衡状态被打破后，其水位的升降变化有时并不是一次性的，而是会出现多次反复，当岩土层地下水位发生这种变化时，尤其是膨胀性岩土区域中，岩土层会受水位多次升降的影响，发生不均的膨胀或者收缩，多次变形会给岩土层的性质造成极大破坏，当收缩或变形幅度过大时，岩土层就会发生破裂，引起地表层的裂缝以及流砂、管涌（如图1所示）等问题，给岩土工程勘察工作带来不便。
图1 地下水导致管涌示意图
其次，地下水位上升造成的影响。地下水位的上升会给其上部岩土层形成冲击，渗入到岩土层内部当中，使岩土层被浸润、软化，岩土层的结构稳定会受到影响，进而削弱了岩土层的抗压强度和稳定性，引起斜坡或滑坡等问题[2]。
同时，地下水位的上升会给建筑地基的稳定性造成影响，当地下水位上升时，岩土层的内部结构会被破坏，岩土层自身的强度被削减，承载能力受到影响，这种影响会发生在各种类型的岩土层中，此时，当岩土层的承载力被降低至上部建筑物荷载时，就会引起地基塌陷；另外，地下水位的上升还会引起岩土层盐渍化，建筑地基被腐蚀，导致地基危害。
第三，地下水位下降形成的影响。地下水位的下降会降低岩土层结构的粘附力，对上部岩体的支撑力不足，进而形成地面的崩塌或沉降，引起地质灾害事故，给岩土层勘察工作安全造成威胁。
同时，地下水位的下降还有部分原因是由大量抽取引起的，当抽取量超过补给量时，地下水得不到有效的补充，含水层会出现长期的缺水问题，地下水的过量抽取就会导致水中有害物质含量增高，导致发生水污染问题，使地下水水质严重恶化。地下水补给与排泄之间的关系如图2所示。
图2 地下水补给、排泄示意图
另外，在沿海地区的岩土层中，地下水位的下降会导致淡水量降低，海水在压力作用下进入到陆地当中，并渗入地下水中，使地下水盐碱度增加，水体的腐蚀能力增强，给岩土层结构安全造成威胁。
（一）地下水腐蚀问题导致的灾害
在地下水当中，含有各种各样的化学成分，对如果某一化学成分的含量过高，就可能给周边的建筑物形成严重的腐蚀，造成建筑损坏，引发各种安全事故，这也是地下水问题的表现形式之一。
比如当下水中的氯离子含量过高时，埋入岩土层中的混凝土结构内部的钢筋钝化保护层就会被很快破坏，导致钢筋锈蚀，进而引起混凝土结构的锈胀，钢筋混凝土的整体强度得到极大破坏，承载力下降，引起地表上部建筑物结构的倾斜、倒塌等。同样，如果地下水中的硫酸根离子含量过高，建筑物的基础长期处于酸环境下，也会被快速侵蚀，给建筑物的稳定性和耐久性造成不良影响，威胁人们的生命财产安全[3]。
三、岩土工程勘察中地下水文问题的处理措施
从上述可知，地下水文问题对岩土勘察工作有着极大的影响，如果地下水问题重视不到位，极容易降低岩土勘察工作效果，给后期工程建设安全带来潜在隐患，因此，必须做好地下水文问题的处理，具体处理措施包括：
首先，考虑建筑物选择的地基类型，以保证岩土层勘察的水文地质数据能与其相适应，以免某一方面数据不全面给建筑物地基安全造成影响。
其次，在岩土勘察工作过程中，要全面分析地下水对岩土层和建筑物可能形成的影响，并对各种可能制定相应的预防措施，以保证工程施工过程能够及时采取合理的措施解决发生的问题。
第三，在对水文地质进行初步了解后，还要结合工程设计与施工的内容，对整个施工过程中地下水位可能发生的变化进行分析和判断，采用合适的方法来防范地下水位变化给工程造成的不良影响。
第四，在以上勘察与分析基础上，对工程施工需要注意的地下水问题进行总结，设计相应的防范方案，提高工程的安全性。
结语：
综上所述，地下水问题会给岩土土层造成各种各样的影响，如果不正确处理地下水问题，就会给岩土工程的勘察带来极大的安全隐患。所以，对地下水问题展开研究，分析地下水问题会引发的灾害以及灾害发生原因，并采取合理的措施来降低地下水问题的不良影响，对于提高岩土工程勘察工作效率、保证岩土工程勘察的安全有着极大的意义。
参考文献：
[1]杨峰.岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究[J].城市地理，2014，14：39-40.
[2]黄栋声.岩土工程勘察中地下水问题的探讨[J].企业技术开发，2012，05：145+147.
[3]徐小军，付彩霞.刍议当前岩土工程勘察中的地下水问题[J].中国新技术新产品，2012，15：74.
