探討巖石工程中水文地質的重要性

■　繆治平

（廣東省地質災害應急搶險技術中心廣東廣州510425）

探討巖石工程中水文地質的重要性

■繆治平

（廣東省地質災害應急搶險技術中心廣東廣州510425）

在進行巖土工程勘察時，往往會存在著對工程中水文地質狀況了解不夠且研究不深的狀況，這不僅會影響巖土工程地質勘探的過程，還會極大地影響以后的工程施工及施工安全。本文通過對巖土工程中的水文地質進行分析，針對水文地質問題在巖土工程中的重要性及水文地質探測的內容進行了探討，對如何提高水文地質探測的精度提出要求。以此為有關部門的施工提供參考和意見。

巖石工程水文地質勘探施工

0　引言

對于巖土工程而言，主要是以巖土體作為工作對象，應用工程地質學和巖石力學，對施工中巖石地質進行改造，以便工程的進行。這種工程的實施極易受到當地復雜水文地質狀況的影響，所以在巖石工程開始前，要對其進行勘察，保證工程質量及工程安全，然而，在實際工程的勘察設計及施工的過程中，施工現場的水文地質狀況勘探卻始終是一個極為重要且容易被忽視的環節，通常只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性的評價，而對當地水文地質更深層的內容了解不夠，比如巖體下地下水的狀況、巖層環境對工程的耐受力等，因此，需要對巖石工程的水文地質勘察更加注重，并采取措施提高勘探的準確性及效率。

1　巖石工程及水文地質勘探

1.1巖石工程的定義

巖石工程或稱巖體工程，系指修建或構筑在巖體內部或巖體表面的任何工程。人類的工程活動，如礦產資源的開發、水利資源的利用、各類建筑物的構筑等，均與地質環境中的地質體密切相關。這些工程建設中，巖石工程是通過對當地地質環境中巖石或土的利用，來整治或改造施工建設的工程環境。在一些工程中，尤其是土木工程，涉及巖石工程部分較多，需要對其重點關注和設計。

巖石工程的一般工序為：巖土工程勘察——巖土工程設計——巖土工程治理——巖土工程監測——巖土工程檢測。其中巖石工程的勘察作為首要步驟，極易被忽略。如圖1所示，所謂巖土工程勘察是根據工程建設的要求及特點，應用各種探測手段，對當地的地質環境及水文狀況進行深入地探查，基于得到的水文地質參數對巖石工程的施工條件進行評估，并給出意見和解決方案，得出勘察報告。由于巖體工程不僅包括地面工程，還包括地下工程。所以在做巖體工程勘測時，需要研究地下空間開發利用過程中的各種環境巖土工程問題，如各類地下結構的設計是否符合地下巖體環境；地下工程的施工操作是否符合巖石的耐受性；地下水的狀況是否影響工程實施等。為了對工程建設項目的可操作性和安全性進行準確詳盡評估行研究，需要對地質環境進行科學探查。

1.2水文地質勘探

水文地質是研究自然界中地下水的各種變化和運動。其研究的主要內容包括：地下水的化學成分及物理性質，分布及變化規律，地下水資源的合理開發利用以及對建設工程和礦山開采的不利影響及其防治等。在自然環境下，地下水可以轉移并儲存于地下巖土空隙中，這對建設工程中的巖體改造會產生危害，影響巖體的耐受力，從而造成施工工程或施工完成后地面沉降和建筑物失去穩定。水文地質的勘察作為地質環境勘察必不可少的內容，與建筑工程有著極為密切的關系，地下水是巖土體的組成部分，對巖體工程的施工有直接的影響，而巖體工程又是基礎工程的基礎，對建筑物的穩定性和耐久性產生著影響。所以在巖石工程勘察中水文地質的勘察必不可少。

圖1　巖石工程勘察流程

2　水文地質勘探的主要內容

水文地質勘測要結合當地水文地質特點，運用適當方式進行。一般采用當地水文資料調查與現場勘查的方式相結合，對地下水的狀況及形成變化規律進行考察，得出相關參數和數據。同時根據調查結果對可能給工程帶來危害的因素進行評估，并提出合理化建議來預防事故發生。具體來講，水文地質探測有以下內容：

（1）關于地下水的性質分析。地下水按照性質可以分為松散巖類的孔隙水、基巖裂隙水、土壤承壓水以及深層巖潛水等。勘察鑒定當地巖石地下水的性質，有利于根據地下水分類確定巖石工程的可行性及以后建筑建設完成后的耐用性。這部分內容在水文地質勘察是基礎內容，決定了規劃用地是否符合工程建設的用地標準。

（2）關于地下水的水位變化的考察。在巖石工程中，地下水水位大小的基礎性變化對工程的地基建設有重要影響，水位的變化幅度過高直接影響建筑的使用壽命。所以在施工之前，要采用抽水孔檢測法用精準的數字記錄實地勘察地下水水位變化。需要注意的是，影響地下水水位變化的因素很多，我們需要對復雜的實際環境進行綜合系統分析。充分掌握地下水的枯水期與豐水期的水位，以便工程的設計和實施。

（3）關于地下水腐蝕性探討。任何地下水對巖體和建筑都是有一定的腐蝕性的。地下水對巖石的解體風化具有一定作用，探討巖體在地下水的沖刷下變化及引起所用時間，是對建筑地基的使用壽命進行評估。可以根據得出的結論，對由于地下水腐蝕沖刷造成的地面陷落提供可靠的預防措施。

（4）關于巖體地質的滲透系數。巖土體滲透系數用來表示巖土透水性。通過抽水試驗將有助于精確求的巖土體滲透系數。測定巖石的透水滲透系數有助于對巖石工程施工地質的深入了解，也增加對水文地質評估的準確性，在很大程度上影響著工程的安全與造價。

3　水文地質引發巖石工程的問題及解決辦法

3.1地下水引起的巖土工程危害

在水文地質引發的巖石工程問題大部分是由于地下水的水位變化導致的。水位的升降變化會導致水動力壓和滲透性的變化，可能導致巖土工程危害。導致地下水水位變化的因素很多，大多是綜合因素使地下水位的變化達到破壞巖土工程的程度，地下水位變化所引發巖石工程危害大致可以分三類。

地下水水位上升，會導致地下水對巖石的沖刷和腐蝕加強，使地下巖基解體，影響建筑的使用壽命。而且地下水水位的突然上升可能會導致工程建設的安全問題，毀壞建筑物。巖石工程的基礎會因為潛水位的上升，巖石的滲透系數增加，造成地面松軟，影響地基的穩定性，引發巖石工程危害。地下水水位下降，人們大量且集中地抽取地下水導致地下水位嚴重下降，由此產生地質災害頻繁發生，同時引起了地下水資源的枯竭以及水質惡化等環境問題。對于建筑的巖體工程的的穩定造成了極大的破壞。還有地下水的頻繁升降會導致巖土發生不均勻膨脹變形，并隨著升降的頻率變形的程度不斷增加，最終會導致地裂的形成，進而破壞建筑物。

3.2解決水文地質勘察的方法

要解決水文地質引發的巖石工程的問題，就要提升在巖石工程中水文地質勘探的方法。要實現工程勘測工作中水文地質評價質量的徹底改觀，應該從以下三個方面進行把握：

3.2.1改善勘測技術

要提高水文地質勘探的準確性，選擇合適的勘探工具和勘探技術是必不可少的。現代社會計算機技術的應用，使得自動化、精確化、數字化得到實現。將水文地質勘探以計算機技術結合，解決勘測過程中各種難題。還有各類物探技術的發展，如地質雷達法、TSP法、紅外探水法等，更加方便快捷的得到水文地質探測的數據。在應用的過程中，應該定期對勘測設備與系統進行升級，為勘測工作提供科學合理的指導。

3.2.2完善監測工作

在巖石工程中，一般對水文地質的勘探只在工程施工前進行，在施工過程中和施工后對于水文地質的勘探監測不到位，導致一些突發地質災害發生。所以一定要對工程施工的全過程進行水文地質的監測，這樣監測方式可以使得工程建設效率和質量得到提。堅持“資料調查與工程勘測相結合”原則，通過對各種具體地基問題做出相關分析，切實搞清楚所勘測地基的水文地質情況，并根據調查分析所得數據，提出合理意見，做出合理評估。

3.2.3針對不同情況制定不同勘測計劃

根據巖土工程的需要，制定不同的勘測計劃。針對具體工程地基基礎施工設計、施工方法、施工環境等情況分析水文地質中對巖石工程最不穩定的影響和最有可能的危害。比如地下水的沖刷對地下建筑坡度的影響；當工程有降水或截水作業時，地下水水位變化對地面及地下工程環境產生的不利影響或危害；當地下水可能產生潛蝕、流土、流砂等滲透性破壞時對工程的影響等。在考慮這些影響和危害時，有重點的采用某些勘探方式，對這些有可能發生的情況進行重點評估。

4　結語

巖石的變化與水有著直接的聯系，水流沖刷腐蝕給巖石造成的影響極大。因此，水文地質勘察是巖土工程勘察中必不可少的組成部分之一。在建筑物地基下的地下水，其會直接影響建筑物周邊的土壤和巖石的耐受性，導致建筑物的破壞。在勘查工作中加強水文地質勘察，這不僅為工程建設提供有效且全面的參考資料，使做到水文地質評價有據可依，而且提高了巖土工程的勘察效率和質量，為工程的后續開展提供了理論依據。

[1]許傳榮.水文地質條件在巖土工程勘察中的重要性 [J].民營科技,2010,(9): 117-118.

[2]齊建明.探討巖土工程勘察中水文地質相關問題 [J].中國科技博覽,2015,(37): 333-335.

[3]周峰.巖土工程中水文地質勘察的作用淺析 [J].華東科技：學術版,2014,(6): 403-404.

P641.4+3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-30-2