工程地質勘查中的水文地質危害及防治方案

司志遠

（安徽省地質礦產勘查局326地質隊，安徽 安慶 246000 ）

當前，隨著我國地質領域的不斷發展，諸多學者開始對水文地質因素進行研究，并著重探究其對工程項目的影響，通過整理不同水文因素與地質災害之間關系，為實際生產中對于水文地質災害的防范提供參考[1]，并已經取得一定的研究成果。在此情況下，想要實現對水文地質災害的多維分析，首先就要重點對水文地質因素進行，在此基礎上，通過提高各類工程項目對水文地質災害的防治能力，完成對工程項目安全保障的提升[2]。

基于此，本文提出工程地質勘查中的水文地質危害及防治方案研究，將水文地質因素造成的具體災害情況進行分析，最終設計出一種能夠較好的保護工程項目安全生產的防治方案，以期提高水文災害防治的有效性。

1 水文地質災害的主要形式

水文地質是對地下水情況的描述，包括流動方向、流量變化等因素，而地下水也是也是水汽循環中的一部分，因此，這里的地下水包括地表降水等外界水環境因素。同時，由于地下巖層組成及結構較復雜，也造成了地下水的流動情況的多變性[3]。在實際環境中，地下水的變化不僅作為一種地殼自然運動的表現方式存在，也是各工程項目水文地質危害的發生的主要原因[4]。基于此，本文首先分析了由于該原因造成的危害的主要形式。

1.1 崩塌

首先，最常見的就是由于水文地質因素造成的工程項目結構崩塌，當施工地質環境滿足以下條件時，就存在較高的崩塌災害發生的可能。首先，當所處地質環境的土層中滿足以下條件時，即錳、鎂、鈣含量高，上部疏松，下部存在地下水徑流，在這種環境下，地質環境會受到較大沖擊力[5]。且經過時間的推移，就會出現地質環境嚴重破壞的情況，地質環境底部的土層在出現強度降低的同時，韌性也會大幅下降，并最終引發崩塌災害。

1.2 冒頂

其次，冒頂也是一種常見水文地質災害，當工程項目進行過程中出現壓力保持平衡狀態失衡的情況時，就會出現工程上部巖層坍塌的情況。誘發冒頂的原因相對較多，但其根本原因是水文因素引起的壓力變化，導致工程項目壓力失衡，面對這種受力變化，地質環境會進行自身形態的調整，形成頂板變形、離層的情況，當這種情況出現后未得到及時緩解，且持續作用，頂板承受壓力超過自身承受范圍，巖層變形加劇，最終就會發生頂板坍塌或斷裂。一般情況下，冒頂災害發生前預兆較小，因此，發生頻率也相對較高，因此，成為水文地質災害中的一個主要作用形式。另一種由于壓力活動產生的災害就是滑坡，當斜坡存在過多巖體或土體堆積時，雨水浸泡、地下水運動、河流沖刷等外力作用使其發生形變，在重力作用下，堆積物會出現沿斜坡向下滑動的情況，并且同樣預見性較低，較難提前發現。

1.3 塌方

在工程施工過程中，當出現大角度構造面陡角時，其涉及到的土體等受施工材料在重力作用下，極有可能出現突發塌方情況。造成這種情況的原因除水文地質因素，即水流沖刷、強降雨以外，還包括地震等外力因素。同時，人類挖空地表下土層，坡腳施工等不合理的施工活動，也會對斜坡的受力平衡性產生不良影響，增大發生塌方災害的可能性。

1.4 沉降

沉降災害是近些年出現頻率逐漸上升的一種水文災害作用方式。隨著當前我國城鎮化的推進，對于地下水的開發速度也不斷加快，隨之而來的，施工過程中對水文地質的負面影響也與日俱增，這種負面影響的不斷累加，最終引發地質沉降的發生；其次，地面塌陷也是一種較為常見的水文地質災害，其可以理解為是小型的沉降災害，地面塌陷發生時，會對地面建筑的安全性產生威脅，并影響周圍居民的正常生活。

2 針對水文地質災害的防治法方案設計

針對上述的水位地質災害發生類型及成因，本文提出工程項目水文地質災害防治方案設計。防治方案設計整體框架如圖1所示。

表1 防治等級劃分標準及分類

圖1 工程項目水文地質災害防治方案框架圖

如圖1所示，為工程項目水文地質災害防治工程方案中的4點主要內容，通過該方案降低工程項目水文地質災害發生的可能。

2.1 灌漿加固

針對由于在工程項目施工過程中，破壞了原有的穩定性平衡，易造成崩塌災害，本文提出通過灌漿加固的方式進行防治。

山體外部形態及其內在巖石結構組成的影響，當施工項目出現大于30°的施工角度時，可以通過灌漿加固的方式進行崩塌災害的防治。灌漿加固主要是通過在已經產生松動，或者有可能產生崩塌位置進行灌漿處理，通過灌漿的防治注入混凝土等密度高，強度大的材質，防止由于土層松動造成的崩塌情況。

通過分析建筑項目的施工角度，抗崩塌承載力，巖層強度，結合當地雨水強度，洪水強度、地震作用力等因素，設計合理的加固厚度；當施工角度較小時，可以采用攔擋的方式進行防治。首先，對明顯凸起和松動部位進行清理，再在堅固的土層上搭建攔截、承接建筑，同時加強排水防滲建筑的質量管控，降低地下水軟化作用對巖土的負面作用，以此實現對于崩塌災害的防治。

2.2 搭建防護工程

為對冒頂和滑坡的進行防治，本文提出通過搭建攔擋工程、排導工程、護坡工程進行防護的方案。

攔擋工程對與崩塌、冒頂、滑坡地質災害的防治都有一定的應用價值。將作用在易產生地質災害的位置，通過修筑攔砂壩、儲泥池的方式，控制泥石流和雨洪徑流的沖擊，減少災害流量，并起到降低由于冒頂引起的地質變形程度；排導工程指通過修筑急流槽、束流堤，通過這些建筑改變泥石流、滑坡的流勢，以此實現減輕災害帶來的損失的目的；護坡工程是通過對施工坡面加固的方式來防治水文地質災害，加固后的坡面可以有效提高抵御地表水的沖刷和滲入作用，加固處理可以通過加設混凝土方格骨架的施工方式，也可以采用種植草皮的生物方式實現防護。

2.3 調整管線排布

通過上文分析可知，造成塌方的主要原因是外部水流沖刷，滲透造成的土質密度下降，作用力失衡。基于此，本文提出通過調整工程項目坡底排水管線排布的方式，提高工程項目對于水流的引導作用，盡可能的降低大范圍降水或山洪造成的水文地質災害。通過調整坡底排水管線，在管線排布薄弱部分加設排水管線，使大范圍降水或山洪帶來的大量底部積水能夠通過徑流、節流排出，從根本上對工程項目塌方災害進行防治。

2.4 加強環境監測

對沉降災害，在上述防治措施的基礎上，還需要對其進行更有針對性的防治措施。由于其發生存在較大的突發性，無明顯外在變化過程，因此本文通過建立科學的工程項目水文地質災害監測體系，完善對于沉降的預警機制。

由于施工環境一般面積較為廣泛，對所有監測點進行統一監測會產生大量的人力和物力消耗，因此，可以通過對施工環境進行防治等級劃分，在確保安全的同時降低監測工作量。具體劃分標準如表1 所示。

根據表1對施工環境進行防治等級劃分。通過設樁監測的方式，對工程項目的斜坡位移形變、地質環境整體形變、地質結構形變、地下水位變化幅度、汛期降水量變化等情況，進行不同頻率的數據監測，在監測過程中做好記錄，當發現異樣時，及時做出反饋處理，將沉降災害帶來的損失降到最低。

通過以上4種措施，構建針對水文災害的防治方案，降低工程項目中的安全隱患，為生產活動的安全進行提供保障。

3 結語

由于水文地質因素引起的危害隱患，已經逐漸成為影響項目工程安全的主要因素，對于該問題的防治更是刻不容緩，本文進行工程地質勘查中的水文地質危害及防治方案研究，并通過有針對性的防治措施防控，最終實現有效提高項目施工過程中安全性的目的。