土以碎散的颗粒为骨架，由固、液、气三相物质组成；在其由岩石风化的生成、搬运和沉积过程中几经沧桑，形成了不同于其他材料的复杂的力学性质，而不同时空条件下土的性状也各不相同。所以尽管已提出的土的本构关系理论数学模型不下百种，动用了传统力学和现代力学的各种理论和手段，但是到目前为止，还没有一种为人们所公认的，能够准确、全面反映各种土的应力应变关系的数学模型。是否存在这样的模型也是值得怀疑的。
在计算机和计算技术基础上发展起来的，以有限元为代表的数值计算是解决边值问题的强有力的手段。当用来计算弹性体时其精确程度令人叹为观止。其计算结果与光弹试验结果毫厘不差，结果光弹试验很快被废止。土是碎散材料，而在一般数值计算中首先被假设为连续体，然后被离散化，假设各单元间的结点位移协调，计算土体的应力变形关系。这常常不能反映土的变形的微观机理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）为代表的离散单元计算方法在计算某些农产品（如谷类）和工业零件（如滚珠）时是相当成功的。以至被称为“数值试验”可以精确地代替模型试验。在定性地探索土的变形的微观机理时，也是很有价值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形状、不同矿物成分的颗粒组成的土，反映不同三相成分及其物理、化学和力学的相互作用，即使是可能，恐怕也是相当遥远的事。
数学模型和数值计算预测的另一个难点是土的参数的选取，它受到取样(制样)和试验手段的限制。原状土在取样过程中不可避免地受到扰动和发生应力释放，会破坏其结构性。即使是重塑土试样，制样的方式、器具和操作程序的差别也严重影响试验的结果。另一方面，目前使用的土工试验仪器也存在局限性。以真三轴仪为例，由于边界之间的干扰，试样的应力和应变的均匀是很难保证的。
在对地基和土工建筑物的探测方面，土层的时空变异及人类活动给勘探测试及其结果的判释造成困难。除此以外，岩土工程中的复杂边界条件和施工过程中的诸多因素也严重影响工程的实际结果。
在我国每年发表和撰写了大量的论文和报告，提出了各种理论、模型、计算方法、计算程序和技术手段，常常伴以试验或者实测数据的验证，其结果也常常是“符合得很好”。自己的试验或观测证实了理论或者方法的完美，正是：“各夸自家颜色好，百花园中各称王。”这种结果的可信性很值得怀疑。笔者在评阅一些论文和成果时，对于那些二者符合得完美到天衣无缝的图与曲线，常常怀有很大的不信任感；而对于存在相当差别，甚至坦率地承认预测的不成功的情况，则是完全理解的。可惜后者较少。
近年来，主要在国外进行了多次的“考试”或者“竞赛”活动：首先委托一个（或几个）单位进行所谓的“目标试验”，亦即需要预测或者预算的试验或实例。其结果是保密的，或者预测前不做试验，预测以后在试验。事先公布有关的土的一般资料、基本试验的数据（为确定有关参数）和目标试验的应力（应变）路径。在全世界或者一定范围征求参赛者（参加目标试验的人不参赛）。全部预测结果上交以后，公布试验结果。一般是召开研讨会，评估或者评分。参赛者也常常进行申辩和总结。这是一种客观、公正和有权威性的检查比较方式。也是推动岩土工程发展的十分有益的活动和手段。它使我们认识到在岩土工程领域，我们的认识能力和预测能力到底有多高。
试验方法和设备的检验比较
1.不同仪器的相同试验的检验
1982年在法国Grenoble召开的“土的本构关系国际研讨会”上①，用剑桥式的立方体真三轴仪分别由德国的Karlsrube大学和法国的Grenoble大学对同样的砂土和粘性土进行复杂应力路径和应变路径的真三轴试验，两份试验结果是存在着差别的。由于使用的仪器与土料都是相同的，差别主要源于操作方法和技巧。
1987年在美国克里夫兰召开的“非粘性土的本构关系国际研讨会”上②，利用美国Case大学的空心圆柱扭剪仪和法国Grenoble大学的剑桥式立方体真三轴仪进行砂土的相同应力路径的试验。试验内容包括：
(1)b＝不同常数的不同密度两种砂土的真三朝试验；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上应力路径为圆周（两周）的的真三轴试验。
（b=常数的真三轴试验与空心圆柱试验的比较）表示了对于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常数，中主应力ρ2=500kPa保持不变，用两种仪器试验得到的轴向应力与轴向应变关系曲线，轴向应变和体应变的关系曲线。可见在b=0和0.28时，不同仪器试验结果的差别是很大的。但是在评价它们时，主持者说：对于轴应变，除了0.286的结果很差（verypoor）以外，其他的曲线符合的很好(verywell)；（b.体应变εv与轴向应变εz间试验曲线）的曲线认为符合得很优良（excellent）。对比我们的一些论文中理论与实际曲线二者丝丝入扣的符合，就显得很不真实。在这两个试验中试样的破坏形态也有很大不同：空心圆柱试样发生颈缩；立方体试样产生V形的剪切带。这些差别可能是由于试样的制样方法不同，试样中的实际应力分布不同和试验中的边界条件不同引起的。
2.土工离心机模型试验
1986年由欧洲共同体资助，发起“土工离心机的合作试验”③。参赛者有三家：英国的剑桥大学、法国的道桥中心研究室和丹麦的工程院。试验的内容是模拟饱和砂土地基上的圆形浅基础的承载力和荷载—沉降关系。试验土料统一为巴黎盆地天然沉积的一种均匀石英细砂。模型地基的孔隙比规定为e=0.66(相对密度Dr=86％)，规定圆形基础的模型尺寸为直径D=56.6mm,离心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麦岩土研究所对于这种土进行了物性试验和三轴试验，其结果公布于众。要求荷载—沉降关系表示成无量纲的变量q/γˊnb-s/b公关系曲线。
其中：
q=基础上施加的荷载(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基础的尺寸(m)
s=基础的中心垂直沉降(m)
同时也进行了相同条件下的现场载荷试验，以便与模型试验结果对比。
这三家使出了浑身解数，精心制样、安装、运转和量测，反复摸索，反复校验，校正各种参数和影响因素。剑桥大学还在离心机上作了静力触探试验。最后，剑桥大学提交了一组试验结果，另外两家按要求给出了一条曲线。图2（圆形天然浅基础的试验荷载-沉降关系曲线）表示了其试验结果，其中剑桥大学是笔者选取的最接近于要求的条件的试验结果(e＝0.664)。
可见，这种世界先进水平的土工离心模型试验的误差在±30%以上。值得提出的是，这是一种条件非常简单明确的模型试验。而现场的工程实际情况的条件和影响因素远比这复杂。在这个试验中，加载速率、模型地基砂的密度、制样方法和运行程序对试验结果都有影响。例如剑桥大学的试验表明，砂土的孔隙比变化0.01（相当于相对密度变化3％），则其承载力变化18％，如图3（地基承载力与模型地基孔隙比间关系—剑桥大学试验结果）所示。而由于模型地基是先制样，后运转，保证地基内砂土处处均匀，孔隙比误差在0.01范围内是有较大难度的。
3.单桩的动测法的考试
1992年在荷兰海牙进行了一次动测桩的“考试”④。在第一轮，10根预制桩预先被沉入地基，桩径250mm，桩长18m（7#桩17m）。要求测出其预制的“缺陷”。其中一根桩完整无缺；其余的9根桩各有缺陷：颈缩、扩径和在不同部位的10mm宽，130mm深的刻槽。事先由特尔夫公司进行了地基勘察，将土层资料公布于众。有12家具有国际声誉的公司参赛，用小应变动测法检测。结果是：平均测对4根；最多对7根，最少对两根。没有一家测出那根完整无损的桩。他们认为对于只有10mm宽的缺痕很难分辨。
第二轮是沉入11.5m-19m长的5根桩，然后用静载荷试验测出极限承载力。10家公司用大应变动测法测试其极限承载力。其结果也不乐观。比如，由静载试验为340kN的一根桩，各家给出的结果分布在90kN-510kN的范围。
4.堤防隐患检测的“大比武”
我国目前有各类堤防25万公里，很多已具有几百年的历史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期抢修形成的。地质条件及堤身土料和质量千差万别，隐患很多。1998年洪水期间发生的许多险情和决口都是由于渗透通道形成的管涌和蚁穴鼠洞、裂隙异物和局部疏松土体等造成的。为此水利部和防汛办于1999年3月在湖南宜阳召开了“堤防隐患综合检测技术检验会”也北被称为“大比武”。
有我国的十几家科研院所、大专院校和少数厂家（包括美国的劳雷公司）参加。检测堤段位于宜阳的一段废堤上。每个参赛的检测方法负责200米堤段，时间是两小时。几处“隐患”是事先人工布置的，埋设了稻草、钢管，模拟蚁穴和鼠洞。一般在两米深范围内。人们使用的测试手段包括：高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震波法、弹性波法和探地雷达等。这些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸与深度之比一般是相对固定的。因而两米深的隐患的检测不应算是难题。检测结果聘请有关专家评审，打分。图4（堤防隐患的检测结果评分）所给的分数只是相对的。组织者对于测试结果是不满意的。参赛者各自对其结果的误差的原因进行了解释。针对这种结果，水利部斥资几百万，开展专题研究，目标是“傻瓜”式的快速检测仪器和方法。关键问题可能是要结合各地具体情况和长期的抗洪防汛经验，因地制宜，积累资料和经验，合理判释，仪器才会发挥作用。很难想象，可以身背“傻瓜机”，走遍天下都会灵验。
土的本构关系的检验
80年代以来，关于土的本构关系的“考试”至少进行了3次。1980年美国和加拿大召开了“岩土工程中极限平衡、塑性理论和一般的应力应变关系北美研讨会”⑤。会前用两种天然粘土、一种重塑的高岭粘土和渥太华砂进行了一系列试验。试验包括：
平均主应力p=常数的三轴试验，
b＝常数的真三轴试验
砂土在π平面上应力路径为圆周的真三轴试验
天然粘土大主应力方向与其沉积方向成不同角度的三轴试验。
事先将土的物性参数和基本试验的结果公开提供。然后在全世界范围征求参赛者。参加预测的有个不同国家的17个本构模型。从给出的结果看，轴向应力应变关系（σ1-σ3）~ε1预测的精度一般尚可；体应变预测的精度差别很大。对于应力路径在π平面上为圆周的情况，许多模型无能为力。由于原状土的各向异性，对于其循环加载和超固结性状很难预测，只有少数模型参加了预测。结果表明，没有一个模型能够合理地预测所有的试验情况。正如会议主席Finn所说：“没有给任何一个本构模型戴上王冠”。这也是符合当前的土力学理论发展的现状的。
1982年在法国召开了“土的本构关系国际研讨会”人们用不同的理论模型对砂土和粘土的复杂应力路径和应变路径的试验结果进行了类似的预测。如上所述，也对试验本身进行了检验⑥。
1987年在美国克里夫兰召开了“非粘性土的本构关系国际研讨会”⑦。会议征求对真三轴试验和空心扭剪试验结果用理论模型进行预测。共有世界各国的32个土的本构模型参赛。其中包括：
3个次弹性模型(H)
3个增量非线性弹性模型(I)
1个内时模型(E)
9个具有一个屈服面的弹塑性模型(EP1)
10个具有两个屈服面的弹塑性模型(EP2)
6个其他形式的弹塑性模型(EP)
会议将预测结果与试验结果比较，按四个单项评分。评分的标准见图5（本结构模型预测的评分标准）。规定了上下限，按统计方法打分。图6（轴向应力应变关系得分的直方图—满分100）与图7（体应变与轴向应变关系得分的直方图—满分100）表示出b＝常数的真三轴试验的预测得分情况。可见其轴向应力应变关系预测经过还差强人意；而体应变的预测则基本是全不及格。
这些“考试”基本上反映了人们当前认识和描述土的应力应变关系的能力和水平。它表明，即使对于实验室制作的重塑土试样，其应力应变关系也是相当复杂的。现有的关于土的本构关系的数学模型的描述能力在精度和条件方面都是有限的。有的模型使用了20多个，甚至40多个常数，结果仍然不另人满意。
1．土工加筋挡土墙的计算
60年代以来，随着计算机和计算技术的发展，土工数值计算大大加强了我们解决复杂的岩土工程边值问题的能力。有人提出可将土力学分成理论土力学、实验土力学和计算土力学三部分。由于它几乎可以精神任何边值问题，似乎一台打计算机，几页打印纸，就可以驰骋在岩土工程的所有领域。这种表现上的简单、快捷和“精确”，常使青年岩土工作者产生误解，忽视了其与实际工程问题间的距离，轻视在岩土工程实践中积累经验的重要意义。
加筋土的计算是岩土数值计算中很有代表性的课题。它涉及到土的本构模型，筋材的应力应变关系模型和筋土间的界面模型及这些模型涉及的参数。目前已经有较多的计算程序和经验。1991年在美国的科罗拉多大学，由美国联邦公路局资助，在足尺试验的基础上进行了加筋土计算的竞赛⑧。
目标试验是在一个高3.05米，宽1.22米，长2.084米的大型的试验槽中进行的。铺设了12层长为1.68米的无纺土工织物，作成土工织布加筋挡土墙。墙顶采用气囊加压。气囊下铺设5厘米的砂垫层。试验用的土料有两种：一种是均匀的砂土，D50=0.42m；另一种为粉质粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三轴试验，粘土的不同排水条件下的三轴试验，土工布的拉伸试验和筋土问的界面直剪试验等试验的结果。征求世界各国同行们进行数值计算，预算试验观测结果。预测项日有：
(1)两种加筋挡土墙在顶部加载103.5kPa以后的墙顶最大位移、不同位置的墙面位移及筋的应变
(2)在加载100小时后的以上各项位移和应变
共有15个不同国家的大学和研究单位参赛。包括美国的科罗拉多大学等8家，英国的哥拉斯格大学等两家，日本的东京大学等3家。中国和加拿大各一家。其中14家参加了荷载—变形和应变关系的预测。计算的结果见图8（砂土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）和图9（粘土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）。它们分别表示了砂土和粘土在上述荷载下的墙顶最大位移的预测误差。有几家没有预测粘土加筋挡土墙，有几家计算得到的结果表明，在此荷载下挡土墙早就破坏。只有少数计算的误差在30％以内。
对于砂土加筋挡土墙试验的破坏荷载是207kPa，预测值从10kPa到517kPa不等。粘土加筋挡土墙在荷载加到230kPa时由于气囊爆破而未能继续试验，但挡土墙并没有破坏。计算的破坏荷载在21kPa到207kPa之间。其误差之大令人沮丧。
2．土的液化分析方法的检验
在1989-1994年间由美国NSF拨款350万美元，资助用离心机模型试验来检验地震反应分析方法。这是NSF历年来投入单项经费最多的项目。项目简称VELACS。参加的单位和个人包括：美国加州大学戴维斯分校，加州理工大学，英国剑桥大学等7座大学；其中有10名美国国家科学院院士和英国皇家学会会员。参加考试的考生有美、加、日和欧洲的23个数值计算专家和研究组。
项目动用了9台带有振动台的土工离心机，并且进行了平行试验。模拟地震的振动模型试验内容包括：
(1)水平自由地基
(2)倾斜地基
3)组合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成层水平地基(刚性箱和柔性箱各一种)
(5)护岸的重力式挡土墙
(6)堤坝
(7)心墙坝
(8)砂基础上的刚性建筑物
涉及以上9种边值问题的模型试验，都是相当简单的工程问题。在土工离心机试验的基础上，提出了三类考题：
A在离心机试验前，提供试验的初始条件和边界条件，在尚无任何试验资料的情况下，进行数值计算。是一种“盲测”。
B离心试验完成以后，但不公布试验结果。但向计算者提供试验的较为详细的条件和细节。
C公布试验结果，让“考生”用自己的数值计算进行计算，比较。
考试的成绩按照ABC的次序有所提高，对于A类考题，有30多个数值计算模型参加考试。预测的地震反应加速度比较接近；计算的静孔压和沉降量与试验量测的结果比较，趋势还是相同的。但二者差别很大，多达几十倍。但是在试验后，考虑了试验中的具体条件量测方法，修正计算条件和参数，计算结果明显改善。
结论与讨论
土的力学性质是非常复杂多变的，岩土工程问题具有很强的不确定性。目前我们的理论分析、数值计算和勘探试验还远不能精确定量地描述，反映和预测它们。对此应当有清醒的认识。但是正确的理论和有效的方法应当能够揭示土受力变形的基本规律，反映岩土工程中的影响因素及影响的范围。
对于岩土工程问题，正面的纯理论和数值预测和计算，往往是很难奏效的。必须详细地了解实际的条件和过程，熟悉当地的情况，积累经验，对理论和参数进行合理修正；在工程中不断观测和积累数据，在其基础上合理选取参数，再计算和预测以后的变化，往往达到很高的精度。因而，有人提出在复杂的岩土工程中需要“理论导向，经验判断，精心观测，合理反算”。这是非常中肯和宝贵的认识。
在土力学和岩土工程中逐步引进不确定性的理论方法是一个重要的发展方向。
参考文献
①ConstitutiveRelationforSoil,Ed.Gudehus,G.,1984
②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25
③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138
④盛崇文，从桩的测法谈起。地基处理，1996，7（3）
关键词：岩土工程勘察；水文地质；地下水危害；问题
中图分类号：P641.72文献标识码：A 文章编号：
引言
水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时，它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间既相互影响又相互联系。地下水的腐蚀性强弱不但会直接影响到建筑物基础的耐久性，而且地下水还会对建筑物的稳定性产生重要影响，地下水是建筑物基础工程的重要外部环境，同时它也是水位以下岩土体的重要组成部分，岩土体的工程特性受其直接影响，所以，水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题，平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题，其后果对整个岩土工程建设是非常不利的，尤其对水文地质条件较复杂地区，由于岩土工程勘察时，对水文地质问题考虑不够充分，从而在进行工程设计时，对水文地质问题通常会忽略，从而会引发各种岩土工程灾害。所以，在岩土工程勘察的过程中，必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件，为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料，从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。本文结合自己多年的工作经验，通过实例提出了传统地下水测量方法在岩土工程中产生的一些问题及原因分析，并探讨了解决方法和思路。
1．岩土工程勘察中的水文地质评价
岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察，进而准确确定工程所在区域的水文地质条件，从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识，尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生，所以，岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价，具有重要的现实意义。一般地，岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面：
1.1应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。
1.2在进行工程勘察时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。
1.3在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下，更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的反作用。
1.4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。
2．岩土主要的水理性质及其测试办法
2.1岩土的水理性质
(1)软化性是指岩体和土体受水浸润后，其稳定性和强度降低的性质，并用软化系数来表示。
(2)透水性体现了岩体透过水的能力，一般用透水系数表示。
(3)崩解性指岩体经水作用后，溶解于水的程度，通过溶解度表示。
(4)给水性腱示了岩体和土体在势能存在下向外部环境释放水量的能力，用给水度表示。
(5)胀缩性就是岩体受水作用后，本身体积的变化，一般用膨胀系数表示。
2.2岩土水理性质的测试办法
(1)土层的取样与测试
一般土样的质量取决于土层的被扰动程度，这种扰动存在与取样前、中、后，直至试样制备的整个过程中。在取样之前，首先应对土层进行鉴别，确定土体的被扰动情况，是不扰动，轻微扰动，显著扰动，还是完全扰动；然后根据士体状况，选择合适的取样工具进行取样操作。对试样进行检测，一般要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等性能的检测。
(2)岩体的取样与测试
岩体的取样关键是对岩心的获取。所谓岩芯就是指准确的从最空只能够获得的能够全面代表相应岩层的岩柱，对岩芯的采取率不应低于8 0％。在采取岩芯时，应尽量保证其完整性，防止出现破碎和扰动，并做到不受外物的污染和侵蚀。在对试样的检测上，与土层相类似，同样要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等方面的检测。
3．地下水变化引起的岩土工程问题
引起地下水位变化的主要是天然因素或人为因素引起的，但不管什么原因，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，岩石力学性质会随着水位的变化而变化，形成如图（1）所示的曲线特征，地下水位变化引起危害又可分为3种方式。
图（1）
3.1地下水位上升引起的岩土工程危害
水位上升引起的岩土工程危害。造成潜水位上升的原因是多种多样的，其主要是受地质因素如含水层结构、总体岩性产状水文气象因素（如降雨量、气温等）的影响，有时往往是几种因素的综合结果。如图（2）由于潜水面上升对岩土工程可能出现以下的情况：
图（2）
(1)浅基础地基的承载能力降低
在不同基础形式下，通过对不同类型的粘性土或砂性+地基，运用极限荷载理论分析了不同地下水位的上升情况对地基承载能力的影响结果，发现不管是粘性土或是砂性土质，其实际承载能力都将随着地下水位的上升而减小。而粘性土地基内部存在粘聚力作用，使得其承载能力下降较小，最大的下降率在45％-5 5％，但砂性土的最大下降率则达到了70％左右。
(2)岩土产生滑移、变形、崩塌试问现象
在河边、斜坡、河谷等地带进行工程项目施工建设时，要特别重视地下水位变化对建筑稳定性的影响。在地下水位上升时，岩体和土体的浸润程度和范围增大，这样将使得岩土被水饱和软化，并造成其抗剪强度的降低；而在地下水回流的时候，将可能对岩土产生潜蚀作用，使其结构和强度遭到破坏：且在地下水位的升降变化汇总页会增大冻水压力，这些都将会引起岩土的滑移、变形和崩塌现象。
(3)建筑物震陷加剧
对于饱和的疏松细粉砂地基，地下水位的上升会促使液化震陷的动荷因素和结果放大，使得建筑物附加沉降加剧。对于柔软的粘性土层，地下水位的上升不但增加了其饱和度，而且增大了土体的饱和范围，从而造成了士体的静强度降低，因此，在地震作用下，岩土将会产生瞬问塑性剪切破坏，并产生极大的剪切变形。
3.2地下水位下降引起的岩土工程危害
(1)地面沉降
原因主要是地下水的过量开采，且发现地面沉降的区域与区域降落漏斗的中主心区域相一敛。对于未固结的松散岩层，特别是当细粒与粗粒相间成层刚，地下水位下降极易发生地面沉降。可见，地下水位下降引起的岩土工程问题越来越成为一个亟待解决的问题。
(2)地下水枯竭、水质恶化
我国地表水丰富．但分布及其不均，使得可利用水源变得的相对紧缺，所以经常造成了各地对地下水的过量开采。根据一些文献研究，发现当地下水资源的开采量小于该开采条件下的补给量，由开采而消耗的地下水将能够得到补充，水资源就可以源源不断的开采下去；但是，如果地下水的开采量超过了该开采条件下的地下水补给量，就需要消耗含水层中的地下水进行补充，这样会引起地下水水位的降低，并形成区域降落漏斗。倘若长期进行地下水的超量开采，造成区域漏斗的不断扩大与加深，那么地下水资源将会逐渐减少，甚至枯竭，并会增大水中的有害离子，造成水体的矿化度刑高。
(3)海水入侵、腐蚀性增强
在自然状态下，滨海的淡水含水层与海水一般处于相对平衡的状态。淡的地下水受大气降水补给，并在含水层中运动排入大海。尽管地下淡水与海水所占的位置会随着补给量的大小而产生进退运动，但总体还是处于一种相对稳定的动态平衡状态。如果对地下水的开采量过大，地下水排泄到大海中的水量将会减少，那么这种动态平衡将会被打破，造成海水不断向陆地部分推进，使得淡水水质变成，并加强了水的腐蚀性。
3.3地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害
对于存在膨胀性岩体和士体的地区，地下水由于为裂隙水和上层滞水，所以很难有统一的地下水位．并且对早、雨季的变化比较敏感。地下水位的季节性升降变化，会造成膨胀性岩体和土体的非均匀膨胀收缩变化；在水位上升过程中，地下水将浸润岩体和土体，使得其被水解、软化、膨胀，造成岩土结构的变化和强度的降低。如果地下水位的升降频率过快或是幅度变化较大，将会使得岩土的膨胀收缩往复，且幅度加大，最终造成岩土的稳定性变差，极易出现工程地质灾害。
4．结论
总而言之，在岩土工程勘察中，地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中，需要对地下水进行全面的了解和分析，并采取适当的措施，将地下水对建筑物的影响降到最低。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对实践起到指导作用。
参考文献：
[1] 宋赞工程勘察中的水文地质问题不容忽视科技咨询导报2007.
环境岩土工程课程具有课程新、内容广、实践性强和前沿性等特点。环境岩土工程课程教学原搬套用传统学科成熟的教学模式，往往存在以下几个问题。首先，对传统土木工程学科，高校通常采用理论教学与工程实践相结合的教学方式。看似完美的教学模式，但由于教学体制及客观条件的限制，这种教学模式通常被强行切割为理论教学和实践教学两部分、两阶段来分别进行，这就使学生在学的过程中不得不采用单向的学习方式，即先理论学习再实践学习。这种理论与实践的非同步性教学，容易使学生学习思维受到限制。学到的理论知识不能及时用实践去验证，学生发现问题、解决问题的能力也得不到很好的培养和发挥。同样，在实践过程中发现的问题，也不能在课堂上得到同步的探讨和解决，这样不利于激发学生的学习兴趣，学生学习的创新性和主动性也不能很好地发挥，有悖于卓越工程师培养理念。
其次，环境岩土工程学科由于自身发展所具有的局限性，在教学过程中面临很多问题，如该课程知识框架不完善、配套教材缺乏、学科发展的速度与教材内容更新的速度不相匹配等。目前该课程的教师多在自编课件的基础上结合网络资源来授课，以播放幻灯片为主，这种授课方式较以前有很大改进。但是，教学效果并未随之改善，具体表现为教师在课堂上侃侃而谈，学生则昏昏欲睡，没有互动，课程考试往往以学生提交读书报告为主，不能调动学生学习的积极性。
二、环境岩土工程课程的教学改革
(一)结合实际，及时更新专业课程知识
环境岩土工程课程涉及的内容及原理在土力学及基础工程课程中也有所涉及，而土力学、基础工程等课程教材近几十年来没有大变化。例如:土的抗剪强度问题，根据土力学知识，土体结构、含水量以及矿物成分等因素会影响土体的抗剪强度。但是目前很多岩土工程事故却是由于土体环境改变而产生的，如温室效应、城市热导效应等问题的出现，导致受力土体场内的温度增加，土体温度增加将改变土体的强度指标，这种改变对工程结构造成一定的潜在危害。另外，近年来，酸雨在各地频频出现。以上海市为例，上海是个多雨的城市，据资料显示，上海近年来出现酸雨的频率为74．9%，降水PH平均值为4．66。酸雨进入土体会打破土体原先的离子平衡系统，而酸碱离子的失衡也会影响土体的强度。
这些实例在现有的土力学和基础工程课程教材中几乎没有涉及，这就需要环境岩土工程专业教师在授课过程中向学生增补这些知识，培养学生的环保意识与工程意识。因此，在教学中应结合实际，及时更新专业课程知识。
(二)完善实验教学，培养学生的动手能力与创新能力
要实施卓越工程师教育培养计划，进一步完善实验教学是必不可少的一个重要环节，而实验室资源及设备是保证实验教学质量的关键。环境岩土工程课程的实验设备除了需要土力学常规实验设备外，往往还需要涉及环境工程学科的实验资源，但多数高校的环境工程与土木工程是两个独立的学科，分属两个独立的学院，很难将两个学科体系有机地结合在一起。笔者所在的上海理工大学环境与建筑学院打破这一瓶颈，将两个学科融合在一起，依托环保、土木两大行业优势，实行学科交叉和错位竞争，共享环境工程与土木工程的实验资源及设备，这一特色在同类高校中是少有的。环境工程与土木工程两大学科的交叉，为环境岩土工程课程教学提供了充分的质量保证。例如，在实验教学模块中，酸碱液为环境工程实验室常规的实验试剂，在做土的压实实验中，可让一组同学用纯净土，另一组同学可借用环境工程实验室酸碱液，配置不同程度的污染土，然后两组学生将实验结果进行对比，这样不仅培养了学生的动手能力，也让学生深刻体会到环境的改变对土体力学性质的影响。
此外，在实验教学中，笔者结合每年一次的上海市大学生创新创业计划申请项目，在分组搜集大量文献资料，撰写项目申请书和实验方案的设计、实施等过程中，培养学生的动手和创新能力。以今年申请课题为例，上海属中国雷击多发地区，全市年平均雷暴日为53．9天，每年因雷击造成的直接经济损失接近2亿元。笔者在研究中发现，雷击的产生与土体的电阻率关系密切，土体电阻率较大的地层构造使得土层的导电性能下降，不易形成击穿。如果土体的电阻率大于某个平均值，就意味着雷电将空气击穿后不能击穿下伏土体，从而减少形成雷电通道的机率。那么，是否可以从改变土体电阻率入手获得防雷减灾的新途径呢?结合环境岩土工程课程教学，笔者通过指导学生撰写“上海典型土层对雷击能量的转换模式及地基土力学性状变化”申请书，引导学生打破专业学科界限，从环境与岩土的整体角度出发考虑工程问题。目前，该项目已顺利获得上海市教委批准立项，。
(三)结合区域实际，锻炼学生解决实际工程的能力
由于环境岩土工程课程的实践性和应用性较强，仅仅依靠课堂教学远远达不到教学目标，还需要通过工程现场的实习，才能帮助学生深刻理解和掌握专业知识。教学中结合本地区工程实际情况，与施工单位或其他相关单位建立长期合作关系或实习地基，为学生提供更多的实践锻炼的机会。以上海为例，随着城市建设的快速发展，地铁沿线特别是地铁枢纽站附近往往已建或在建大量密集的高大建筑群，所带来的超大超深基坑开挖问题越来越多，呈现出“深、大、紧、近”的特点。在这类工程施工中，极易发生各类事故，危害工程和周边环境的安全。因此，应组织学生去这类工程施工现场参观考察。笔者在教学过程中，为了提高学生对实际环境岩土工程问题的认识和培养学生解决问题的能力，曾组织学生监测上海洛克菲勒外滩源深基坑开挖工程对周边环境的影响，这种让学生亲自参与环境岩土工程的教学方法，使学生对环境岩土工程有了更深刻的认识，取得了较好的效果。
三、结语
换句话说，当土壤被破坏，这意味着土壤应力状态的破坏准则和应力状态和交叉的破坏包络线模型。材料的破坏准则，如金属材料，金属材料，有两个著名的标准，一个是二维应力状态特莱斯C(Tresca)准则，另一个指的是优化三维应力状态(msies)准则。因为土的材料和金属材料相差甚大，所以金属材料的准则是不适合于土体材料，因此，土体材料有属于自己的准则，比较有名的是莫尔－库仑准则的二维应力状态和(MOHrcuolomb)利用莫尔－库仑准则推广到SMP(一个在松岗)准则。
2土压力概述
2．1挡土墙的类型
在平常的工程中，比如常见的土木、水利、交通等工程中，在支护结构施工中经常遇到，挡土结构是支持一些天然或人工边坡坍塌的预防作用，挡土是一种保持土体稳定性的建筑物，故又被称为挡土墙。常用的挡土在路基挡土墙基础两侧壁，两侧壁上，对翼墙进出口和两个侧壁，水力结构桥台，河岸的防护墙，双方港口的边坡挡土墙墙，地下结构的边墙，等。由上面可知挡土墙是多种作样的，如果根据挡土墙的特点可以将其分为重力式挡土墙，悬臂式挡土墙，扶臂式挡土墙，支撑墙，板桩墙挡土墙，锚定板挡土墙，加筋土挡土墙等等。
2．2作用于挡土墙上的土压力
作用在挡土墙上的土压力的来源是土，地下连续墙等结构上的挡土墙土压力，无论什么样的建筑物承受从的侧压力就是土压力。因此，土压力是在保留部分设计的主要考虑因素，检查土壤结构的稳定性。自从十八世纪开始就有许多学者意识到了这个问题并对此进行了研究，而且很多学者还得到了不错的效果并对应提出了许多土压力的计算理论和计算方法。其中最为著名的是1773年库仑(C．A．Cuolomb)提出的土压力理论和1857年朗肯(W．J．Ranklne)提出的土压力理论，这两个土压力理论子已广泛应用于土压力的计算，基础仍在工程建设。作用于挡土墙上的土压力，所受到的因素是多方面的，比如挡土墙的形式和墙体刚硬度、挡土墙的与地面倾斜度及其表面粗糙程度、挡土墙的变形和位移、填土的材料、填土表面荷载情况、地下水情况等等。当挡土墙的形式发生改变时，作用在其上的土压力的大小和分布也会随着改变。正常情况下，只要刚性挡墙，挡墙位移产生足够的，你可以把墙回填土后处于极限平衡状态，然后土压力的分布是一个三角形。恰好库仑土压力理论和朗肯土压力理论都是适用于刚性挡土墙。而柔性挡土墙由于受到墙体本身变形的影响，土压力的大小及其分布与刚性挡土墙有很大的区别。如前所述，对墙体的位移和变形会使作用在挡土墙土压力的变化。静止土压力是指壁静态，而不产生位移，不变形，墙背填挡土墙土压力填充弹性平衡状态。如果墙体填充方向偏离水平位移墙的顶部附近，或在填充墙的旋转方向，或墙在墙附近的地球旋转墙踵，偏离土体的变形方向，静止土压力时，土压力逐渐降低，逐渐失去了原来的平衡状态，如果填充的极限平衡状态，土压力作用在挡土墙被称为主动土压力。被动土压力是指墙向平移或旋转地球的方向，并填写朝墙的位移或变形的方向，墙背填土压实，因为逐渐失去原有的平衡状态，当位移达到一定数量，且土体压密到一定程度，从而使墙背填土处于被动极限平衡状态时，填土作用在挡土墙上的土压力。
3朗肯土压力理论
朗肯土压力理论第一次面世是在1857年，是由英国人朗肯(W．J．M．Ranklne)提出的，这一理论自面世以来由于其概念明确、方法简单、至今仍然被广泛应用。朗肯研究半无限土体内各点在重应力作用下，从极限平衡状态发展过程中的应力平衡状态，然后提出在挡土墙上的土压力的理论计算。这一理论的前提条件是土的极限平衡，在极限平衡的状态下提出如下的基本假定:(1)挡土墙的墙面时竖直且光滑的，接触面是毫无摩擦的;(2)挡土墙墙背面的是各向同性的均质填土，填土表面光滑;(3)在压力的作用下，足够产生位移和变形，是填土处于极限平衡状态。朗肯土压力理论是基于土的应力状态和朗肯土压力理论计算的基础上的两种理论及其研究极限平衡的半空间理论。朗肯在计算挡土墙压力时应用了半空间体的应力状态和土的极限平衡理论。直壁的第一假设回填土表面，光滑，墙的水平。在这种状态下的墙背土压力和剪切对土的界面应力为零。如果不改变右边土体中的应力状态。当主动或被动的挡土墙位移极限平衡条件，朗肯主动土压力与挡在墙背土压力被动土压力的作用。
4三维化的临塑荷载公式
是不考虑中间主应力的影响，但是最近的研究表明，中主应力对土体强度有一定影响，所以，如果计算结果没有考虑中主应力的影响会使计算结果出现误差，导致结果偏小。此外，前者还提到，土是一种颗粒材料，其强度包线和莫尔－库仑准则的三维应力是不同的，一些实验表明，在国内和国外。三维度的SMP强度准则在1974松岗元，NakaiTeruo两位科学家是非常相似的三维土压力作用下的强度包络线。因此，因此，临界荷载公式中引入了三维应力状态，不再采用莫尔－库仑准则的二维，而是直接由三维SMP破坏准则，这样子做不仅可以使现有的临塑荷载理论更为完善，还可以反映出工程实际的情况。
5结语
1．1人为因素
近年来，由于科技水平提高，岩土工程地质勘察设备和技术也不断提高，这也要求岩土工程地质勘察人员也需要具备更高的技术素养和实际操作能力，才能正确使用先进的勘察设备。但是，实际岩土工程一线地质勘察工作人员为农民工，他们不具备专业的技术知识和操作技能，也缺乏相应的安全意识和质量意识，导致地质勘察质量难以得到保证。不仅如此，许多岩土工程地质勘察工作的工期较短，促使勘察人员采用不规范、不科学的方法进行岩土勘察，导致勘察结果与实际结果的误差较大，严重干扰正常的岩土工程地质勘察工作，得出的勘察结果报表也不具有真实性。
1．2勘察方法
勘察方法问题主要表现在勘探钻进方法单一和取样方法不合理上。钻井措施需要根据地质条件选择勘探方法，这要求勘探单位对工程情况进行详细的地质调查，在根据勘探与布置勘探工程的结果选择勘探方法。但是一些勘探单位在未进行地质调查的情况下直接使用电力设备和机械设备进行钻进，不仅增加勘探时间，也消耗更多的资源。在取样方法上，勘探单位未根据设计勘察点的实际情况进行取样。如有些人员对软弱下卧层不进行取样分析，甚至因为表面上满足不少于件组的要求而将应当分层的层位加以合并，对数据的变异性不作检验、剔除。勘察结果经不得推敲，严重影响工程设计和建设质量。
1．3市场制度
虽然近年来我国岩土工程地质勘察单位的数量显著增加，但地质勘察市场化程度并不高，地质勘察市场制度严重缺失，市场调节作用失灵。而且许多新成立的地质勘察单位存在许多“水分”，存在许多皮包公司和外挂单位，严重扰乱地质勘察市场秩序，加剧行业内恶性竞争。激烈的恶性竞争导致一些地质勘察企业或单位为抢占勘察市场，采用压低报价方式提高市场竞争力。这种做法导致地质勘察单位为减少损失而采取偷工减料方式降低勘察成本，最终影响地质勘察质量。
2．岩土工程勘察质量控制对策勘察
2．1建立高水平勘察队伍
针对当前许多一线地质勘察人员非专业人员问题，首先可通过招聘方式引进专业人才，巩固一线地质勘察队伍，提高专业勘察能力。此外，还应针对当前一线勘察人员专业水平较低、知识结构陈旧问题，应加强人员培训工作，实现知识结构更新与新技术设备推广，提高岩土勘察工程人员的专业素质。最后，建立有效的激励机制。如建立两支或以上勘察队伍，实行内部竞争制度，促使勘察人员主动提高自身专业水平。
2．2运用新的勘察方法和技术
运用新的勘察方法和技术不仅可以提高勘察效率，还能提高勘察结果的质量和准确性，提高取样工作的精度。在选择钻进方法上，勘察人员要严格根据勘察规范做好实地地质勘察工作，并以此为基础选择正确的钻进方法;再结合更先进的钻探设备，改进传统钻探技术方法的不足。提高勘察方技术和方法的数字化水平，国际工程施工所采用的先进的设备一般都是数字化管理、智能控制。我国许多较为先进的岩体勘察部门也已经引进了先进的数字技术替代了传统的勘察技术。例如地形勘测方面，传统地形勘测需要借助手工测量，容易引起较大的误差。如采用新型数字化设备，可以方便地得到较为精确的测量结果。对于取样问题，应控制取样质量。如根据不同地质条件的不同选取不同的样本，如不同深度、不同类型的地质样本。
2．3完善岩土工程地质勘察制度
针对地质勘察市场混乱问题，必须建立有效的勘察监督制度，实行严格规范的勘察监督制度对勘察工作进行有效的监督，实行事前、事中和事后控制相结合，最大限度避免不当行为，保证勘察质量。严格市场准入机制，建立注册土木工程师制度。市场因素对勘察质量主要由于地质勘察资质门槛不高，导致地质勘察企业水平参差不齐。因而应尽快实施注册土木工程师制度，控制地质勘察企业及个人的职业资质。最后，加强勘察涉及单位的质量认证，健全质量管理。如采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理，提高勘察设计能力。
3．结语
1.实行严格的管理制度，强化技术防范措施
（1）在岩土工程进行投标前务必做好对施工组织的编制及设计工作。一定要依照防雨、防洪、防雷及防震等相关的安全规定标准，细致地对现场进行合理的规划。对于施工场地大门的设计一定要合理，堆放的材料、预设的给排水、组织用电和预设的电缆走向，都应符合既有规格。在这一过程中做好危险源的防范工作是才重中之重，同时也一定要对安全组织措施及技术措施进行防范。还要通过单位总工程师的审核，在施工中一点按照相关内容严格的执行。
（2）投标启动前，应编制出适宜的施工组织。一定要依照防雨、防洪、防雷及防震等相关的安全规定标准，细致地对现场进行合理的规划，对于施工场地大门的设计一定要合理，对于其生产设施和生活设施要进行合理的布置，同时对于各种类型材料的放置、给排水的设定、施工用电的组织进行合理的设计。做好危险源的防范工作是这当中的重中之重，同时还一定要注重对安全组织措施以及技术措施的防范，并且还要通过单位总工程师的审核以及临理单位的批准，要确保在施工中对其严格地执行。
（3）要加强对施工现场工作人员的管理。要想使生产安全的进行，就一定要提升其施工人员的安全素质。只有对施工人员进行安全素质的培训，才能够使施工人员的安全意识有所提升，同时还能够使其充分掌握安全生产的相关知识，从而提升其安全施工的技能，进而使其自我保护的能力有所增强，并且还能在一定程度上减少施工中的伤亡几率。施工单位一定要根据相关的规定对施工人员进行安全意识的培训，同时还要对施工人员的安全技术严格进行考核，对于能够通过考核的一定要为其颁发单位内部的施工上岗证，这样就能够在一定程度上降低安全事故的发生几率。此外，施工人员一定要由相关的劳务公司来为其进行组织招聘。
（4）要搞好对文明施工的宣传工作。施工单位要加强对施工人员职业道德的培训，要使施工人员在施工的过程中，不打扰附近居民的日常生活。选用封闭施工的办法，预设出美观的工地围墙及大门。统一布设各类别的堆放材料，提升工地整洁程度。对于施工人员的住宿环境，一定要符合相关规定的标准。此外，对于施工中产生的废水一定要经过处理，才能够排入城市的污水系统之中。
2.施工企业和施工人员的思想认识应有一定程度提升
（1）要加强对安全生产的监管力度。我们一定要建立一个专业的安全监管机构，同时还要为其配备关联着安全生产的多样设备，只有这样，才能维护好安全管理的惯常运行，发挥最佳管理成效。
（2）要在每一个岗位建立一个安全生产的责任制，要使每一位工作人员都做好自己岗位的安全工作，一定要坚持让施工人员持证上岗，同时还要采纳逐级交底的实效性制度，使安全检查的工作人员一定要严格对其安全工作进行监督和检查，并及时记录。
二、建立一个系统的质量控制体系
1.组织有序的合同评审
组织有序的合同评审，然后才能真正签订合同。对关联着合同的多样事宜，搭建起沟通业主的实效性桥梁。同时还要对施工中可能出现的一切安全隐患做出系统的报价。这样的风险，应涵盖着不适宜的设计，没能被预测到的地质状况等。
2.严格按照方案进行施工
在签订合同后，施工单位一定要按照工程的具体设计方案和业主指定的质量要求进行施工工作，同时还要结合施工单位自身的实际情况来进行对施工组织设计进行编制等工作，这样在能够在整体上提升工程的质量。
3.施工管理要协调统一
在岩土工程进行施工阶段，构建出项目经理部，经理作为项目管控的核心。在管理流程中，要整合起质量、施工耗费的成本、工期及安全等多样要素，从而能够提升项目管理部门的整体施工组织能力，进而使岩土工程的施工能够做到协调和统一。
4.做好施工验收
在岩土工程的竣工阶段，一定要做好对施工工程的验收工作，以及对施工工程的总结工作，一定要确保岩土工程能够顺利的交工，同时还能够进一步使施工单位的施工技术得以提升。应设定适宜的交工总结及结算流程，搭配上售后服务。
三、对岩土工程的施工过程实行有效监督
1.要重视对岩土工程施工中最关键过程和最特殊过程的控制
能够制约和影响整个岩土工程的主要因素就是其中的关键过程，为了能够使岩土工程的施工质量得到保证，我们可以对一切能够影响岩土工程施工质量的管理和技术、设备和材料以及施工人员等因素，采取相关规定的控制方法和手段对其进行控制。在岩土工程的施工中负责制桩、浇注、成孔等特殊过程的施工记录人员，一定要由与其相关的资深人员担当，同时还要对整个岩土工程施工过程中的参数进行持续的监控，并且还要按照相关的规定准确的记录岩土工程的施工过程，在完成记录工作后还要让负责质量检验人员进行签字检验。
2.要重视选择材料供货厂家
在岩土工程的施工过程中对于原材料的质量控制一定要优先选择供货的厂家。在对原材料的质量控制中一定要强化对材料的验收能力。在对原材料的质量控制中一定要强化对材料的复查，这样才可以避免使用了错误的材料或者是使用了不合格的材料。
3.要加强对技术的交底工作的控制
设计岩土工程施工的人员一定要对项目的负责人进行交底的工作，使工程施工项目的负责人能够理解和熟悉施工图纸的内容。同时工程施工项目负责技术的人员要对施工组织进行交底工作，使工程施工人员能够掌握施工的质量要求和其控制点。对于技术的交底工作一定要让相关工作人员明白。可以附图，关联的负责人应当认可并签字。
4.对施工的信息和产品的采集
在工程施工之前一定要明确相关的施工参数以及施工方案，在工程施工的过程中一定要注意施工现场的环境以及岩土的条件，在岩土条件出现变化时一定要及时地对施工的参数进行修改。
5.要对质量的成本进行控制
要根据工程施工的实际情况，对施工单位自身的施工能力进行评价，以及对实际工程施工的质量进行要求，在工程施工之前要建立一个质量控制的专项成本。应健全企业预设的施工定额，依循施工预算，编制出项目含有的计划成本。可以选取偏差控制，去管控项目必备的成本计划。
四、对岩土工程的施工质量实行有效检验检测
岩土施工中，应设定贯穿总括施工的检验。预设的进货检验，应涵盖分承包材料的有序管控，质量经理应查验进货。预设的过程检验，应涵盖对施工设计的总括审批、对所有作业点的查验。产出的过程产品，要经由质检员去查验。预设的最终检验，应涵盖竣工后设定的验收、对报告设定的审批。这一项要交付项目负责人。所有施工点都应注重自检的程序。自检应依循作业文件，以及组织设计涵盖着的要求。最终检验，应查验硬件产品、关联的软件产品等。拟定的竣工报告，交付以前，要经由授权人员去审批，确认报告的科学性。
五、总结
第一，对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中，在基础埋深时，需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握，如果地下水存在时，基础埋深要在地下水以上，如果必须埋深到地下水以下，需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用，以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析，天然地的造价较低，而且施工方便，在工程施工中都会优先考虑，但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时，就需要对地基进行处理，提高地基的承载力，提高基桩成桩号质量。除此之外，地下水文还会对基础开挖产生一定的影响，如果出现土体软化强度降低等，会影响基础开裂。第二，对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提，也是建筑工程施工的基础，在地基受到地下水文影响后，必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高，会对地下室等建筑物产生潮湿等影响，还会增加土壤的盐渍化，加强对建筑物自身的腐蚀，进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前，都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。第三，对支护产生的影响。随着城市的发展，高层建筑成为城市的一个标志，越来越多的高层建筑建起，随着高层建筑不断增加，城市建筑施工，受到施工场地、施工工艺的影响，会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中，基坑的开挖，会采用抽水的方法将地下水位降低，减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降，会对相邻建筑产生影响，引发变形或者是造成地面沉降等，所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。在岩土工程的勘察和施工中，水位地质的勘察发挥着重要的作用，水文与岩体两者是相互作用、相互影响的关系，对建筑物的稳定性和耐久性均会产生较大的影响，所以在岩土工程勘察中，水文地质勘察工作需要得到重视并加强，为建筑工程的施工，提供可靠的水文地质资料，进而减少水文地质对岩土工程产生的危害。
2岩土工程勘察中水文地质的应用
水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题，因为水文地质与岩土工程有着密切的关系，某些地方的水文地质又较为复杂，在没有对水文地质有一个详细的了解下，进行岩土工程施工，则会引发一些水文地质问题，影响工程的正常施工，为了保证工程施工的安全性和稳定性，并对水文地质灾害进行预防，需要在岩土工程勘察中加入水文地质的勘察，并加强勘察和监督管理。在岩土工程施工中，影响其施工安全性和稳定性的水文地质因素有，地下水文的类型、地下水位、地下水位的变动幅度等，为了提高岩土工程的勘测质量，降低地下水文地质对其产生的危害，需要在岩土工程勘察中加入地下水文地质的勘察。水文地质的勘察内容有：
2.1自然地理条件的勘察
岩土工程的勘察工作为岩土工程、建筑工程的施工，提供了良好的岩土数据，进行水文地质的勘察，可以为岩土工程和建筑工程的安全施工，提供可靠的水文勘察依据。所以需要在岩土工程勘察中，应用水文地质勘察。水文地质勘察中包含很多内容，自然地理条件的勘察是其中的组成部分，自然地理条件的勘察需要包含的内容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建设地区的气候，湿度、热量等，而地形地貌则是工程施工场所周围的水系、平原等的特征，地形是否开阔、地貌是否受到了侵蚀等。
2.2地质条件的勘察
在岩土工程、建筑工程的施工中，地质条件非常重要，其影响工程地基施工建设的质量，还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等，所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察，主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测，为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。
2.3地下水位勘察
在岩土工程、建筑工程等施工中，地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响，地下水位的变化，会造成建筑物、地基出现下沉、变形等，所以在施工前，对地下水位进行勘测，有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3～5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等，对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响，所以在岩土工程勘察中，地下水位的勘察工作是重点内容。
2.4隔水层、含水层的勘察
在岩土工程勘测中水文地质的勘察包含了很多的内容，除了以上这些需要勘察之外，隔水层、含水层的情况也需要进行勘察。隔水层和含水层的地下水类型、地下水流向、水位、变化幅度等，都需要进行勘察，其中主要对含水层的厚度、深度、分布进行勘察，还可以通过现场地层渗透系数等水文地质参数，对岩土工程的地下隔水层、含水层进行勘察，进而判断水文地质对建筑材料产生的腐蚀程度进行判断。水文地质在岩土工程施工中发挥着重要的作用，准确地勘察出地下水文地质，可以为岩土工程的施工提供一个有效的水文地质参数依据，还可以保证岩土工程、建筑工程施工的安全性和稳定性，所以在岩土工程勘察中，水文地质的应用在提高岩土工程勘察质量中，有重要的意义。
3结语
1．1工程概况
项目地处丽泽金融商务核心区内，为E08、E09地块。该项目地上建筑面积为23万m2，地下建筑面积约8万m2。拟建建筑物由2栋塔楼及其裙房组成，塔楼分别为地上39层和45层，建筑高度分别为180m和200m，裙房分别为地上6层、10层和15层，建筑高度分别为43．4m、49m和75．6m。拟建建筑物地下部分连成一体，基础埋深约为22m。
1．2地层分布及岩性特征
在场地勘探深度80m范围内的地基土主要由人工填土层、新近沉积层、一般第四纪冲洪积层和第三系构成。拟建场区表层普遍为人工填土层，岩性主要为素填土和杂填土，素填土为粘质粉土粉质粘土填土层、杂填土1层，填土层厚度约为2．8～5m。填土下部发育有新近沉积的粘质粉土砂质粉土层和细砂1层、粉质粘土2层透镜体，新近沉积层厚度约为1．3～3．9m。人工填土层及新近沉积层以下为一般第四纪冲洪积卵石层，分布连续、厚度较大，地表下5～40m之间普遍分布卵石层，局部分布有大漂石，漂石的分布随机性较强，其中在地面下20～35m范围内，漂石含量较多。巨厚卵石层中局部夹有粘性土、粉土层透镜体。一般第四纪冲洪积卵石层下为砾岩和泥岩互层。其中砾岩层，杂色，呈中厚层状，泥质胶结，胶结程度差，天然单轴抗压强度为0．029～0．92MPa，分布连续；泥岩1层，棕红色，呈巨厚层状，胶结程度差，遇水易软化，自由膨胀率为26％～30％，有弱膨胀性，天然单轴抗压强度为0．18～0．89MPa，分布连续。
1．3地下水概况
本次勘察钻探深度范围内，实测到一层地下水，地下水类型为潜水，水位埋深23．8～24．1m，水位标高19．99～20．83m，含水层主要为卵石层，含水层底板主要为泥岩层。本场区地下水位变化和北京市区总体变化趋势一样都呈下降趋势，但因为含水层颗粒大，渗透性好，其水位受自然和人为因素影响较大，历史上大的降雨年份和官厅水库放水时可使水位大幅回升。1995～1997年官厅水库放水，本地区水位标高曾一度达到36．0m左右，因此随着地下水限采措施及大气降水影响，地下水水位仍存在大幅上升的可能。该层地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替条件下具弱腐蚀性，在长期浸水条件下具微腐蚀性。
2砂卵石地层物探方法实践
2．1波速测试
采用RS－1616K（S）基桩动测仪，单孔法测试，本场地布置了2个波速测试孔，测试各土层的剪切波速值和压缩波速值，利用波速测试数据，判定砂层和卵石层的密实度。本场地地面下20m深度范围内土层等效剪切波速Vse值为256．1m／s～257．9m／s，场地覆盖层厚度dov﹤50m，建筑场地类别为Ⅱ类。根据波速测井成果可知场地表层构成浅震低速层，在地表以下5．9m处，压缩波速为373．5m／s、剪切波速为172．3m／s；潜水面附近20．09m处，压缩波速为705．2m／s、剪切波速为349．7m／s；地表以下第四纪晚更新世冲洪积的巨厚砂卵石层（局部夹有粘性土层）速度相对较高，第三纪砾岩、泥岩互层其速度则更高，在地表下第四系与第三系地层分界面附近40．3m处，压缩波速为1089．9m／s、剪切波速为605．7m／s；40．3m以深压缩波速和剪切波速逐渐增高。
2．2地脉动测试
在E08塔楼东南角、E09塔楼西南角布置2个地脉动试验孔，6个地脉动测试点（2个试验孔地面、孔内21m处、40m处各一个观测点），测试地面及孔中不同深度的测点的东西、南北、垂直方向的位移幅值和地脉动的卓越周期。根据测试报告，场地地面3个方向的脉动卓越周期在0．375s～0．395s之间，地面下21m处3个方向的脉动卓越周期为0．305s，地面下40m处3个方向的脉动卓越周期为0．19s～0．195s之间；场地地面3个方向的的脉动幅值在1．5×10－5m／s～3．0×10－5m／s范围内，地面下21m处脉动幅值为0．4×10－5m／s，地面下40m处脉动幅值在0．4×10－5m／s～0．6×10－5m／s范围内。建议建筑物的结构设计应避开场地地基的微振卓越周期，以避免地基与建筑物产生共振。
2．3电阻率测试
为了解决大粒径卵石层中地下水位较深的情况下量测的困难，布置了2个电阻率测试孔，从钻孔电阻率测试成果图中看出，地下水位以上非饱和卵石层视电阻率最大值一般在112～120Ω•m，地下水位以下的饱和卵石层视电阻率一般在10～12Ω•m，地面下23～25m处卵石层电阻率处于骤降状态，推测地下水位埋深可能在23～25m之间，与现场实测地下水位埋深较为接近。
2．4瞬变电磁法
TEM法属于时间域电磁法，该方法对低阻反应灵敏，更易于突出低弱的电阻率异常，适合划分本场地的含水及富水区域。以L2线反演视电阻率断面图1为例，对场区已有勘察成果资料进行综合分析，可以看出在深度约23m至25m视电阻率等值线变化梯度较大推测为本工区的潜水面位置；本场区地下地层较为平缓，L2线右端大号测点的视电阻率等值线形态出现倾斜的原因分析可能是由于接近高压线电磁噪声的影响，导致曲线扭曲，影响了电阻率等值线的形态。其它各条测线视电阻率分布规律与L2线较为一致，其潜水面形态也较连续。此外对本场地各条测线的视电阻率进行了不同深度（20m、25m、40m）的水平切片，得到视电阻率切片图，本场地内不同深度视电阻率在平面上的变化特征。视电阻率纵横向的变化，可以看出场地由东北向西南潜水面具有逐步变浅的趋势。另外从各个切片图都可看到场区中部的两个低阻异常，异常位置与地表布设的两个钻孔位置非常一致，推测为正在施工的钻机及注水钻孔所引起。从钻孔资料可以看出第四系与第三系基岩分界面在40m左右，但是由于该处的上下两层电阻率差异较小，依据TEM成果无法准确划分出第三系基岩界面，但是根据40m深的视电阻率切片图，可以看出视电阻率等值线平面上分布不均匀，即在同一水平面含水情况是不均匀的。
2．5浅层地震法
（1）浅层折射波法浅层折射波地震法是地震勘探中的一种重要工程勘察方法，常用来探测覆盖层（或低速层）的厚度，建筑地基、断层和古河道的分布等工程地质问题。本次浅层折射波地震勘察的目的是区分第四系潜水面及第三系基岩界面。本区地层界线的划分主要是根据实测解译的波速并考虑现场地质、钻孔资料来划分的。以DL1线为例进行分析和说明。第四系与潜水的分界面。由于场区位于古漯水河故道上，岩土破碎程度高、不完整、强度低，潜水面以上，纵波速度变化范围为350～950m／s，潜水面处纵波速度约为950m／s，潜水面深度变化约为23～25m。第四系与第三系基岩分界面。第四系潜水面以下第三系基岩面以上为卵石，纵波速度变化范围为950～1700m／s。第三系基岩面及以下为砾岩泥岩互层，岩石破碎程度较低、较完整。第三系基岩面处纵波速度约为1750m／s，深度变化范围约为41～43m不等，自南向北有缓慢变深的趋势。从DL1线反射剖面上可以看到，在100ms左右有一明显的同相轴，结合折射波的速度和时间分析同相轴应位于40m左右，推测为第三系基岩界面引起的反射波。其同相轴有起伏，而且略向大号（向东）倾斜，说明第三系基岩界面不但有较小的起伏而且向东有较小的倾斜。从各条测线的综合物探成果的对比可以看出：TEM法和浅震折射波法勘察成果均能较好地反映出第四系潜水面的分布，浅震折射波和反射波勘察成果均能较好地反映出第三系基岩面的分布。TEM法视电阻率可反映出第四系潜水面的分布形态，但不能反映出第三系基岩面的分布，另外TEM法视电阻率能够反映出场区内地面以下第四系、第三系地层含水情况。根据面波勘察成果解译出了场区内约5～6．5m深处的填土层与卵石层的分界面分布形态。
2．6地基承载力估算
采用波速测井和地震勘探获得了波速测井地层速度和地震地层速度。可以作为地基承载力计算的依据。通过波速测井地层速度和地震地层速度对卵砾石层承载力估算值与依据规范查表值对比可以看出，查表值还有提高的空间。
3结论
（1）现阶段利用普通钻进手段难以查明卵砾石层的力学特征。采用波速测试、地脉动测试、电阻率测试、瞬变电磁法、地震勘探法等钻探的物探方法可得到相应的一些物理力学参数，为评价场地的工程地质条件进行有益的尝试，为类似工程实践提供借鉴与参考。
（2）折射波地震法和TEM法较好地解译出了深度约23m潜水面及其分布形态。
（3）二维反射波和折射波地震法较好地解译出了深度约40m的第三系基岩顶界面及其分布形态。根据面波勘察成果解译出了场区内约5～6．5m深处的填土层与卵石层的分界面分布形态。
