探究巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的水文地質(zhì)問(wèn)題

摘 ?要：隨著國(guó)家建設(shè)的發(fā)展，巖土工程越來(lái)越重要，而水文地質(zhì)問(wèn)題一直是巖土工程建設(shè)的關(guān)注重點(diǎn)，因此在巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中要非常重視水文地質(zhì)問(wèn)題。巖土工程前期的水文地質(zhì)勘察不僅關(guān)系到后面巖土工程的設(shè)計(jì)和施工，還會(huì)影響整個(gè)巖土工程的質(zhì)量，因此只有在巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工前后有效的解決水文地質(zhì)問(wèn)題，才能防止巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。本文重點(diǎn)探討巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的水文地質(zhì)問(wèn)題，并對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決措施，盡量減少水文地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：巖土工程;勘察設(shè)計(jì);施工;水文地質(zhì)

中圖分類號(hào)：TU195 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1671-2064（2019）17-0000-00

0引言

在我國(guó)水文地質(zhì)情況非常復(fù)雜，所以會(huì)給巖土工程勘察設(shè)計(jì)帶來(lái)許多的困難。水文地質(zhì)問(wèn)題直接關(guān)系到巖土工程施工的安全，因此在巖土工程勘察設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)地區(qū)的水文地質(zhì)狀況作出深入的了解，充分調(diào)取施工地區(qū)的水文地質(zhì)資料，勘察人員要認(rèn)識(shí)到巖土工程水文地質(zhì)問(wèn)題勘察的重要性，進(jìn)行實(shí)地的水文地質(zhì)勘察，掌握施工區(qū)域地下水位和巖土層的情況，根據(jù)巖土工程勘察獲得的水文地質(zhì)條件及時(shí)制定相應(yīng)的防范措施和施工計(jì)劃，這樣能夠幫助施工單位解決水文地質(zhì)問(wèn)題帶來(lái)的危害，保證巖土工程基礎(chǔ)部分的安全性，有效推進(jìn)巖土工程項(xiàng)目施工。

1巖土工程勘察設(shè)計(jì)中水文地質(zhì)的勘察條件

1.1自然氣象條件

自然氣象條件包括了地區(qū)的天氣、溫度、濕度、蒸發(fā)量等。巖土工程勘察需要分析當(dāng)?shù)貧夂驐l件，根據(jù)降水量的大小判斷地表水和地下水的情況。通過(guò)巖土層的濕度分析當(dāng)?shù)貛r土層的含水量，明確施工地區(qū)巖土工程勘察的水文地質(zhì)信息。

1.2地形地質(zhì)條件

地形地質(zhì)條件主要是該地區(qū)大的地形以及巖土工程所在區(qū)域的地形，分析該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、巖層厚度、基底構(gòu)造等內(nèi)容。

1.3地下水位條件

巖土工程勘察特別要注意分析工程區(qū)域地下水位的情況，以免對(duì)巖土工程施工產(chǎn)生影響。在勘察當(dāng)?shù)氐叵滤粫r(shí)要從近幾年區(qū)域地下水位的變化分析，比如地下水的水位、流向，分析地下水和地表水的關(guān)系，地下水如何補(bǔ)給和排泄等。

2巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的水文地質(zhì)問(wèn)題分析

水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)于巖土工程施工非常重要，水文地質(zhì)的不同狀況會(huì)對(duì)巖土工程施工產(chǎn)生影響，而水文地質(zhì)有許多不穩(wěn)定因素，因此巖土工程勘察需要對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真分析。在對(duì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中水文地質(zhì)問(wèn)題應(yīng)該從地下水位升降變化、地下水動(dòng)水壓變化、地下水位反復(fù)變化等方面分析。

2.1地下水位升降變化對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害

地下水位的升降變化對(duì)巖土工程的施工產(chǎn)生巨大的危害，地下水位的變化會(huì)受到當(dāng)?shù)亟邓康亩嗌俣兓?。巖土工程勘察和施工時(shí)要重視地下水位對(duì)工程地基安全的影響，而地下水位的升降變化會(huì)對(duì)巖土工程整體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。降水量的增加首先會(huì)導(dǎo)致地層含水量增多，而含水量增加會(huì)導(dǎo)致地下水位上升。地下水位的上升會(huì)影響巖土工程施工，而地層含水量增多，會(huì)引起該區(qū)域的地表下降，損壞巖土工程。其次地下水位的上升，會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域形成流沙、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。然而地下水位的下降也會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害，地下水位的下降主要受到自然和人為因素影響。自然原因是因?yàn)樵摰貐^(qū)的降水量長(zhǎng)時(shí)間減少或者長(zhǎng)時(shí)間的干旱，人為原因就是該區(qū)域人工引流、修建水庫(kù)等，這些原因或多或少都會(huì)對(duì)地下水的變化產(chǎn)生影響，地下水位一旦下降，就會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域地面塌陷而下沉，長(zhǎng)時(shí)間的干旱則引起地表開裂，而這些地質(zhì)災(zāi)害會(huì)阻礙巖土工程的建設(shè)，甚至?xí)鸢踩鹿?。因此地下水位無(wú)論是升降都會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害，在巖土工程勘察時(shí)要仔細(xì)分析當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況，對(duì)巖土工程施工作出安排和計(jì)劃，防止地下水位升降影響巖土工程的質(zhì)量。

2.2地下水動(dòng)水壓變化對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害

地下水動(dòng)水壓的變化最主要是受到降水量變化的影響，其次是受到地表的壓力變化。一般情況而言地下水動(dòng)水壓不會(huì)有太大的變化，常常處于平衡狀態(tài)，但巖土工程項(xiàng)目施工產(chǎn)生的廢水滲透、當(dāng)?shù)亟邓康耐蝗辉黾右约暗乇韷毫υ龃蟮葧?huì)打破地下水動(dòng)水壓的平衡，從而引起地下水動(dòng)水壓的升高，則會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域產(chǎn)生管涌、流砂、基坑突涌等地質(zhì)災(zāi)害。盡管地下水動(dòng)水壓一般不會(huì)有太大的變化，但遇到人為或者極端自然天氣，就會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害，所以在巖土工程施工時(shí)要注意人為原因，保證巖土工程的穩(wěn)定性。

2.3地下水位反復(fù)變化對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害

地下水位的反復(fù)變化主要是指地下水位升降的頻繁變化，地下水位升降的變化會(huì)對(duì)巖土工程構(gòu)成危害，而地下水位升降的反復(fù)變化則會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因?yàn)榈叵滤坏念l繁升降會(huì)引起地下巖層收縮或者膨脹，遇到膨脹性巖土層產(chǎn)生變形，就非常難恢復(fù)，而地下水的反復(fù)升降一旦加大了巖層的膨脹幅度，可能引起地表開裂，從而破壞巖土工程建筑物。地下水位的頻繁升降會(huì)引起地下巖土層的金屬元素流失，導(dǎo)致巖土層承載力下降，從而使得巖土工程缺乏穩(wěn)定性。因此在巖土工程勘察時(shí)對(duì)于地下水反復(fù)變化的區(qū)域要避開工程建設(shè)，在巖土層相對(duì)穩(wěn)定且地下水位變化小的區(qū)域開展巖土工程建設(shè)，從而保障了巖土工程的穩(wěn)定性和安全性。

3巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中水文地質(zhì)問(wèn)題的解決措施

3.1針對(duì)地下水位升降變化的解決措施

地下水位升降的變化引起的危害，對(duì)巖土工程建設(shè)有著重要的影響，因此勘察單位在巖土工程勘察時(shí)要從各個(gè)渠道收集當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)資料。通過(guò)近幾年的資料來(lái)分析該區(qū)域地下水位升降變化的趨勢(shì)和走向。其次了解當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r以及氣候條件，判斷該區(qū)域處在什么樣的氣候環(huán)境下，每年的降水量變化以及氣溫的變化。對(duì)于地下水位的上升，巖土工程建設(shè)要及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)度，待地下水位滿足施工要求才進(jìn)行施工。還有就是巖土工程施工產(chǎn)生的廢水要及時(shí)清除，避免廢水下滲引起地下水位的上升。對(duì)于地下水位的下降，巖土施工單位選擇合適的施工時(shí)間段，避免該區(qū)域干旱時(shí)間段，巖土工程勘察時(shí)要觀察周圍是否存在地下水引流或者水庫(kù)，從而能夠?yàn)閹r土工程施工選擇好建設(shè)區(qū)域。最后巖土工程的建設(shè)一定要在巖土勘察結(jié)果的基礎(chǔ)上制動(dòng)施工方案，綜合考慮該區(qū)域的地下水升降情況，通過(guò)電腦建模預(yù)估工程施工的效果，施工時(shí)避免人為因素造成的地下水位升降，從而多方面控制施工區(qū)域的地下水位變化，為巖土工程施工提供穩(wěn)定的保障，確保巖土工程的安全。

3.2針對(duì)地下水動(dòng)水壓變化的解決措施

地下水動(dòng)水壓是地下水比較穩(wěn)定的因素，但地下水動(dòng)水壓發(fā)生了劇烈變化，那對(duì)巖土工程施工會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，針對(duì)地下水動(dòng)水壓變化，首先勘察單位在勘察過(guò)程中要確定該地區(qū)地下水動(dòng)水壓的情況，選擇地下水動(dòng)水壓變化不大的區(qū)域。其次施工單位要控制人為原因的影響，避免人為導(dǎo)致地表壓力的增大，引起地下水動(dòng)水壓的增大，施工單位要積極采取措施監(jiān)督施工人員的工作，規(guī)范工作人員的操作行為，從而降低巖土工程施工的風(fēng)險(xiǎn)。還有就是地下水動(dòng)水壓受極端天氣的影響，暴雨增加的降水量會(huì)導(dǎo)致地下水動(dòng)水壓的增大，因此施工單位應(yīng)制定施工計(jì)劃，避開暴雨等極端天氣的影響，從而能夠幫助施工單位正常施工。最后地下水動(dòng)水壓這種較平衡的因素在巖土工程勘察時(shí)，不要忽略地下水動(dòng)水壓的破壞作用，盡量在施工前就選擇好穩(wěn)定區(qū)域，規(guī)避自然條件的負(fù)作用，在施工時(shí)要注意施工人員的行為加強(qiáng)各方面的監(jiān)督，從自然和人為方面避免地下水動(dòng)水壓的影響，從來(lái)提升巖土工程施工穩(wěn)定性，保證巖土工程施工人員的安全，提高巖土工程的整體質(zhì)量。

3.3針對(duì)地下水位反復(fù)變化的解決措施

地下水位的反復(fù)變化是巖土工程勘察重要的部分，要通過(guò)周期性的觀察，找到地下水位反復(fù)變化的規(guī)律與走向，因此針對(duì)地下水位反復(fù)變化的情況，探討出下面幾點(diǎn)解決措施。首先勘察單位根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)資料，勘察人員要實(shí)地取樣，通過(guò)取樣檢查出來(lái)的水文地質(zhì)，進(jìn)行巖土工程項(xiàng)目的評(píng)估并確定好該區(qū)域的地下水類型、地下水位走向以及地下水位變化的幅度，然后根據(jù)地下水位變化的幅度，分析出該區(qū)域地下水位反復(fù)變化的具體信息，從而找到合適的區(qū)域施工以及施工過(guò)程降低地下水反復(fù)變化帶來(lái)的危害。其次勘察單位在勘察時(shí)要分析巖土層的滲透性，一旦發(fā)生地下水頻繁升降，通過(guò)巖土層的滲透性能夠幫助減緩地下水反復(fù)變化帶來(lái)的危害，分析巖土層的滲透性還有利于避免地下水反復(fù)升降帶來(lái)地下水上涌，形成一定程度的流砂，從而確保巖土工程的穩(wěn)定性，降低巖土工程的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。再次一定要避免地下水反復(fù)的升降帶來(lái)地下巖層的膨脹和收縮，施工單位要做好基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，加強(qiáng)地基的安全性，如果施工過(guò)程發(fā)現(xiàn)巖土膨脹致使地表的破裂，一定要及時(shí)止損避免地表坍塌，引發(fā)巖土工程事故，造成人員傷亡。最后地下水位的頻繁升降，引起巖土層金屬元素的流失，致使地層承載力下降，因此在勘察地下水位時(shí)要檢測(cè)地層金屬元素的含量，確定該區(qū)域地層的承載力，制定好施工區(qū)域和選擇好施工材料，從而保障了巖土工程的穩(wěn)定性和施工的安全性。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之，水文地質(zhì)問(wèn)題是巖土工程勘察和施工過(guò)程中重要因素，水文地質(zhì)問(wèn)題的存在嚴(yán)重影響到巖土工程施工的整體安全，地下水位的變化狀況是此次研究的重點(diǎn)，而地下水位的詳細(xì)情況，需要本地的水文地質(zhì)資料當(dāng)做研究基礎(chǔ)，實(shí)地的巖土工程勘察是獲取更為準(zhǔn)確水文地質(zhì)情況的關(guān)鍵。巖土工程的施工要在巖土勘察基礎(chǔ)之上制定出詳細(xì)的施工計(jì)劃，選取合適的施工時(shí)間段，盡量避免地下水位變化對(duì)巖土工程施工的影響，還有巖土工程施工時(shí)要規(guī)范施工人員的操作規(guī)范等。因此在巖土工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，要從自然和人為的原因研究當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)問(wèn)題，特別是地下水位的影響，才能確保巖土工程的穩(wěn)定性以及巖土工程的整體質(zhì)量。本文重點(diǎn)講述了地下水位的變化對(duì)巖土工程的影響，在研究方面有許多不足的地方，希望得到專家的指正，也希望本文能為其他研究者提供理論基礎(chǔ)。

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收稿日期：2019-07-31

作者簡(jiǎn)介：明安泉（1969—），男，湖北武漢人，本科，高級(jí)工程師，注冊(cè)巖土工程師，研究方向：巖土工程勘察與設(shè)計(jì)。