關(guān)于水文地質(zhì)勘查的優(yōu)化措施探討

黃鎮(zhèn)逢

摘 要： 工程地質(zhì)勘查中一個(gè)極其重要的方面就是水文地質(zhì)勘查，作為建筑物的環(huán)境影響因素，一定程度上決定了建筑工程的穩(wěn)定性和耐久性。本文以此為切入點(diǎn)，探討了水文地質(zhì)勘查的重要性，并提出水文地質(zhì)勘查的優(yōu)化措施，以此為研究本課題的專家學(xué)者們提供理論參考。

關(guān)鍵詞： 水文地質(zhì)； 勘查； 措施

1. 概論

在巖土工程問題中，地下水問題屬于重點(diǎn)研究內(nèi)容，完善水文地質(zhì)勘查工作，對地下水位仔細(xì)研究和分析，有利于持力層的選擇和建筑工程的基本設(shè)計(jì)，對預(yù)防和治理工程地質(zhì)災(zāi)害的很多方面都會(huì)起到非常重要的作用。傳統(tǒng)的工程勘察內(nèi)容可能會(huì)有些孤立和單一，沒有根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要來綜合研究地下水對于巖石工程的造成的損失和影響，所以，很多地下水問題造成的建筑物裂開和建筑根基下沉的質(zhì)量事故經(jīng)常發(fā)生。這些過往的實(shí)踐告訴我們，在以后的水文地質(zhì)勘查活動(dòng)中，一定要研究巖土的水理性質(zhì)，系統(tǒng)真實(shí)地評(píng)價(jià)建筑工程施工區(qū)域的水文地質(zhì)問題。

2. 水文地質(zhì)勘查在工程地質(zhì)勘察中的作用

地下水上升和下降的具體原因一方面是人為的，另一方面是天然的，無論哪種原因造成，當(dāng)?shù)叵滤母叩妥兓竭_(dá)臨界值的時(shí)候，都會(huì)對項(xiàng)目帶來非常嚴(yán)重的損失，下面從三個(gè)方面來分析地下水位的變化造成的危害：

2.1 水位上升造成的危害

水位升高的影響因素是多方面的，比較常見的地質(zhì)影響因素有系統(tǒng)巖性產(chǎn)狀、含水層結(jié)構(gòu)，常見的水文氣象因素有氣溫和降水量等，像施工和澆灌等人為因素也會(huì)對水位上升起到作用。潛水面上升會(huì)對巖土工程造成非常嚴(yán)重的后果，例如河岸、斜坡等巖土體出現(xiàn)崩塌和滑移的惡劣地質(zhì)情況；例如地下室或者洞穴被水淹沒，建筑物失去平衡、基礎(chǔ)物件上浮；例如造成粉土和細(xì)沙飽和液化，產(chǎn)生流沙和管涌的情況；例如一些巖土體的結(jié)構(gòu)遭到破壞、軟化，出現(xiàn)山體滑坡等。

2.2 地下水位下降造成的危害

地下水位的大幅度下降會(huì)造成地面下降、塌陷以及地裂等嚴(yán)重的災(zāi)害，也會(huì)引發(fā)水質(zhì)惡化和水源枯竭的生態(tài)問題，嚴(yán)重影響了建筑物和巖土體的穩(wěn)定性，為人類的生產(chǎn)生活帶來了非常惡劣的后果。

2.3 地下水位的升降變化造成的危害

地下水位的升降程度能夠造成膨脹性的巖土發(fā)生不規(guī)則的脹縮和變形的情況，地下水位長時(shí)間不規(guī)則地升降的時(shí)候，會(huì)使得巖土不停地膨脹和緊縮，同時(shí)也會(huì)使得巖土的膨脹和緊縮的幅度變得更加大，最后變成了地裂，使得建筑物尤其是輕型建筑物遭到損壞。

3. 關(guān)于水文地質(zhì)勘察的優(yōu)化措施

3.1 劃分水文地質(zhì)類型區(qū)

區(qū)別水文地質(zhì)類型一定要遵守全面和整體的規(guī)范。在開發(fā)和使用地下水資源的時(shí)候，一定要根據(jù)實(shí)際情況來研究出最好的調(diào)用方案，以此來體現(xiàn)全面和整體的原則。劃分水文地質(zhì)類型的時(shí)候，可以根據(jù)地下水的地質(zhì)和地貌的相似度來區(qū)分，區(qū)分的時(shí)候需要參照地下水在流動(dòng)區(qū)域內(nèi)的分布和移動(dòng)特點(diǎn)。水文地質(zhì)所呈現(xiàn)出的類型特點(diǎn)有它獨(dú)特的發(fā)展和演變的過程，具備一定的內(nèi)在聯(lián)系。區(qū)別水文地質(zhì)類型一定要按照特定的區(qū)別規(guī)范來進(jìn)行，可以把地下水的資源判斷內(nèi)容和水文地質(zhì)類型區(qū)域的勘察聯(lián)合起來分析。同時(shí)，水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分命名應(yīng)該非常簡單好記，避免操作中出現(xiàn)名稱混淆。除此之外，地質(zhì)類型區(qū)的劃分也應(yīng)該遵循舍小求大的規(guī)范，把注意力更多地放在勘察巖層透水性和介質(zhì)類型等方面。區(qū)別的時(shí)候也應(yīng)該綜合分析自然環(huán)境、地貌環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境的影響，系統(tǒng)分析水文地質(zhì)特征的勘測辦法和判斷辦法，把地貌類型和含水介質(zhì)相聯(lián)系，以此作為區(qū)別水文地質(zhì)類型的參考依據(jù)。

3.2 關(guān)注對于水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià)

在過去的工程勘測材料中，因?yàn)樯倭藢τ谑┕ぴO(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的判斷，少了關(guān)于地下水對巖土工程的作用和危害的判斷，造成了很多地方發(fā)生了質(zhì)量事故。一些山區(qū)經(jīng)常因?yàn)閺?qiáng)降水而導(dǎo)致泥石流和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。這些現(xiàn)實(shí)中的案例告訴我們，在以后的工程勘測中，一定要注重判斷水文地質(zhì)問題，全面的判斷內(nèi)容應(yīng)該包含以下幾個(gè)方面：一是針對地下水對建筑物和巖石體的作用和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行具體判斷，預(yù)估或許會(huì)發(fā)生的巖土工程損失，以此來加強(qiáng)預(yù)防工作；二是根據(jù)建筑物地基的基本類型需求，查找相關(guān)水文地質(zhì)問題，找出適合選型的水文地質(zhì)材料；三是研究地下水在天然條件下的作用，預(yù)估和探究地下水在人為的工程活動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生的結(jié)果，和對于建筑物和巖土體的反作用。

按照工程的視角來分析，根據(jù)地下水對于工程的不同作用和危害，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來具體分析和判斷地質(zhì)問題：一是深埋在低于地下水位的建筑物根基中的水對于砼和砼中的鋼筋的侵蝕性；二是選擇強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石、膨脹土以及殘積土等巖土體來當(dāng)作基礎(chǔ)持力層的建筑場地，重點(diǎn)研究和評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對這些巖石體可能造成的崩解、軟化以及脹縮等影響；三是在地基基本壓縮層的區(qū)域內(nèi)或許會(huì)有飽和、松散的粉土和粉細(xì)沙的時(shí)候，應(yīng)該提前預(yù)估一些會(huì)發(fā)生的潛蝕、管涌、流砂以及地震液化等情況。

3.3 關(guān)注對于水文地質(zhì)的勘查分析

水文地質(zhì)的勘查工作的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：首先，防止因地下水下降而造成的損失。如果地下水位的升降達(dá)到了臨界值，就會(huì)導(dǎo)致粉細(xì)砂和粉土的飽和液化，最終產(chǎn)生管涌和流沙等問題，也會(huì)引起土壤沼澤化和鹽漬化，最終嚴(yán)重腐蝕建筑物。在勘察水文地質(zhì)環(huán)境的時(shí)候，要非常密切關(guān)注和研究地下水位的條件和升降情況。自然環(huán)境中，地下水位一般是季節(jié)性的變化，這種升降的幅度比較小，同時(shí)是區(qū)域性和漸變性的。而在城市中因?yàn)橐恍┤藶橐蛩卦斐傻牡叵滤徊糠謪^(qū)域上升和下降一般會(huì)比自然變化的幅度大，會(huì)對巖土工程帶來更加嚴(yán)重的損失和危害。研究和統(tǒng)計(jì)巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)以及原位測試數(shù)據(jù)，客觀評(píng)價(jià)和分析巖石參數(shù)的適用性和可靠性，對試驗(yàn)中的取值標(biāo)準(zhǔn)和操作方法進(jìn)行詳細(xì)說明，同時(shí)比較各種測試方法所得到的結(jié)果，按層次區(qū)分每項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的范圍值（最大值和最小值）、樣本數(shù)量（參加統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)）、變異系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、巖土參數(shù)的設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值以及平均值等。

其次，防止因?yàn)榈叵滤畡?dòng)水壓力作用而產(chǎn)生的損失。地下水動(dòng)水壓力的影響在自然情形下特別微小。而在建筑工程活動(dòng)中，因?yàn)榈叵滤烊粍?dòng)力平衡的環(huán)境變化了，在動(dòng)水壓力的影響下，會(huì)對巖土工程造成重大的損失，比如流砂、基坑突涌以及管涌等，應(yīng)該重點(diǎn)做好這方面的勘察和研究工作。在采用樁基的時(shí)候，應(yīng)該先研究樁的適用性，針對樁的直徑、平面布置、類型、長度等提出建議；論證樁尖持力層的尋找辦法；提出單樁承載力的建議；在大面積堆載和欠壓密的區(qū)域，應(yīng)該分析莊周土對于樁的負(fù)摩阻力；探討和論證預(yù)制樁和沉管樁的可能性；探討鉆孔樁、沖孔樁以及挖孔樁的成孔工藝，研究和預(yù)估成孔過程中或許會(huì)產(chǎn)生的問題，并找出相關(guān)的技術(shù)措施；分析樁的施工質(zhì)量的控制辦法和需求；針對樁基工程設(shè)計(jì)、監(jiān)測、檢測以及施工的更多相關(guān)建議；可以提出以樁的靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證或者確定單樁承載力的建議。

在一些典型內(nèi)陸氣候的區(qū)域，地下水嚴(yán)重缺乏，即使有少量的地下水，也不會(huì)得到均勻地分布。在一些礦產(chǎn)資源相對富足的地方，比如新疆的吐哈盆地的煤田就嚴(yán)重缺乏地下水，這對開發(fā)資源產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。除此之外，在一些陡坡地段和中上游溝谷經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。渠道因?yàn)闈B漏和黃土濕陷的原因被反復(fù)治理；在建設(shè)一些基礎(chǔ)設(shè)施的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)碰見凍土、邊坡、擋墻、防滲以及地基不穩(wěn)等各種問題。如果想要很好地發(fā)現(xiàn)和治理地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題，就應(yīng)該客觀和仔細(xì)地測量巖體中的真實(shí)水位，清晰地知道地下水位的具體高度，可以使用分段鉆進(jìn)的方法來測量水位，以找到巖層的透水帶。每次完成鉆進(jìn)工作以后，應(yīng)該及時(shí)抽干鉆孔中的水，在以后開鉆之前仔細(xì)查看地下水位，以此來查看是不是含有水。

4. 小結(jié)

地質(zhì)勘察工作中，對于水文地質(zhì)問題的發(fā)現(xiàn)和預(yù)防是重中之重。國內(nèi)工程建設(shè)的步伐在不斷地前進(jìn)和加快，在這種背景下，相關(guān)單位和個(gè)人更應(yīng)該注重水文地質(zhì)問題對工程建設(shè)所帶來的作用和危害，不斷細(xì)化勘查工作，用認(rèn)真的態(tài)度研究問題，用謹(jǐn)慎的態(tài)度分析問題，提前預(yù)估和評(píng)價(jià)水文地質(zhì)中的問題，以此來完善整個(gè)勘察工作，確保工程建設(shè)的穩(wěn)定進(jìn)行。

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