工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的危害研究

劉忠元

水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中影響重大，如果水文地質(zhì)出現(xiàn)問題，則會(huì)影響到整個(gè)工程建設(shè)的安全性，比如耽誤施工進(jìn)程、造成危害性事件等。因此，在工程地勘察期間，需要勘察好工程現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件與周圍環(huán)境，從而精準(zhǔn)、科學(xué)的獲得勘察數(shù)據(jù)資料，為工程項(xiàng)目的有序推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。施工前期的準(zhǔn)備工作，就是進(jìn)行地質(zhì)勘察，了解水文地質(zhì)問題，并且找出危害的原因。如此可以采取對應(yīng)措施克服水文地質(zhì)問題所造成的影響，減少施工的風(fēng)險(xiǎn)，增加施工安全性。至于水文問題，則主要是由地下水的變動(dòng)而導(dǎo)致，而地下水的變動(dòng)大致包括了水壓問題，水位問題等。只有根據(jù)這些情形加以分析，才能找到解決的辦法，從而提高了后期施工的總體質(zhì)量。

1 做好地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的必要性

水文地質(zhì)勘察是為了把握好施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)環(huán)境與地下水的分布、流動(dòng)等情況，在實(shí)地調(diào)研過程中要做好信息記錄，詳細(xì)處理好各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，合理安排安測點(diǎn)，能夠產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，基于水文地質(zhì)勘察情況，編制科學(xué)、精準(zhǔn)的水文地質(zhì)勘察報(bào)告，針對其中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，尋找積極有效對策，保證施工的順利實(shí)施。其次，根據(jù)建設(shè)單位的具體情況，詳細(xì)把握施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況，規(guī)避有害風(fēng)險(xiǎn)，保證施工安全。再者，水文地質(zhì)情況是工程建設(shè)實(shí)施的基礎(chǔ)性工作，對于施工材料的選擇都需要以施工現(xiàn)場的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中更是要基于水文地質(zhì)情況展開，才能保證工程進(jìn)度的穩(wěn)妥推進(jìn)。

2 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題概述

2.1 水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容

以往的工程勘察報(bào)告中，工程地質(zhì)勘察針對于水文地質(zhì)問題所評價(jià)的內(nèi)容往往缺少了全面性，地下水問題對施工的影響造成不少地方都出現(xiàn)了建筑基礎(chǔ)沉降、建筑裂縫等事故。因此人們必須意識(shí)到，在今后工程設(shè)計(jì)勘察中，要總結(jié)從前的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對關(guān)于水文地質(zhì)問題的評估從以下內(nèi)容進(jìn)行全面考察。首先，從工程實(shí)用視角入手，通過預(yù)見未來可能會(huì)形成的巖土工程危害，主要評估地下水環(huán)境對巖石體和構(gòu)筑物的作用和危害性，從而提供預(yù)防等手段。其次，積極查明有關(guān)水文條件質(zhì)問題，在工程地質(zhì)勘察作業(yè)前，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的地基基礎(chǔ)分類要求，選擇建設(shè)工程中的水文資源對建設(shè)工程進(jìn)行具體安排。最后，在提出不同的技術(shù)要求之下必須著重評估地質(zhì)問題。

2.2 水理特性與檢測方法

巖土最主要的水理特性及檢測方法有以下幾類：變軟性；透水性；崩解性；給水性涂料；脹縮性。變軟性是指巖土體在浸水后，力學(xué)硬度逐漸減小的特點(diǎn)，通常用變軟系數(shù)表征，也是評估巖體抗風(fēng)化、耐水浸力量的重要依據(jù)。當(dāng)巖石層中出現(xiàn)易變軟巖層時(shí)，在地下水的影響下往往會(huì)產(chǎn)生軟弱夾層。各種成分的粘性土壤、泥巖、頁巖、淤泥砂石等都存在著變軟的特性。透水性則是指當(dāng)水在自重作用下，巖土允許水分穿透自身的特性。疏松巖石的晶粒愈細(xì)小、越不均勻分布，其透水能力便越弱。堅(jiān)硬巖層的裂縫及巖溶愈發(fā)育，其透水能力就越強(qiáng)。穿透能力通常使用滲透系數(shù)表示，而巖土物體的滲透系數(shù)也可以使用抽水實(shí)驗(yàn)求取。解體特性是指巖石在淹水間斷濕化時(shí)，因土粒結(jié)構(gòu)遭到削弱、損壞，而導(dǎo)致混凝土體崩散、瓦解的特征。

2.3 做好水文地質(zhì)勘察的意義

首先，做好水文地質(zhì)勘察，才能夠及時(shí)提出詳細(xì)的水文與地質(zhì)勘察預(yù)警報(bào)告，為工程建設(shè)提供風(fēng)險(xiǎn)防范依據(jù)，同時(shí)由于地下水環(huán)境長期來運(yùn)動(dòng)，很易造成地上建筑不平衡，建筑施工困難。其次，為建筑施工單位提供有利條件，從而提高建筑施工效益。水文地質(zhì)勘察有助于更清楚地掌握工程現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境，因?yàn)楹芏喙こ添?xiàng)目的施工環(huán)境都是不溫和的，而建筑施工單位也只有了解該區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，才可以減少不必要的風(fēng)險(xiǎn)，讓整個(gè)施工過程更加安全有效。最后，水文地質(zhì)勘察是整個(gè)工程的重要開端，對整個(gè)工程的設(shè)計(jì)和施工都具有重要指導(dǎo)作用，因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)報(bào)告是整個(gè)建設(shè)工程的支撐。所有建筑材料提供方、施工單位等都必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)報(bào)告。所以，對施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)狀況深入研究才能使設(shè)計(jì)圖紙更接近現(xiàn)實(shí)，從而便于整個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目的順利開展。

3 水文地質(zhì)問題的危害

3.1 地下水位波動(dòng)

在水文勘察工作中，地下水位的變化是非常關(guān)鍵的勘察內(nèi)容，需要提高勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。如果地下水文發(fā)生了改變，所造成的影響也是非常巨大的。常見的地下水位改變，有地上地下水位減少、地下水位增高等，要求工程勘察技術(shù)人員必須予以高度的重視。水文問題中，水位上漲是比較普遍的危害問題。在開展水文勘察工作中，發(fā)生水位上漲的情況一般有以下幾點(diǎn)原因。一類是由于受到雨水的影響，而雨季降水又會(huì)使水位上漲。另外一個(gè)問題是受到施工結(jié)構(gòu)的改變，就會(huì)影響到地下水位。在工程項(xiàng)目施工過程中，如果發(fā)生地下水位突然上升的狀況，會(huì)影響到工程施工的安全與穩(wěn)定性。水文地質(zhì)問題中，水位降低也是比較普遍的環(huán)境危害問題。盡管地下水位降低和增高存在明顯的區(qū)別，但都存在嚴(yán)重的影響后果。只要發(fā)生地下水位降低的狀況，應(yīng)該及早尋找問題成因，并采取相應(yīng)對策。通常情況下，地下水位突然降低的根源在于土壤開挖后，施工強(qiáng)度過大，從而造成土壤開裂、沉降。嚴(yán)重的還可能發(fā)生土壤沉降、坍塌的現(xiàn)象。發(fā)生此類狀況，不但會(huì)危害到民眾的日常生活，而且會(huì)影響施工進(jìn)度以及質(zhì)量。

3.2 潛水位增加

在水文地質(zhì)中潛水位的增加，影響了建筑地基的穩(wěn)定性，使施工地區(qū)的土壤飽和。損害建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低工程穩(wěn)定性。此外，由于潛水位的增加也會(huì)促進(jìn)建筑地面發(fā)生位移的現(xiàn)象，或者導(dǎo)致建筑物內(nèi)部發(fā)生偏斜的現(xiàn)象，又或者出現(xiàn)建筑物的墻體發(fā)生了裂縫的現(xiàn)象，綜合來講，這一問題對建設(shè)工程影響較大。在工程地質(zhì)施工中，水文等地質(zhì)問題會(huì)造成施工中斷，降低工程施工的效益和工程質(zhì)量。必須采用相應(yīng)的對策來改善這項(xiàng)問題。

3.3 地下水壓力

在水文地質(zhì)中地下水壓力高低浮動(dòng)較大，增強(qiáng)了工程開展的難度。由于在水文地質(zhì)的要求下，對地下水的整體壓強(qiáng)進(jìn)行了大浮動(dòng)的改變，從而造成在施工進(jìn)行的過程中介入地下水壓力，引發(fā)了整體性壓強(qiáng)的變動(dòng)，對建筑的施工造成困難。例如，在項(xiàng)目建造過程中，由于建筑地質(zhì)勘察人員沒有對水文地質(zhì)狀況做出細(xì)致的分析調(diào)查，在施工建設(shè)中出現(xiàn)了巨大的流沙，或者地下水中有大量涌動(dòng)的跡象，會(huì)造成地面結(jié)構(gòu)被破壞。必須采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。如此一來，增加了施工單位的成本，降低了單位的效益。

3.4 地下水水質(zhì)

環(huán)境污染問題導(dǎo)致地下水已在不知不覺間遭到破壞，產(chǎn)生許多的污染物質(zhì)，假如不開展工程勘察和整治，則長期遭受破壞的地下水將降低項(xiàng)目進(jìn)展的速度。被破壞的地下水產(chǎn)生過酸或過堿類的化學(xué)物質(zhì)，將造成土壤巖石或建筑物遭受酸堿反應(yīng)，減少使用壽命，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

4 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題解決措施

4.1 重視水文地質(zhì)勘察與分析

在工程地質(zhì)勘探的過程中，要注重對水文的規(guī)律與特點(diǎn)剖析，對地下水位、地下水的酸堿度、水位變動(dòng)的頻次與幅度等方面進(jìn)行了重點(diǎn)的勘察，通過將所獲取的工程有關(guān)數(shù)據(jù)，與地質(zhì)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行比較分析，了解工程水文和普通地質(zhì)學(xué)的區(qū)別，進(jìn)而在此勘察成果的基礎(chǔ)上對具體的工程建設(shè)對策進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高工程的可行性與工程質(zhì)量。例如，在相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)工程的實(shí)施過程中，必須采用地質(zhì)勘察設(shè)備，對地下水環(huán)境中的有關(guān)成份加以分析研究，以測定地下水環(huán)境的酸堿性，進(jìn)而再根據(jù)具體的工程要求對建筑材料合理選用，避免材料與地下水環(huán)境成分之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而造成建筑地基不穩(wěn)。

針對水文勘察的內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的剖析，從多種視角對水文展開勘察與研究，了解水文可能對工程建設(shè)實(shí)施所帶來的危害，提前準(zhǔn)備具體的安全措施。除此之外，在進(jìn)行水文地質(zhì)的勘探與調(diào)查要求工作人員有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，從而必須加強(qiáng)水文基礎(chǔ)知識(shí)的研究，了解地下水巖層的水理特征。以堅(jiān)實(shí)的科學(xué)理論基礎(chǔ)為根據(jù)，對工程水文地質(zhì)環(huán)境的方面展開勘探與分析，并提出工程施工危險(xiǎn)性報(bào)告，逐步奠定科學(xué)研究的理論基礎(chǔ)。

4.2 規(guī)范水文地質(zhì)勘察的步驟

由于中國市場經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，工程項(xiàng)目建設(shè)的數(shù)量也越來越多，逐步建立了一個(gè)比較完備的工程地質(zhì)勘察系統(tǒng)。但是對于工程水文地質(zhì)方面的勘察與研究還沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的過程，出現(xiàn)水文地質(zhì)勘察結(jié)果應(yīng)付的現(xiàn)狀，從而大大降低了工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量。所以，必須針對水文地質(zhì)條件可能產(chǎn)生的影響，完善勘察步驟，有針對性的設(shè)計(jì)出科學(xué)合理性的勘察標(biāo)準(zhǔn)。對水文地質(zhì)的主要特征作出更細(xì)致的分類與研究，建立規(guī)范性的水文地質(zhì)勘察內(nèi)容、目的與評估系統(tǒng)，并成為工程施工的主要依據(jù)。

例如，在項(xiàng)目工程施工前，先行對相應(yīng)區(qū)域開展地質(zhì)勘察，根據(jù)地質(zhì)勘察的有關(guān)流程和內(nèi)容合理安排地質(zhì)勘察的任務(wù)，采取合理的分工與勘察工作同步開展，提高工程地質(zhì)勘察的效果。然后，將不同勘察目標(biāo)的任務(wù)構(gòu)成為一個(gè)完整的勘察結(jié)果，進(jìn)而規(guī)范整合，羅列出在各個(gè)方面所可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)。最后，結(jié)合各地質(zhì)勘察單位技術(shù)人員提供的具體處理辦法，在工程施工前設(shè)計(jì)切實(shí)可行的施工體系，提高項(xiàng)目實(shí)施的效果。

4.3 建立標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算體系

自然狀態(tài)下，地下的水壓力是比較微弱的，在靜止?fàn)顟B(tài)下，地下水的壓力為100Pa，在該種狀態(tài)下，不會(huì)對建筑施工造成太大的影響。但是在實(shí)際的施工過程之中，導(dǎo)致地表平衡打破，當(dāng)大于100Pa 的時(shí)候，就會(huì)地面建筑工程的產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。比如，在施工的過程之中，地下出現(xiàn)了流沙的變動(dòng)，以及管涌等情況，都是改變水壓的主要原因，也是影響建筑質(zhì)量的主要原因。在施工之前，建立標(biāo)準(zhǔn)檢查體系，對地下水壓進(jìn)行檢測，靜止水壓的計(jì)算公式為：ua=ywhwa 和up=ywhwp，發(fā)現(xiàn)深基坑的深度向下深挖，就會(huì)導(dǎo)致深基坑的含水層的水壓出現(xiàn)變化，加大水壓。通過計(jì)算體系，可以加強(qiáng)對下水變化的監(jiān)測，這樣能夠跟深基坑的地下水壓的變化，減少因?yàn)樗畨哼^大，導(dǎo)致沙流變動(dòng)的情況發(fā)生。

此外，還要提高地質(zhì)勘察報(bào)告的準(zhǔn)確性和全面性。建設(shè)過程中，地質(zhì)勘察報(bào)告對工程質(zhì)量、安全等各方面均產(chǎn)生了直接影響。所以，施工單位應(yīng)當(dāng)重視地質(zhì)勘察報(bào)告，在勘察成果的準(zhǔn)確度和全面性基礎(chǔ)上提升地質(zhì)調(diào)查水平，為后期建設(shè)工作奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在具體的勘察工作中，施工人員還必須精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)、整合與地質(zhì)勘察工作相關(guān)的參數(shù)、資源、信息數(shù)據(jù)。在勘察工作完成后，對各類數(shù)據(jù)做出全面分類與匯總，并建立地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。地質(zhì)勘察報(bào)告需要涵蓋水位地質(zhì)條件的評估，以及巖土結(jié)構(gòu)和巖土工程分布的分析，以及水位，實(shí)際水流入和埋藏深度等基本信息。

4.4 加強(qiáng)巖土水理性研究

在進(jìn)行地質(zhì)勘察工作的過程中,不少工作人員對巖石水理性質(zhì)不夠重視，僅僅將勘察工作中的關(guān)于力學(xué)方面的內(nèi)容進(jìn)行了勘察。就后期的地質(zhì)勘察工作來看,對于巖石中的水理性質(zhì)也要做好了測量和研究工作,因?yàn)樗硇再|(zhì)容易引起地下水與巖石之間的問題。除此之外，可以在勘察工作中應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。由于當(dāng)前的科技的快速發(fā)展,信息技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)中得到應(yīng)用。為了將其融合到建筑地質(zhì)勘察工作當(dāng)中,進(jìn)而增加政府對水文地質(zhì)勘察科技發(fā)展的支持力量,政府可以建設(shè)相關(guān)的信息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),加快促進(jìn)建筑地質(zhì)勘察信息的共享,并形成了目標(biāo)數(shù)據(jù)化質(zhì)量管理服務(wù)系統(tǒng),由此來促進(jìn)水文學(xué)勘察水平?？梢酝ㄟ^使用更現(xiàn)代化的測試設(shè)備來準(zhǔn)確獲取勘測建筑地質(zhì)技術(shù)樣本,由此來提升建筑地質(zhì)勘察的效率。

4.5 提高勘察人綜合素質(zhì)

最后,由于如今工程地質(zhì)勘察技術(shù)人員仍然存在人力資源短缺的現(xiàn)狀,又或者勘察工作人員專業(yè)知識(shí)和技術(shù)素養(yǎng)水平還不高,所以有關(guān)部門必須提高工程地質(zhì)勘察技術(shù)人員水平,對技術(shù)人員開展整體性的培養(yǎng),將具體的工程地質(zhì)勘察成果報(bào)告和案例研究作為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,逐步提升相關(guān)工作人員的技術(shù)和素質(zhì)。通過比較近年來相關(guān)工作人員的發(fā)展?fàn)顩r，發(fā)現(xiàn)在重視工作人員綜合水平以后，他們在地質(zhì)勘察工作方面所取得成績是非常明顯的。而且勘察工作有關(guān)的規(guī)章制度與體系也逐漸完善,對勘察工作的正常發(fā)展提供了基本的保證。因此對于勘察人員而言,提高他們的綜合素養(yǎng)與科技創(chuàng)新能力很有必要。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑地質(zhì)學(xué)勘察工作是工程建造的前提條件，關(guān)乎到工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量、工程工期的可靠性問題。唯有重視建筑地質(zhì)勘察工作并將其完善，方可保障工程項(xiàng)目的成功。在實(shí)際的工程地質(zhì)勘察工作中，水文地質(zhì)原因非常關(guān)鍵，也對工程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。水文地質(zhì)原因也可以帶來較多危害，如地下水位的改變、地下水環(huán)境壓力的改變等，都不同程度地給當(dāng)?shù)孛癖姷娜粘Ｉ睢⒐こ痰慕ㄔ斓葞砹烁蓴_，更有甚者會(huì)導(dǎo)致重大安全事故。所以，只有重視水文勘察工作，嚴(yán)密規(guī)范水文勘察制度，施工之前進(jìn)行地下水位的全面測量，了解地下水位的變化趨勢，才能對水文地質(zhì)災(zāi)害展開合理預(yù)測，進(jìn)而加以干擾，以保證工程建設(shè)的有序完成。