水利工程受地质问题影响

水利工程中地下水是岩土体的组成部分，其主要会直接影响建设场地地基岩土体的工程特性，而且会对建筑物和水利工程地基基础的稳定性和耐久性都产生影响。水利工程地质勘察的基本任务是运用地质和力学知识回答工程上的地质问题，其目的主要是查明工程地质条件(与工程建设有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件等)、分析存在的工程地质问题、对工程建设场区作出工程地质评价，从地质方面保证工程建筑与地质环境相适应，使工程安全、经济、运行正常。任何建设工程项目的设计，一般均需通过一系列的观测、勘探、试验，查明调查区的水文地质条件，掌握调查区地下水的形成、贮存、运动特征、水质水量变化规律，提供在制定利用或排除地下水措施时的水文地质依据。但是在实际的工程地质勘察工作中，人们通常更加注重对勘探揭露出来的岩土类型及其工程地质性质、地质结构的研究，很少直接涉及水文地质参数的利用，水文地质问题往往只被认为是象征性的工作，在勘察报告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，由于对水文地质问题研究不够深入，导致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。

1应明确工程地质勘察中水文地质问题的评价内容

对工程有影响的水文地质因素有：地下水的类型、地下水位及变动幅度、含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数、承压含水层的特征及水头等。为提高工程地质勘察质量，应在工程地质勘察中加强对水文地质问题的研究，不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，评价地下水对岩土体和建设工程可能产生的作用及其影响，更要提出预防及治理措施的建议，为设计和施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地下水对工程建设的危害。但在工程地质勘察报告中，通常缺少结合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，今后在工程地质勘察中应从以下几个方面对水文地质问题进行评价：

(1)应重点评价地下水对岩土体和建设工程的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。

(2)工程地质勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型，查明与该地基基础类型有关的水文地质问题，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赋存状态和天然条件下的变化规律，更重要的是分析和预测今后在人为工程活动影响下地下水的变化情况，及其对岩土体和建设工程的不良作用。

(4)地下水位的高低对各种建筑物及水利工程建设都很重要，在分析工程地质问题时，地下水位以上和以下要分别对待。应从工程角度，按地下水对建筑工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

2要重视岩土水物理性质的测试和研究

土的水物理性质是指岩土与地下水相互作用时岩土显示出来的各种性质，主要有容水性、持水性、给水性、毛细管性、透水性等，这些特性与构成岩士的固态、液态、气态三相紧密相关。地下水在岩土体中有不同的赋存方式：按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水，按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。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的类型有关。通过测试岩土的水理性质指标，可以为今后地下水位水量发生变化时应采取的工程措施提供设计依据。有研究表明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水工建筑物的稳定性。以往在工程地质勘察中对岩土水理性质的测试多被忽视，这种情况下对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

3充分认识地下水引起的岩土工程危害

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的。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起的危害可分为三种：

3．1地下水位上升引起的岩土工程危害

造成地下水位上升的因素包括：附近修建水库、附近河流、湖泊、水库的水位升高，灌溉工程包括引水渠道和水浇地渗漏工程施工、工业废水和各种地下给排水管道的渗漏等。地下水位的上升对建筑物的安全是极其不利的：

(1)它会软化地基，使粘性土含水率增高而强度降低压缩性增高，进而使建筑物产生较大的沉降变形；

(2)使地基隆起或产生侧向位移，引起基础上浮，建筑物失稳；

(3)使原本并没有达到饱和状态的砂土及粉土达到饱和状态，引发砂土地震液化问题，或者引发流砂、管涌等现象；

(4)斜坡、河岸临空面因潜水位上升降低了岩土体力学性能而产生滑移、崩塌等不良地质现象，导致破坏或失去正常的使用功能；

(5)还可使原来未加防护的地下室浸水而不能用于原来目的；

(6)引起土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。

3．2地下水位下降引起的岩土工程危害

地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水位的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，有些地区可能产生沙漠化或海水倒灌情况，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3．3地下水位升降对岩土工程造成的危害

造成地下水位波动的原因可能有：气候的年份，季节变化，地球与月球引力变化，河流、湖泊、水库水位变化，潮汐变化及气压变化等。地下水位反复升降可能造成以下结果：

(1)地下水位的波动总是导致土的压密，因为土体卸载后接着再加载其密度总比原来的大；

(2)增加建筑基础工程材料的腐蚀性破坏；

(3)使木桩干湿交替容易腐烂，使泥炭土地基比永远埋于水下更加不利：

(4)使一些含盐地层如石膏层和钠盐层发生溶解作用从而使建筑物产生相当大的位移；

(5)能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水在天然状态下的动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件。在浮压力或扬压力的作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述，这里不再重复。

4结束语

结合上述介绍，水文地质工作在工程地质灾害防治、建筑物基础持力层选择、基础设计等方面所起的重要作用显而易见，希望通过本文进一步引起勘察同行对水文地质工作的重视，在工程地质勘察中切实加强对水文地质问题的分析，使工程地质勘察成果的实用性和预见性更好，更好地服务于水利工程建设。