基坑工程水文地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)與應(yīng)用

杜 娟

（河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 承德 067000）

基坑的建設(shè)環(huán)境以及地質(zhì)情況會(huì)對(duì)其順利建設(shè)產(chǎn)生很大的影響，為此，相關(guān)的技術(shù)人員必須要進(jìn)行施工前的勘察。對(duì)該區(qū)域水文地質(zhì)情況的了解，能夠提前對(duì)影響建設(shè)的因素進(jìn)行做好防范措施，并且降低對(duì)周圍建筑的影響。如果基坑沒有做好相應(yīng)的勘察工作，就可能在施工的過程中導(dǎo)致地下水的滲透，地下水的過度沖擊甚至?xí)?dǎo)致基坑的坍塌。因此，做好水文地質(zhì)的勘察工作是非常有必要的。

1 基坑工程的特點(diǎn)

基坑指的是建筑在進(jìn)行地表以上的建筑施工前，在地下開挖的土坑，基坑開挖前必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況以及附近的建筑制定的合理的挖坑方案，基坑的開挖要以安全以及對(duì)周遭環(huán)境的影響降到最小為前提。基坑工程有以下幾個(gè)特點(diǎn)，一是臨時(shí)性。基坑支護(hù)是臨時(shí)的，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)，這就需要相關(guān)的工作人員在施工的過程中時(shí)刻注意支護(hù)體系，以免發(fā)生安全事故；二是區(qū)域性。基坑的建設(shè)與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件有很大的關(guān)系，所以在進(jìn)行建設(shè)前要進(jìn)行實(shí)地的勘察。三是受周圍的環(huán)境影響較大，基坑在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，施工不合理甚至?xí)鸬孛娴乃荨６一酉蛳峦诰驎?huì)影響到地下管道，這些都會(huì)這對(duì)周圍居民的正常生活帶來很大的影響。

2 進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的重要性

水文地質(zhì)指的是土壤中含水量以及含水結(jié)構(gòu)，如果不對(duì)水文地質(zhì)的具體情況勘察清楚，在基坑建設(shè)的過程中不僅會(huì)影響建設(shè)還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的影響。施工中外力的干擾會(huì)導(dǎo)致地下水的壓力變化，會(huì)沖破管道以及基坑板。還會(huì)造成潛水位的上升，導(dǎo)致地基的隆起以及土壤的軟化，對(duì)周圍的建筑產(chǎn)生影響。最后就是地下水位的變化，地下水的斷層會(huì)導(dǎo)致地下的支撐減少，嚴(yán)重的情況直接導(dǎo)致地面的塌陷，因此，在進(jìn)行工程施工時(shí)，必須要對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘測，以保證施工的過程中不會(huì)出現(xiàn)安全事故。

3 基坑工程水文地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)

（1）抽水實(shí)驗(yàn)。抽水實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置3個(gè)及其以上的觀察井，綜合運(yùn)用單井以及多井觀測法。對(duì)土層間的水力情況進(jìn)行分析，并對(duì)不同井的抽水情況進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄，包括水位的升降以及抽水效果等。

（2）回灌實(shí)驗(yàn)。主要應(yīng)用的是單井回灌實(shí)驗(yàn)，要保證回灌井的深度以及回灌井之間在一條直線上且相對(duì)距離要小。要想獲得更多的數(shù)據(jù)，就需要將收水跟回灌相結(jié)合，對(duì)兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行分析。

（3）孔隙水壓測試。該實(shí)驗(yàn)作為基本水文測試中的常用實(shí)驗(yàn)，能夠快速獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)。主要是用在測試井周圍，按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置一定的水壓孔，在設(shè)置時(shí)孔的位置要相互對(duì)應(yīng)。確保隔水效果，還要控制感應(yīng)器的數(shù)量。

（4） 對(duì)周圍的沉降進(jìn)行測試。沉降測試分為兩個(gè)部分，一是地表沉降，二是土體分層沉降。地表沉降需要設(shè)置一個(gè)中心點(diǎn)，該點(diǎn)的位置應(yīng)該在所有測試井的中心，以中心為原點(diǎn)，畫一個(gè)半徑70m的圓，這個(gè)范圍內(nèi)的都要進(jìn)行沉降的檢測。沉降測試點(diǎn)之間的距離不小于10m。土體分層沉降的測試點(diǎn)要與水壓孔的位置結(jié)合，以便于對(duì)地下水的滲流情況的監(jiān)測。

4 基坑工程水文地質(zhì)勘察的應(yīng)用

（1）降水風(fēng)險(xiǎn)的影響。首先，通過勘察的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該區(qū)域的土層承壓性進(jìn)行評(píng)估，通過水位以及水量進(jìn)行土質(zhì)的判斷。其次勘察可以使得工作人員在進(jìn)行建設(shè)時(shí)對(duì)水位的降幅進(jìn)行控制，確保其始終處于安全水位。最后能夠?qū)邓畮淼沫h(huán)境影響進(jìn)行分析，以便制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

（2）水位上升的影響。水位的上升受很多因素的影響，雨季會(huì)導(dǎo)致水位上升，地殼運(yùn)動(dòng)也會(huì)使得地下水位上升。地下水位的上升會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)生腐蝕，而且地下水中含有的礦物質(zhì)會(huì)加快建筑物的腐蝕速度。基坑在建設(shè)中需要有支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐，地下水位的上升也會(huì)對(duì)支護(hù)產(chǎn)生很大的沖擊。通過水文地質(zhì)的勘測，能夠制定合理的措施應(yīng)對(duì)地下水位上升對(duì)基坑建設(shè)的影響。

（3）降水設(shè)計(jì)。科技的發(fā)展極大地方便了我們的建設(shè)活動(dòng)，水文地質(zhì)勘察獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以輸入計(jì)算機(jī)中通過軟件等實(shí)現(xiàn)水文地質(zhì)模型的建設(shè)，對(duì)可能產(chǎn)生的情況進(jìn)行模擬，提高施工中的準(zhǔn)確性。

（4）降水沉降設(shè)計(jì)。科技的發(fā)展，促進(jìn)了土木工程的施工建設(shè)。就目前而言，可以通過數(shù)值模型來計(jì)算水文地質(zhì)對(duì)基坑的影響，對(duì)土體的沉降距離進(jìn)行計(jì)算。以便于施工人員在進(jìn)行施工時(shí)能夠根據(jù)模型計(jì)算出的結(jié)果采取規(guī)避措施。

5 基坑工程水文地質(zhì)勘察中存在的問題

（1）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不高。現(xiàn)階段，很多的施工公司為了提升施工速度，縮短施工的周期，會(huì)直接選擇參考以前的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，并不會(huì)進(jìn)行實(shí)地的地質(zhì)條件的勘測。

但是，經(jīng)過氣候變化等的影響，水文地質(zhì)也已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，如果直接參考以前的數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致施工的過程中出現(xiàn)很多的問題。為了提高施工的準(zhǔn)確性，有必要重新進(jìn)行水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的勘測。而且，勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受人為因素的影響太大，這跟技術(shù)人員的水平以及素養(yǎng)有很大的關(guān)系。

（2）勘察技術(shù)有待提高。我國在水文地質(zhì)勘察上起步晚，發(fā)展歷程短，有很多的技術(shù)都不夠成熟。這就延長了水文地質(zhì)勘察的時(shí)間，而且還會(huì)導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)出現(xiàn)輕微的偏差。相關(guān)的高校中對(duì)人才的培育做的也不到位，水文地質(zhì)的勘察并沒有作為一個(gè)單獨(dú)的專業(yè)，而是隨著的水文地質(zhì)專業(yè)進(jìn)行籠統(tǒng)的學(xué)習(xí)，這非常不利于專業(yè)人才的培養(yǎng)。

（3）勘察人員的素質(zhì)有待提高。勘察技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)也是影響勘測結(jié)果的重要因素，很多施工公司在組織技術(shù)人員進(jìn)行勘察時(shí)，并沒有對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)水平以及職業(yè)素養(yǎng)做出明確的規(guī)定。這就使得很多不具備專業(yè)技能人員參與到勘察工作中，降低了勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。再加上，勘察技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)有很大的欠缺，在工作中馬馬虎虎，不利于勘察的順利進(jìn)行。

（4）相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系不夠完善。水文地質(zhì)的勘察并沒有建立完善的評(píng)價(jià)體系，這就使得技術(shù)人員在勘察中沒有嚴(yán)格的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不利于勘察的深入進(jìn)行。而且在出現(xiàn)問題時(shí)，也無法根據(jù)數(shù)據(jù)制定完善的解決方案。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過程中的生態(tài)保護(hù)也是很重要的，但是，有些勘察人員在勘察的過程中，因?yàn)椴僮鞣椒ú划?dāng)對(duì)水文環(huán)境造成了一定的破壞。

6 改善基坑工程水文地質(zhì)勘察問題的措施

（1）提高勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。基坑施工前一定要重新進(jìn)行相關(guān)水文數(shù)據(jù)的勘察，以確保施工時(shí)能夠正確處理水文地質(zhì)給基坑帶來的影響。相關(guān)的技術(shù)部門不斷引進(jìn)新的技術(shù)以及勘察設(shè)備，以提高勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）加強(qiáng)對(duì)勘察技術(shù)人員的培訓(xùn)。相關(guān)部門要定期對(duì)自己的技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)技能。在引進(jìn)新的勘測設(shè)備后，要及時(shí)組織技術(shù)人員對(duì)設(shè)備的使用方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。勘察技術(shù)人員還要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修、維護(hù)，以確保設(shè)備在使用時(shí)能夠正確發(fā)揮其功能。勘察人員自身也要加強(qiáng)相關(guān)學(xué)術(shù)問題的研究，探索更好的勘察技術(shù)。

（3）提高勘察人員的職業(yè)素養(yǎng)。技術(shù)人員在勘察的過程中，自身的職業(yè)素養(yǎng)會(huì)對(duì)水文地質(zhì)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大的影響，為此，公司要采取措施提高工作人員的職業(yè)素養(yǎng)。一方面是加強(qiáng)素養(yǎng)培訓(xùn)，另一方面就是通過獎(jiǎng)懲的方式，對(duì)優(yōu)秀的員工進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)他們繼續(xù)努力，對(duì)工作不認(rèn)真的人員，給予一定的懲罰，以提高他們的工作責(zé)任心。

（4）完善相應(yīng)的勘察體系。相關(guān)的部門要建立健全相關(guān)的水文勘察評(píng)價(jià)體系，使得技術(shù)人員在勘察時(shí)有章可循，能夠提升勘察的準(zhǔn)確度。施工公司在進(jìn)行基坑施工時(shí)，要按照水文勘察的結(jié)果制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，以便減少施工事故帶來的不良影響。

7 結(jié)語

基坑建設(shè)的好壞會(huì)直接影響建筑的整體性能以及質(zhì)量，通過對(duì)水文地質(zhì)的勘察能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)對(duì)施工的影響并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行隱患排除。城市化進(jìn)程的推進(jìn)，建筑的數(shù)量只增不減，為了減少基坑對(duì)建設(shè)中的建筑以及周圍建筑的影響，必須要對(duì)施工的環(huán)境進(jìn)行全面的勘察。現(xiàn)階段，我國在這一方面的勘察還存在一定的問題，這還需要相關(guān)的工作人員提高勘察的技術(shù)以及能力。本文對(duì)基坑工程水文地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)與應(yīng)用富人研究還存在很大的不足，日后還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行調(diào)查、研究。