工程地質勘察中水文地質若干問題的探討

張世東

摘要：水文地質中的若干問題直接關系到巖石所具有的工程特性變化，同時也向整個工程的耐久度和穩定性提出考驗。本文通過對工程地質勘察與水文地質這兩個重要的關鍵詞進行概念梳理，針對其評價體系進行整理。進而梳理出水文地質在工程地質勘察中出現的若干問題，并提出淺薄的解決建議。

關鍵詞：工程地質勘察；水文地質；工程地質

地下水作為巖石體的組成部分，卻常常被忽視。同樣，水文地質在工程地質勘察中也常常扮演被忽視的角色。實質上，水文地質中的若干問題直接關系到巖石所具有的工程特性變化，同時也向整個工程的耐久度和穩定性提出了考驗。

一、工程地質勘察與水文地質

1、工程地質。工程地質一門通過調查、研究來解決人類活動及各類工程建筑有關的地質問題的科學。工程地質本質上是一種擇優的方案選擇，在進行人類活動及工程建筑前，通過探明現有地質條件，以此為依據來預測接下來可能出現的地質變化，進而選擇最優的活動和施工場地，并為工程的設計、施工和使用提供地質學層面上的科學依據。其主要研究的內容包括了對巖土成分、組織結構等層面的探究。

2、水文地質。簡單來說，水文地質代表著地下水的各種變化與運動。其主要研究內容包括地下水的成分、形成、分布及變化運動。此外，還包括將地下水視作資源加以利用，并包括地下水變化對工程建設帶來的影響及防治等層面。

3、工程地質勘察中的水文地質評價

在以往的實踐中，許多工程在進行基礎設計與施工時，因為忽視地下水對巖層的作用而導致工程出現諸如基地下沉和家建筑物開裂等嚴重質量問題。因而，目前業界開始對工程地質勘察中的水文地質評價重視起來，并建立起了相對應的評價內容，水文地質評價的內容主要有：（1）對地下水的評價。主要包括對地下水目前所處在的自然狀態、接下來的變化進行預測與分析，結合建筑物的基地條件進行危害評價，并設置預防措施。（2）對巖土層的評價。勘察的對象在于巖土層以及含水層上，主要需要觀察其在地下水作用下的變化。再結合建筑物的修建要求及基地現狀等條件，對可能會出現的危害及危害程度進行科學的預測。此外，埋在地下的鋼筋也很容易因地下水的浸泡而被腐蝕，也要提出相對應的防治措施。（3）對地質富水性與滲透性的評價。對地質的評價指標包括富水性和滲透性兩個重要指標。富含地下水和滲透性較高的巖層，如風化巖或軟質巖石等會因為地下水的升降而出現變化，當建筑物的基地置于這樣的軟質巖石上時，往往會出現流砂，甚至管涌和潛蝕等危險。

二、工程地質勘察中水文地質的若干問題

地下水的變化主要是其水位上的上升與下降，因而這兩種狀態可能會對工程建筑造成不同的影響。此外，地下水頻發的反復升降也可能會帶來問題。具體來看，水文地質在工程地質勘察中的若干問題主要有：

1、地下水升降帶來的問題。人為與自然因素都可能引起地下水位的升降，而水位的變化將造成對建筑物的連鎖反應。

（1）地下水上升帶來的問題。暴雨、高溫等自然天氣，灌溉、排污、施工等人為因素以及含水層自身的地質變化都可能引起地下水上升的現象。地下水水位上升，首當其沖的就是土壤。土壤因為浸泡在成分復雜的地下水中，往往會出現沼澤化和鹽漬化的情況。除了土壤外，建筑物也可能會因水位上升而受到腐蝕。水位的上升還可能帶來地質運動上的變化。在一些特殊的土地結構上，如斜坡和河岸等結構中，水位上升可能會出現滑坡、崩塌等地質災害。此外，還可能出現諸如巖體受損，強度等指標急速下降等情況。嚴重的情況下，地下水水位較高，長期浸泡建筑物地下室，可能會影響根基穩定性，造成建筑物基礎上浮等情況。此外，還可能會引發如流砂、管涌等現象。（2）地下水下降帶來的問題。人為因素是引發地下水水位下降的主要原因，大量的抽取地下水使用、進行采礦活動后造成礦床過度干燥以及水利工程等都可能會出現地下水補給不足，水位下降的情況。當地下水水位下降嚴重時，地裂、地面沉降、塌陷等情況往往會出現。地面的變化自然會帶來對建筑物的變化，建筑物失去穩定性，可能會出現坍塌等情形。（3）地下水頻繁升降帶來的問題。將巖土置于頻繁升降的地下水中時，巖土會因為含水量的急速變化為產生不均勻的膨脹。巖土的膨脹與收縮會帶來對建筑物的擠壓與放空，進而引起建筑物受損，這一點在輕質建筑物中尤為明顯。此外，地下水在巖土層中的來回滲透，將土層中的鐵、鋁等成分帶走，令土層降低甚至失去膠合能力。異變的土層為接下來的工程選擇與處理帶來難度。

2、地下水動壓力帶來的問題。流砂、管涌和基坑突涌等問題在本文中已出現過，除了地下水上升等因素帶來這樣的問題外。地下水的動壓力作用下也會形成這樣的問題。自然環境下，動壓力變化微弱。只有在人為工程的作用下，才會改變這樣的平衡。造成動壓力變化，進而引發上述問題。

三、對于水文地質問題的解決措施探討

（1）重視水文地質勘察的影響。在地質勘查工作總結報告中，應當對地下水對工程施工可能的影響做出說明與評價，并預先制定出防范措施。此外，還需要在考慮地下水影響的情況下制定出項目的可行性報告等文件。（2）加強水文地質的相關研究。最主要的是關于水理性質的研究，水理性質是水與巖石相互作用所展現出來的綜合特性。在研究時，可以通過采樣、測試等方法進行。（3）重視地下水的影響。首先，從觀念上重視地下水自有屬性對工程的影響。具體行動上則需要對地下水的PH值等指標進行采樣、檢測，計算出地下水對工程的影響。接下來就是進行影響預估與風險預防等工作了。（4）完善水文地質勘察評價體系。在提高勘察工作人員的安全意識的同時，對評價機制做出不斷的更新評價。建立起適于工程地質勘查的水文地質資料庫，為以后的工作開展提供數據支持。

總結：重視一件事是完善一件事的開始，在對水文地質的若干問題進行解決之前，增加觀念轉變是邁出的第一步，也是最為重要的一步。值得一提的是，在進行具體工作時，應當注意進行完整的數據報告，為建筑全周期評估提供更多地數據支撐與服務。