巖土工程中的水文地質(zhì)勘察微探

邱守翠

（中化地質(zhì)礦山總局福建地質(zhì)勘查院， 福建 福州 350013）

0 引言

隨著工程建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，其施工技術以及施工步驟都在不斷的進行著優(yōu)化。在目前的工程建筑領域，每一項工程開工之前，幾乎都會進行巖土工程勘察工作。這項工作的重要性不言而喻，但是隨著施工節(jié)奏的加快，施工團隊或企業(yè)降低了對巖土工程勘察的重視程度。如今的巖土工程在水文地質(zhì)勘察方面存在較多問題，比如水文地質(zhì)勘察工作側重點不突出，工作簡單化，勘察的實際情況很難得到真實的反映。本文通過介紹水文地質(zhì)勘察的作用以及現(xiàn)狀，提出了相應的勘察要點。

1 水文地質(zhì)勘察的作用

了解地下水的情況是巖土工程勘察中最重要的目的，很多巖土工程事故都與水文地質(zhì)條件未查清楚有關，場地水文地質(zhì)勘察尤為重要。水文地質(zhì)勘察具體包括很多內(nèi)容，如需要查明地下含水層類型、埋藏條件，以及地下水位埋深、補給來源、排泄方式和水位變化幅度等。另外，還要了解隔水層的滲透情況、地下水是否與地表水連通關系等。對于水文地質(zhì)條件的充分了解是巖土工程勘察工作重要內(nèi)容，也為巖土工程設計、施工提供依據(jù)。工作中要預先對水文地質(zhì)條件進行了解，并分析地下水可能會對工程建設產(chǎn)生的影響，以便制定合理的施工方案和應急預案，避免因未查明水文地質(zhì)條件而造成的工程安全事故。

2 我國水文地質(zhì)勘察現(xiàn)狀

我國工程建設領域施工出現(xiàn)的施工事故的記載資料以及大數(shù)據(jù)的分析表明，由地下水和巖土體相互作用所造成的地質(zhì)災害案例很多。許多施工事故的發(fā)生都是由于對地下水的運行機理了解得不充分而導致的。很多勘察單位只重視巖土體的空間分布特征，及其物理力學特性，殊不知巖土體受水浸泡會產(chǎn)生軟化，強度急劇降低，引發(fā)地基破壞或邊坡失穩(wěn)。因此，在水文地質(zhì)勘察中，應重視對水文地質(zhì)調(diào)查、測試工作。具體工作開展以及工作內(nèi)容需要通過工程實際來確定。對于地下水性狀的基礎變量和發(fā)展變化規(guī)律進行定性和定量分析。但是，在我國目前的水文地質(zhì)勘察現(xiàn)狀中，存在這許多問題，比如，勘察人員不專業(yè)、勘察工作不全面、以及勘察結果不準確等等。另外，還存在對水文地質(zhì)勘探工作不重視或不認真分析研究，這些問題都會影響水文地質(zhì)勘察工作的精度和可靠度。很多勘察隊伍在進行水文地質(zhì)勘察過程中，雖然也能為設計和施工提供必要的水文地質(zhì)參數(shù)，但成果的可靠性很難有保證，也為工程建設安全施工留下諸多安全隱患。

3 巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容

3.1 地下水環(huán)境調(diào)查

工程場地所在區(qū)域的地理環(huán)境調(diào)查是水文地質(zhì)勘察中最為基本的工作，同時也要全面收集工程區(qū)水文、氣象條件，以及地表水系分布，區(qū)域地下水分布概況等，還須收集近3 至5 年最高地下水位和歷史最高地下水位，是否存在抽取地下水情況，周邊是否有因開挖基坑而抽水造成局部區(qū)域地下水位下降等問題。有條件時也應收集工程場地周邊防洪水位等。

3.2 地質(zhì)勘察及試驗工作

除了環(huán)境條件調(diào)查外，水文地質(zhì)勘察工作還應對場地地質(zhì)情況進行勘察。劃分含水層和隔水層，含水層的透水性和富水性。一般而言，顆粒粗的砂卵石層透水性和富水性均強，而黏性土因透水能力差，其透水性和富水性均極弱。因此，場地巖土層的性狀與其水文地質(zhì)特征緊密相關。在進行水文地質(zhì)勘察時，一定詳細查明地層的分布情況，同時，應進行必要的水文地質(zhì)試驗工作，如進行含水層的抽水試驗、注水試驗，對基巖風化層也可進行壓水試驗，以獲得水文地質(zhì)參數(shù)。

水文地質(zhì)試驗是獲得場地水文地質(zhì)參數(shù)較為準確可靠的方法，抽水試驗孔的布置有帶觀測孔和不帶觀測孔方式，不帶觀測孔的單井抽水試驗常因抽水井內(nèi)水躍現(xiàn)象存在，使得井內(nèi)水位降深較實際降深大，導致滲透系數(shù)計算值偏小。帶觀測孔抽水試驗可以消除水躍現(xiàn)象的影響，但受成井工藝及含水層性狀的影響，觀測孔水位降深在不同出水量情況下，水位變動不敏感，使得滲透系數(shù)的計算結果可能與實際差異較大。因此，在進行抽水試驗時，應采取有效的措施保證抽水井和觀測孔成孔質(zhì)量。

3.3 地下水位觀測

查明地下水位埋深和分布情況，也是水文地質(zhì)勘察工作的重點內(nèi)容之一。地下水位觀測包括對初見水位、穩(wěn)定水位和承壓水頭觀測，初見水位觀測時應采取干鉆方法，遇水即測其水位埋深，而穩(wěn)定水位觀測則是待鉆孔結束后進行水位觀測。為評價承壓水是否對開挖的基坑產(chǎn)生突涌影響，需要進行承壓水頭觀測。承壓水頭觀測常采取止隔水措施，將被測含水層與其他含水層隔開。以上各種水位數(shù)據(jù)的獲得需要按相關規(guī)范進行操作，排除觀測數(shù)據(jù)的不真實。根據(jù)工程需要，采取地下水樣進行水質(zhì)分析，評價其對建筑材料的腐蝕性。

地下水位觀測應根據(jù)工程特點和要求進行。穩(wěn)定水位觀測和分層水位觀測對工程設計和施工影響大。為獲得較可靠的地下水位資料，應根據(jù)工程場地內(nèi)含水層的特征，采取可靠的成孔方法和止隔水措施。

3.4 含水層及隔水層特點

查明場地含水層及隔水層分布情況，是水文地質(zhì)勘察工作內(nèi)容之一。對某個具體場地來說，含水層和隔水層的劃分應該比較清楚，組成含水層的物質(zhì)一般顆粒較粗或孔隙裂隙較發(fā)育，孔隙聯(lián)通性較好，其透水性和富水性隨含水層的空間分布、性狀等因素而變化。相對含水層而言，隔水層的透水性和富水性極弱，其物質(zhì)組成多為黏性土，結構致密，滲透系數(shù)極小。含水層和隔水層的區(qū)分一般可根據(jù)現(xiàn)場抽水試驗、室內(nèi)滲透試驗或工程經(jīng)驗等獲得的滲透系數(shù)確定，是一個相對比較的概念，比如砂層和黏性土層，節(jié)理裂隙發(fā)育、破碎的巖層與完整的巖層。

4 巖土工程中水文地質(zhì)勘察要點

4.1 水文地質(zhì)評價

通過水文地質(zhì)勘察流程進行場地水文地質(zhì)勘察工作，獲得較豐富的勘察成果資料，包括外業(yè)抽水試驗及室內(nèi)滲透試驗等，以及地下水位觀測資料。整理過程中應進行綜合分析，校核數(shù)據(jù)的可靠性。應根據(jù)工程具體要求進行評價。對于基坑工程應著重分析降低地下水的可能性，采用有效的降排水措施，并提供相關水文地質(zhì)參數(shù)。在進行滲流穩(wěn)定性評價時，應提供巖土層的允許水力比降、有效重度等計算參數(shù)。提供滲透系數(shù)和影響半徑時，應結合現(xiàn)場抽水、注水或壓水試驗確定。評價時也可根據(jù)工程基坑設計要求，采用大井法估算基坑涌水量作為降排水設計時參考。

4.2 實施要點

在水文地質(zhì)勘察工作進行之前，要對該項工作有全面科學的認知。相關技術人員要搜集與工程場地相關水文地質(zhì)勘察資料，進行認真分析研究，對于一些重要參數(shù)和論斷，要能夠熟記于心，對于接下來的水文地質(zhì)勘探工作有所幫助。開展勘察工作時，要分析工程場地特點和設計要求，厘清工作的重點和難點，采用的方法和手段，合理安排人力物力進行內(nèi)外業(yè)勘察工作。如抽水試驗工作，應做好含水層和隔水層劃分工作，抽水井的結構設計，成井施工，洗井及抽水試驗均應按相關規(guī)程及標準進行。

水文地質(zhì)勘察的實施應該制定勘察大綱，熟悉工程場地水文地質(zhì)特征及工作任務要求，合理布置勘察工作量，采用可靠的勘察手段和試驗工作，對采取不同方法獲得的參數(shù)進行綜合分析比較，確保提供的水文地質(zhì)參數(shù)準確可靠。分析評價時應考慮到含水層為非均質(zhì)體，且各向異性，根據(jù)地下水動力學理論公式計算的有關參數(shù)僅供設計參考，對于中型和大型工程的降排水，使用時勘察報告提供的水文地質(zhì)參數(shù)時，應建議通過施工現(xiàn)場降水的抽水試驗予以復核。

5 結束語

水文地質(zhì)勘察作為巖土工程勘察中一項十分重要的工作，直接影響到工程降排水設計和施工的質(zhì)量和安全?？辈旃ぷ鲬鸭こ虉龅匾延械乃牡刭|(zhì)資料，制定合理的勘察方案，布置適宜的勘察工作量，采用可靠的勘察手段，并加強綜合分析研究。對獲得的勘察成果應針對工程特點進行分析評價，提供水文地質(zhì)參數(shù)時，應考慮含水層的非均質(zhì)性和各向異性。