地下水與巖土體相互作用的一點看法

地下水是運動著的水流，它和周圍的巖土介質不斷進行著物理的、力學的、化學的作用，從而影響地下水流的性質和化學組成，同時也對巖土介質狀態產生影響。水文地質學側重于水與巖土介質作用對地下水流系統的影響，而巖土力學則偏重于水與巖土介質作用對巖土介質變形的影響。前者以地下水污染研究和成巖成礦的研究為其主要應用方向，后者以巖土體水力學及其在工程中的應用和環境問題研究中的應用為主。這兩方面的研究均是環境地學的前緣領域。工程地質力學研究的主要是后者，研究內容包含“地下水流，巖土介質變形，環境影響”的完整過程。

地下水普遍賦存于巖土體中，它與巖土體相互作用可以歸結為兩個方面:一是地下水與巖土體間發生機械的、物理的和化學的相互作用，使巖土體與地下水的性質或狀態發生不斷的變化。從巖土力學觀點看，地下水對巖土體性質的軟化作用、地下水通過結晶為主的膠結作用對巖土體性質的強化即屬于此類，從而影響巖土介質的變形和破壞。二是地下水與巖土體間發生的力學方面的相互作用，它不斷地改變著雙方的力學狀態和特性。從巖土力學角度看，地下水對巖土體力學作用主要有靜水壓力、動水壓力(滲透力)和浮托力。在非飽和土體中還存在一種基質吸力(matric suction)。因此，在工程地質力學研究中，必須考慮巖土介質性質和力學作用中地下水的作用，并將其納入總體的本構關系中。由于地下水流是一種活躍的介質，其動態變化又大，研究中時間因子的考慮也是必須的。從理論上探討，地下水與巖土介質相互作用的工程地質力學理論研究應包括地下水滲流的研究、地下水對巖土性質的改變、地下水對巖土介質的力學作用。在應用于實際地質環境問題時，由于實際地質條件的復雜性，需要研究不同地質環境的一些基本作用形式，如碳酸鹽巖分布區的巖溶作用、松散層中的滲透變形等等。這些作用都是水與巖土介質的機械、物理、化學及力學作用的一種復合，而又往往是許多環境問題中的一種作用因子，因此，這些也應該是水與巖土介質相互作用的基本理論的組成部分。由于地下水滲流的墓本理論在有關水文地質學科中有深入詳細的研究，工程地質力學主要就空隙水壓力作用及其對巖土體變形破壞的影響 (含有效應力原理對巖土體的普遍適用性)、水對巖土體力學性質的弱化作用、非飽和土的工程性質、滲透變形和巖溶作用等方面來研究地下水與巖土介質相互作用。

許多災害和其它環境問題都和地下水與巖土介質相互作用有關，如水庫及河流堤壩的滲漏、抽排地下水引起的地面沉降和地面塌陷、地震誘發的砂土液化、斜(邊)坡和古滑坡的失穩、水庫蓄水及深井注液誘發的地震等都是水與巖土介質相互作用影響巖土介質變形，進而影響這些災害和其它環境問題的發生和演化。在這些災害和其它環境間題中，斜(邊)坡和古滑坡的失穩(即滑坡)中地下水作用約研究是薄弱環節。