巖土工程勘察中關于水文地質(zhì)問題分析

肖磊

摘要：一直以來水文地質(zhì)是巖土工程勘察中的重要內(nèi)容，擬建場地的水文地質(zhì)情況影響到了整個場地的巖土地層情況，對巖土工程勘察所選用的工藝和方法起到了決定性的作用。在進行勘探工程勘察的過程中，查明水文地質(zhì)條件，是確保巖土工程勘察結果準確性和可靠性的重要基礎，降低由于水文地質(zhì)條件所造成不利因素。本文從巖土水理性質(zhì)出發(fā)，分析了水文地質(zhì)勘察的具體要求，探討了水文地質(zhì)對巖土工程勘察的影響，最后對巖土工程水文地質(zhì)勘察注意事項和解決途徑進行了研究，以此供相關人士參考。

關鍵詞：巖土工程；水文地質(zhì)；工程勘察；勘察工藝

在當前巖土工程領域，水文地質(zhì)對巖土工程勘察和施工環(huán)節(jié)的影響十分顯著，尤其是地下水因素，是整個巖土工程架構的主要影響因素。因此，勘察單位在實際工程勘察實踐中，必須要高度重視水文地質(zhì)條件，針對性的做好水文地質(zhì)因素對巖土工程的影響，確定合理的方案，是巖土工程項目順利實施的關鍵。

1.巖土水理性質(zhì)

地下水是影響巖土水理性質(zhì)的關鍵因素，一般的巖土工程需要重點關注地下水的賦存形式，具體如圖1所示，地下水主要以結合水、毛細管水和重力水三種形式賦存，而結合水則可以區(qū)分為強結合水和弱結合水。

1.1脹縮性

所謂的脹縮性，是指巖土在經(jīng)過吸水和失水之后，水體積變化導致巖土體積變化的性能，巖土中的水分吸收或者消化之后所出現(xiàn)的巖土脹縮表現(xiàn)，會導致地表出現(xiàn)裂縫，基坑出現(xiàn)隆起，對地基基礎的穩(wěn)定性造成影響，對于巖土的脹縮性描述一般從膨脹率、體縮率及漲縮系數(shù)等參數(shù)進行表達。

1.2給水性

巖土在飽水狀態(tài)下，巖土的空隙和裂隙會出現(xiàn)失水現(xiàn)象，這就是巖土的給水性特征。一般情況下，給水度是給水性的主要表達參數(shù)，也是巖土工程水文地質(zhì)勘察的重要指標，對場地的疏干時間影響顯著，一般在實驗室進行試驗的方法來測試巖土的給水性。

1.3透水性

水在重力的影響下，能夠透過巖土的過程就是指透水性，在很多巖土工程實踐中，勘察場地地質(zhì)條件的不同，其巖土的透水性差異非常明顯，一般而言均勻、顆粒交粗的巖土透水性較強，如很多灰?guī)r地區(qū)遇溶洞，其透水性較強。滲透系數(shù)是巖土工程勘查中透水性的表達，一般實驗采用抽水試驗來測試。

1.4軟化性

巖土在浸水之后，巖土的物力性能發(fā)生了改變，強度會變低，這就是巖土的軟化性，通常用軟化系數(shù)來表達，在巖土工程項目實踐中，當出現(xiàn)巖石層容易被軟化，在地下水的影響下就會形成軟弱夾層。

1.5崩解性

巖土在浸水變濕之后，巖土會出現(xiàn)崩散和解體，這是巖土的崩解特性，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象與巖土的顆粒和礦物成分息息相關，除此之外與巖土的自身結構也有很大關聯(lián)。

2.水文地質(zhì)勘察的具體要求

隨著現(xiàn)代巖土工程理論和實踐的發(fā)展，越來越多的超高層建筑拔地而起，對于地基基礎處理的要求越來越高，而不同項目所在場地的地質(zhì)條件差異性較大，若不加強對巖土地質(zhì)的勘察，尤其是水文地質(zhì)的勘察，將會帶來十分嚴重的后果。因此，不管是什么類型的巖土工程勘察項目，水文地質(zhì)的勘察都是重頭戲。水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察中的一部分，但是對整個巖土工程項目的影響十分顯著，謹慎查明場地的水文地質(zhì)勘察工作，能夠確保巖土工程勘察的質(zhì)量。

在巖土工程勘察項目的實踐中，其主要的工作過程如圖2所示。其中水文地質(zhì)的勘察工作，需要綜合地理條件、地質(zhì)環(huán)境、地下水位等諸多因素，在具體勘察的過程中，須結合項目的實際要求，采用多種勘察方法查明地質(zhì)情況，在滿足規(guī)范文件要求的同時，須充分考慮到地理位置、地質(zhì)特征、地下水位和水質(zhì)條件等。通過對水文參數(shù)的測定，明確場地的巖土物理性能，進而制訂科學合理的建設方案。

3.水文地質(zhì)對巖土工程勘察的影響

3.1地下水動水壓力的影響

對于實際的工程勘察項目而言，水文地質(zhì)因素中對于巖土工程勘察影響最明顯的是動水壓力因素。在具體施工環(huán)節(jié)，自然條件下的地下水對巖土工程勘察的影響較小，但是一旦出現(xiàn)人類工程活動，地下水的自然條件就會發(fā)生變化，動水壓力就會出現(xiàn)失衡，動水壓力異常升高或降低，此時勘察得出結果可靠性較低。而且動水壓力異常升高或降低，可能會產(chǎn)生較大的地質(zhì)災害，這對于整個工程項目的施工都會造成極大的不利。

3.2地下水水位變化的影響

巖土工程勘察工作中，地下水的影響不僅僅有水動壓力因素，還有地下水位變化所帶來的影響。地下水位變化會導致巖土層結構穩(wěn)定，甚至會出現(xiàn)地面開裂、避免沉降等諸多現(xiàn)象。而地下水位的變化的影響因素非常多，如巖性產(chǎn)狀、含水層結構等，除此之外還有氣溫、降水量以及人類工程活動的影響，很多時候地下水位變化的影響是多種因素綜合影響的結果。一旦地下水位上升出現(xiàn)異常，將會對建筑物的地基造成腐蝕，影響地基基礎的穩(wěn)定性和可靠性。

地下水位上升會造成不利影響，而地下水位下降異常同樣會帶來危害。當?shù)叵滤幌陆捣冗^大，同樣會導致出現(xiàn)地面開裂、避免沉降等諸多現(xiàn)象。除此之外，地下水質(zhì)的惡化、水資源枯竭等生態(tài)問題也會接踵而至。地下水位的過度下降對巖土工程勘察影響十分顯著，過于頻繁的地下水位變化，巖土的膨脹和收縮形變頻率也會加強，這樣的情況下會導致巖土工程勘察工作無法順利進行，對后期的工程實體施工影響也十分明顯。

4.水文地質(zhì)勘察的注意事項

4.1充分了解場地水文地質(zhì)條件

在進行水文地質(zhì)勘察的過程中，首先需要對場地內(nèi)的水文地質(zhì)條件進行了解，如地下水的蒸發(fā)量、降水量、水位變化情況等基本信息，除此之外還要查明地下水與地表水之間的關系。不同地質(zhì)條件下，地下含水層厚度不一，而含水層厚度又是影響水文地質(zhì)的重要因素，地下水的流動方向、變化情況以及水質(zhì)信息都是非常關鍵的信息，在實際勘察中，需要結合多項數(shù)據(jù)做出科學的判斷。在進行水文地質(zhì)勘察的過程中，還需要勘察地下水和地表水是否存在污染，以及污染的程度。

4.2場地水文地質(zhì)的評價

在實際巖土工程勘察的過程中，水文地質(zhì)條件的評價，必須要基于翔實的數(shù)據(jù)資料而得來，要對可能會影響巖土工程性質(zhì)和影響工程施工的因素進行分析。根據(jù)分析的結果，針對性的采取預防和處理措施，確保后期工程實體建設施工的安全。對于水文地質(zhì)的勘察，要進行的多角度、全方位的調(diào)查，結合實際情況，為建筑工程施工提供水文資料信息，以確保在后期工程實體建設施工的過程中，能夠有翔實的數(shù)據(jù)資料可供參考。此外，結合整個工程項目的實施計劃和時間節(jié)點，分析出在不同時期場地水文地質(zhì)條件的變化情況，以及會產(chǎn)生的隱患，針對性的做好預防和應對措施。

工作人員在進行水文地質(zhì)評價的過程中，必須要求真務實，必須要結合場地實際，對巖土性質(zhì)進行詳細勘察，并且有側重點，如對于軟質(zhì)巖石或強風化巖石時，需要注意地下水對巖土體的脹縮，軟化以及崩散影響等。

4.3水文地質(zhì)勘察報告的復核

在水文地質(zhì)勘察工作中，須加大場地地質(zhì)情況的勘察力度，減少水文地質(zhì)所產(chǎn)生的不利影響。而實現(xiàn)這一目的，首先須明確勘察人員的工作目標在進行勘察過程中召開專題工作會議，對勘察的重點和難點進行分析和討論，要求參與勘察的工作人員按規(guī)范、按要求進行勘察工作，其次勘察人員須結合場地地質(zhì)條件和特點針對性地開展勘察工作，如勘察場地的氣候特點和地質(zhì)特點針對性地開展勘察工作，依據(jù)水資源分布特點選擇有效的勘察工藝方法，當完成勘察工作后，要對勘察結果的合理性進行分析，全面掌握場地內(nèi)的水文地質(zhì)情況。

完成勘察工作之后，為了保障勘察結果的準確性和可靠性，需要做好報告的符合工作，在進行勘察報告的符合過程中，邀請專業(yè)人員對勘察的水文信息及各項數(shù)據(jù)進行分析，判斷勘察結論是否合理，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準確或出現(xiàn)漏查的情況，就應該對所有的勘查數(shù)據(jù)進行核實和更正，確保結論的準確性。勘察報告的復核不僅僅能夠幫助員工及時地查漏補缺，彌補工作上的不足，同時也有助于讓工作人員正確認識到自身所存在的不足，加以改正以提高自己的業(yè)務水平。

5.巖土工程中的水文地質(zhì)評價實例分析

5.1工程概況

某建設工程項目為工業(yè)建筑群，屬江岸湖濱剝蝕殘丘地貌，建設項目用地區(qū)域內(nèi)存在殘丘地貌，丘陵之間分布狹窄的一級階地，標高為12m～14m，根據(jù)工程勘察的任務書要求，需要查明建設項目用地的水文地質(zhì)條件和基本特征，為項目建設用地施工圖設計提供水文地質(zhì)參考資料。

5.2水文地質(zhì)勘察方法

結合建設項目的特點及巖土工程勘察的要求，對于本項目的水文地質(zhì)勘察采用觀測點和觀測路線，對場區(qū)內(nèi)的水文點進行追蹤觀察，實現(xiàn)穿越構造、地質(zhì)界線的調(diào)查方法，對于一般的水文點采取手持GPS定位的方法進行勘察，對于重要的水文點采用RTK進行精確定位，并翔實填寫泉水點實測流量等水文地質(zhì)資料。通過上述勘察工作，對廠區(qū)內(nèi)的地下水類型、分布情況以及地下水補給、徑流、排泄等變化進行查明，為全面的進行水文地質(zhì)評價提供數(shù)據(jù)支持，了解項目建設所需的水文地質(zhì)基礎資料。

通過抽水試驗，測定第四系地層在天然狀態(tài)下和人工回填后的滲透系數(shù)，此次采取的抽水試驗方法，完成4個鉆孔，其中三個鉆孔分布在建設項目用地的回填區(qū)，剩余一個鉆孔分布在場區(qū)的一級階地。

在完成抽水試驗的同時，本項目的勘察還采用了壓水實驗，以實現(xiàn)建設用地地層不同巖性的風化程度和透水率，在建設項目用地布置了6孔壓水試驗。

除此之外，為了查清建設用地的地下水流速、流向情況，利用同位素綜合示蹤方法，對主廠區(qū)及周邊區(qū)域的地下水滲透流速大小、滲透流速方向進行探測，本次勘察共布置10個地下水滲透流速探測孔10個，地下水滲透流向探測孔10個。

5.3水文地質(zhì)評價

水腐蝕性評價：根據(jù)抽水和壓水試驗得到的數(shù)據(jù)，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》的相關內(nèi)容，本項目所在地下水對混凝土結構存在微腐蝕性，工程建設所形成的混凝土結構中的鋼筋在干濕狀態(tài)下，存在微腐蝕性。

工程建設對地下水的影響評價：建設用地所在的地下水徑流方向收到地形影響，場區(qū)內(nèi)的地下水順延節(jié)理裂隙和溶蝕節(jié)理形成徑流通道，流向第四系孔隙水區(qū)，最終向廠區(qū)內(nèi)的北向滲流，最終排泄與河流湖泊，遇汛期，場區(qū)周邊的河流會對場區(qū)內(nèi)的地下水進行反補，而場區(qū)地下水最終會流向周邊河流湖泊。建設用地完全平整場地后，最終地勢將高于兩側的階地，而場區(qū)所在地下中部巖體為弱風化巖，根據(jù)壓水測試的結果顯示為弱～微透水層。因此，場坪開挖對地下水的流向影響不大。

地下水對工程的影響評價：主要場區(qū)地下水主要以基巖裂隙水為主，由于開挖平整場地的原因，原地貌的淺部風化裂隙水已被完全清除，目前主要以微風化巖體為主，而在前期的壓水試驗結果顯示，巖土的透水率為0.41Lu～ 4.84Lu，結果表明為弱～微透水層，主要以大氣降雨補給形成暫時性的基巖裂隙水，在開挖基坑的過程中會出現(xiàn)局部滲水現(xiàn)象，但滲水量有限，可以采取明排的方式進行處理，而地下的基巖特性，在后期施工的過程中不會出現(xiàn)流砂、管涌現(xiàn)象，基坑排水對于場地和地基穩(wěn)定的影響有限。

6.結語

綜上所述，巖土工程勘察工作實施的過程中，水文地質(zhì)的影響十分重要，對于整個工程建設項目的順利實施有著舉足輕重的意義。因此，巖土工程勘察項目實施的過程中，一定要高度重視水文地質(zhì)因素的影響，謹慎務實的查明場地的水文地質(zhì)情況，提高勘察數(shù)據(jù)和結果的準確性和可靠性，為后期工程建設施工環(huán)節(jié)打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]孫陽，王建武，劉林杰.解讀水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災害的影響[J].華北自然資源， 2020（05）：115-116.

[2]閆路鵬.綜合物探技術在煤炭礦井水文地質(zhì)中的應用研究[J].石化技術， 2020， 27（08）：276-277.

[3]莊玉才.水文土質(zhì)巖土工程勘察設計與施工實踐[J].住宅與房地產(chǎn)， 2020（21）：96.

[4]潘軍.地下水環(huán)境影響評價中水文地質(zhì)勘察工作淺析[J].采礦技術， 2020， 20（04）：153-154.

[5]王超.地下水環(huán)境影響評價中水文地質(zhì)勘察工作的內(nèi)容和方法[J].工程技術研究， 2020， 5（10）：261-262.

[6]郭承.環(huán)境地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)勘察的運用研究[J].冶金管理， 2020（09）：118-119.

[7]袁輝.巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題分析——以濟南市XX工程為例[J].科技創(chuàng)新導報， 2020， 17（14）：14-15.

[8]郭昌宏.淺談地下水環(huán)境影響評價中水文地質(zhì)勘察工作的內(nèi)容和方法[J].華北自然資源， 2020（02）：106-107+110.