巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題探討

張 楠，楊美艷，隨增志，曲關(guān)明子，艾克文

吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130012

巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題，一直成為巖土工程勘察領(lǐng)域倍受關(guān)注的專業(yè)問題?，F(xiàn)就工程勘察實踐中經(jīng)常遇到的水文地質(zhì)問題，以工民建（詳勘）為例進行剖析、解讀常規(guī)偏差隱現(xiàn)的問題，以此來修正過去的觀念和思維，增強對專業(yè)技術(shù)的重新認識。改變過去僅以簡短的文字概述諸多的水文地質(zhì)問題；改變對巖土工程勘察成果中水文地質(zhì)章節(jié)內(nèi)容的認識；增強外業(yè)勘察中索取第一手資料的能力；添補成果文件中的缺憾。為此，按巖土工程勘察專業(yè)的項目運行程序—巖土工程勘察各階段的水文地質(zhì)方面工作內(nèi)容分別闡述之。

1 踏勘階段

踏勘工作是在承擔(dān)項目后，人員、設(shè)備、儀器進入勘察場地前應(yīng)完成的一項工作，目的是對勘察場地從多方面有一個了解和熟悉，為下一步進場起到全面指導(dǎo)作用，其水文地質(zhì)工作內(nèi)容如下：

（1）建設(shè)場區(qū)有無地表水體？地表水體距擬建場區(qū)最近距離是多少？地表水體是否有匯集或萎縮的跡象，地表水體的規(guī)模等。

（2）建設(shè)場區(qū)地處哪個流域，流域內(nèi)的水系匯集、流經(jīng)、滲透過程是否會對建設(shè)場區(qū)的地基條件產(chǎn)生影響。

（3）建設(shè)場區(qū)歷史上或近些年經(jīng)歷的最大降水、地表水體及地下水的變動幅度。

（4）建設(shè)場區(qū)附近是否有化工類，醫(yī)療類等污染類工業(yè)廠區(qū)的廢水排泄、流經(jīng)、滲入。

（5）建筑場區(qū)附近是否有工業(yè)或民用（大、中、小型）水源地或深水井？是否在使用。

（6）了解建筑場區(qū)是否有地下排水管線、滲水井和各類人防工程存在，積水和滲漏如何。

（7）建筑場區(qū)附近是否有大型建設(shè)項目的深基坑；是否有地下隱蔽工程正在進行降水施工。

（8）其它與水文地質(zhì)相關(guān)的內(nèi)容。

2 編寫勘察綱要階段

勘察綱要是項目進行巖土工程勘察外業(yè)工作必須執(zhí)行的指導(dǎo)性文件，是項目運行的前驅(qū)，有著對勘察成果質(zhì)量起著舉足輕重的作用。巖土工程勘察綱要是查明建設(shè)工程項目地基的巖土體特征，是對

天然地基進行宏觀掌握，微觀了解的一項集基礎(chǔ)性與科研為一體的重要前置工作。其中根據(jù)項目的規(guī)模、分類、穩(wěn)定性、重要性等來設(shè)定的水文地質(zhì)及水理作用內(nèi)容如下：

（1）地下水的類型和賦存狀態(tài)。

（2）主要含水層分布規(guī)律。

（3）地下水的補給、排泄條件，地表水與地下水的補排關(guān)系及其對地下水位的影響。

（4）勘察時的地下水位，歷史最高地下水位，近3 至5 年最高地下水位，水位變化趨勢等。

（5）是否存在對地下水和地表水造成污染的污染源及其可能的污染程度。

（6）當(dāng)高層建筑或重大工程進行水文地質(zhì)條件評價時應(yīng)進行專門的水文地質(zhì)勘察方面的設(shè)計。

（7）勘察時涉及的其他方面水文地質(zhì)內(nèi)容。

3 外業(yè)勘察階段

外業(yè)勘察階段涉及的內(nèi)容較多，常規(guī)項目牽涉的水文地質(zhì)工作內(nèi)容應(yīng)由以下幾方面組成：

（1）建設(shè)場地及周邊地表水體體積和（自然水面）高程測量，并測量流量、流速等。

（2）各勘察孔的初見水位監(jiān)測和穩(wěn)定水位測量，分清上層滯水或潛水。

（3）采集常規(guī)分析的水樣和特殊分析的水樣。

（4）分析地表水與地下水的補排關(guān)系和豐、枯水期的變化。

（5）關(guān)心具有毛細上升作用的巖土體，掌握其在建筑場地的分布情況。

（6）根據(jù)勘察綱要設(shè)計的水文地質(zhì)內(nèi)容，結(jié)合勘察場地的實際情況完成相關(guān)工作內(nèi)容。

4 試驗測試工作

根據(jù)項目委托要求，踏勘和實際勘察工作接觸的水文地質(zhì)條件，試驗測試項目中水文地質(zhì)工作內(nèi)容如下。

4.1 實驗項目

實驗項目是與地下水相關(guān)的各層巖土的常規(guī)試驗（如：天然含水量、飽和度等）和特殊項目試驗（如：有機質(zhì)土和淤泥質(zhì)土等）它們與水有著密不可分的關(guān)系，常規(guī)試驗項目應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）相關(guān)層位地下水的簡分析、全分析。

（2）侵蝕性CO2測試。

（3）土樣品的吸水率、飽和吸水率、含水率、濕化、毛細上升高度等。

（4）黃土的濕陷系數(shù)等。

4.2 測試項目

測試項目是勘察過程中在現(xiàn)場實測取得的相關(guān)參數(shù)值，應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）測試土層的滲透系數(shù)。

（2）判定土層液化的可能性。

（3）進行控制性的抽水試驗。

（4）壓水、注水試驗。

5 巖土工程勘察中的水文地質(zhì)工作

巖土工程勘察報告是承擔(dān)—完成項目過程中各階段獲取相關(guān)成果的綜合反映，是集委托—踏勘—外業(yè)勘察—試驗測試等相關(guān)成果的集中體現(xiàn)；是一份表達勘察項目場區(qū)地基存在現(xiàn)狀的相關(guān)文件，更是建設(shè)項目基礎(chǔ)設(shè)計采用的科學(xué)依據(jù)和法律文件。這里提到的僅是巖土工程勘察中工業(yè)與民用建筑常規(guī)勘察項目水文地質(zhì)工作內(nèi)容。

（1）巖土工程勘察報告中應(yīng)反映初見水位，靜止水位（及高程）。

（2）含水層（組）位置、巖性，地下水流向，地下水與地表水的補給、排泄關(guān)系、地下水的主要補給來源。

（3）流域內(nèi)地表水體是否對擬建場區(qū)現(xiàn)狀和未來產(chǎn)生影響。

（4）預(yù)測五十年一遇的歷史上最高水位。

（5）提供相關(guān)巖土體的滲透系數(shù)和不同地貌單元的涌水量（或單位涌水量）。

（6）提供水質(zhì)的概況（簡分析或全分析成果以及侵蝕性試驗等成果）。

（7）提供擬建場地的標(biāo)準凍深值，判定相關(guān)土體，因水的作用而產(chǎn)生的濕陷性和液化趨勢。

（8）提供相關(guān)巖土體的凍融對地基或基礎(chǔ)的影響。

（9）提供開挖地基的降水設(shè)計方案（或措施）方面的建議，預(yù)測對周邊建設(shè)的影響。（10）提供地下水對（箱、筏等）基礎(chǔ)產(chǎn)生浮力的影響程度，并預(yù)測相關(guān)參數(shù)。

（11）提供關(guān)于水方面的作用對建筑物基礎(chǔ)或地基產(chǎn)生的影響因素，并提出解決問題的辦法或處理措施及建議。

6 驗槽工作

巖土工程勘察的驗槽工作，是勘察單位完成整體項目運作的最終章節(jié)，也是把工程地質(zhì)勘察成果提供給委托方使用前的最后一次質(zhì)量把關(guān)。

（1）基坑內(nèi)的原狀土是否被不同成因的水體（雨水、上層滯水、承壓水、工業(yè)或生活污水等）浸泡過。

（2）基坑內(nèi)的原狀土是否因下部含水的巖土體中產(chǎn)生毛細上升而改變原狀土的物理性能。（3）開槽的地基是否挖至有水的枯井、古墓、下水井以及有水的人防工程殘留體。

（4）地下水對已開挖基坑邊坡穩(wěn)定性的影響。

（5）對地下水位以下開挖的基坑重點應(yīng)研究水的集散作用所產(chǎn)生的軟化、崩解、濕陷、漲縮和蝕作用。

（6）當(dāng)基坑進行降水處理時應(yīng)研究實施降水或隔水措施時對相鄰已有建筑的影響。

7 結(jié)論

巖土工程勘察中的水文地質(zhì)工作內(nèi)容，是巖土工程勘察的重要組成部分，巖土與水的交融，是不可分割性的關(guān)系，在不同的擬建場地產(chǎn)出形態(tài)差別很大，相互的影響在土體中有更突出的一面。常規(guī)勘察項目場地中的水文地質(zhì)工作內(nèi)容，應(yīng)具有場區(qū)的區(qū)域水文地質(zhì)特征；特殊、復(fù)雜項目場區(qū)的水文地質(zhì)內(nèi)容應(yīng)獨立組成章節(jié)，既要全面反映項目擬建場區(qū)的相關(guān)水文地質(zhì)條件，又要結(jié)合建筑體的特征反映擬建場區(qū)周邊的水文地質(zhì)環(huán)境。

勘察成果報告的質(zhì)量，關(guān)鍵在于基礎(chǔ)（搜集、實測）資料、成果的精度、離散性、準確性、全面性、代表性和適用性。因此，勘察單位應(yīng)根據(jù)其資質(zhì)現(xiàn)狀，建立長效的用人機制、穩(wěn)定專業(yè)隊伍、提高專業(yè)技術(shù)人員的整體素質(zhì)和能力，為基礎(chǔ)工程建設(shè)把好關(guān)，造福于吉林人民。

[1] 工程地質(zhì)手冊編委會.工程地質(zhì)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2007，642-62.

[2] 高大釗.巖土工程勘察與設(shè)計[M].北京：人民交通出版社,2010.

[3] GB50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].