巖土工程地質勘察中的水文地質危害分析及對策研究

許 俊，賴先華

（江西省水利規劃設計研究院，江西 南昌 330029）

巖土工程勘察是工程施工中最基礎環節，對水文地質危害問題研究直接決定巖土工程勘察質量，并對施工過程中的安全問題造成間接影響。經過調查研究，大部分地質災害的形成都有地下水的參與有關。地下水與巖土體相互作用易引發水文地質危害，而災害的類型通常具有分布廣泛性、復雜性、不可控性等。現階段我國在進行巖土工程勘察實踐過程中對地下水的致災作用認識程度還遠遠不夠，水文地質問題研究只是象征性的工作。在一些地形條件復雜區域，巖土工程勘察設計階段忽略水文地質問題，會出現由地下水引發的各種巖土工程危害問題，影響勘察及施工進度。因此，為提高巖土工程勘察工作質量不僅要查明與巖土工程有關的水文地質問題，更要提出預防及治理措施，減少水文地質問題對巖土工程造成的危害。

1 明確巖土工程勘察中水文地質勘查的基本要求

對巖土工程勘察有影響的水文地質因素包括地下水的水位變化、地下水類型、承壓含水層的特征。為了提高巖土工程勘察質量，消除地下水對工程施工的危害，要及時查明與巖土相關的水文地質問題，重點關注地下水對巖土體造成的影響，提供準確的水文地質資料。

2 巖土的水理性質相關問題

巖土的水理性質是需要我們再地質勘察過程中要考慮的一個重要因素，它可以影響巖土的塑性和強度性能，一些水理特殊性還能夠直接對巖土工程穩定性造成影響。

地下水對巖土水理性質的影響分為以下幾點：給水性，巖土體在重力作用下，巖土孔隙有一定量的地下水流出，通常可用給水度表示，給水度會影響巖土體的疏干時間，間接對巖土工程勘察造成影響；透水性，一般情況下，松散的巖土體透水能力較差，堅硬巖土體透水性較強，在承壓水試驗下可得到巖土體的滲透系數；脹縮性，巖土表層穩定性和變化情況受巖土的脹縮影響，基坑隆起及巖土體出現裂縫大部分是由巖土的脹縮性導致的。

3 水文地質危害分析

3.1 地下水升降帶來的危害

考慮到勘察區域內巖土下面存在大量的地下水，地下水水位的升降變化必然造成地質災害。地下水水位在上升過程中，影響土體結構，巖土工程勘察區的土壤會逐漸沼澤化，導致土壤承載力下降。地下水水位上升的原因主要為自然因素，如降雨或地表水下滲等。地下水水位下降情況的出現與上升情況不同，通常是由于人為因素導致的，巖土工程實施的全過程，要避免過度抽取地下水。若地下水位較淺，會降低對巖土工程的勘察深度，達不到標準深度會對后期的巖土工程勘察報告造成影響。針對地下水位的檢測若被忽視，直接導致巖土工程的安全性降低。

3.2 地下水動水壓力過大帶來的危害

在勘察區域內，巖土與地下水互相作用形成的巖土水理特性對巖土的強度、力學性質造成嚴重的影響[1]。由于勘察區的降雨量大，會沖擊巖土，致使壓力變大，進而出現土質松動現象。但基于地下水動水壓力具有多變性特征，具備跟隨環境的自我調節功能，因此只要人類活動不過大干預，地下水動水壓力對巖土工程的危害是在可控范圍內的。

3.3 潛水位上升帶來的危害

潛水位上升的主要形成原因可分為：大量降水以及人工排水系統出現泄漏，巖土工程地質勘察中，一旦出現以上兩種情況，會導致明顯的潛水位上升。潛水位上升帶來的危害與地下水水位上升帶來的危害有相似之處，均是改變工程區土體結構，工程區土壤產生鹽堿化，降低巖土的穩定性。但與地下水水位上升帶來的危害不同之處在于，潛水位上升帶來的危害效果更明顯，可能直接淹沒地下洞室。

4 針對水文地質危害問題提出的應對措施

針對上述分析得出的巖土工程中的水文地質危害，提出與之相應的應對措施。對于巖土工程而言，施工工作會對巖土工程地基質量以及輔以安全性造成較大的影響。本文提出的巖土工程地質勘察中的水文地質危害對策框架圖，如圖1所示。

圖1 巖土工程地質勘察中的水文地質危害對策框架

結合圖1所示，提出3點針對水文地質危害問題的應對策略，具體內容，如下文所述。

4.1 控制地下水位

本文通過嚴格控制地下水位，將巖土工程地質勘察過程中地下水位的波動幅度控制在最小范圍內[2]。可通過在巖土工程地質勘察中加強對地下排水管道的監控，通過PLC技術控制引流系統，實時掌握巖土工程周邊區域的水體情況。通過動態跟蹤巖土工程區域地下水位的波動情況，查明水文地質信息具體變化，及時發現地下水位發生劇烈變化的區域。本文通過制定水文地質危害防治方案，致力于對地下水位升降發生劇烈變化的區域進行危機處理。根據具體的水文地質參數，選擇與之最匹配的巖土工程地質勘察方案。在此基礎上，則可以結合不同的地下水情況，判斷該地區地下水位深度，從而減少后期巖土工程地質勘察過程中地下水位升降帶來的干擾[3]。可以將巖土工程地質勘察看作一個復雜的生產過程，其中地下水位升降變化的復雜性，要求在實際勘察時必須遵循一定的規則。針對水文地質勘察地下水位的位置，確定地下水位的走勢變化，從而了解那塊地的地層情況。為巖土工程地質勘察提供真實、可靠的水文地質數據，以便工作人員采取最適合的巖土工程地質勘察方案。并且要求配備完整、可靠的地下水位檢測系統，嚴格把控地下水位升降變化。

4.2 優化水文地質勘察技術

由于現階段的水文地質勘察技術水平較為落后，無法滿足巖土工程地質勘察中復雜水文地質勘察的技術需求[4]。通過優化水文地質勘察技術，才能向更深的地層進行巖土工程地質勘察，進而提高工作安全性，控制其危險性，實現巖土工程地質勘察的預期效果。因此，為徹底解決水文地質危害，尤其是在有些交通不便的地區，工作難度大，不易判斷，必須結合先進的科學技術，為降低巖土工程地質勘察的危害性提供技術指導。不僅如此，還可以引起發達國家的先進技術，增強巖土工程地質勘察的科學性。

4.3 綜合評價水文地質

針對潛水位上升帶來的危害，需要綜合評價水文地質[5]。由于地下水水位的高低會對巖土工程地質勘察產生影響，通過水文地質勘察，查明巖土工程區域地下水類型、巖體透水性以及地表水水質。得出結論為：地下水坡降基本一致，埋藏于T2bc泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、細砂巖等碎屑巖節理裂隙和風化裂隙中，在近河邊地帶多形成地下水位平緩帶。區域節理裂隙發育和完整性差的泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、細砂巖等強風化巖體透水性一般較大，巖體透水率一般大于15.0Lu，逕流交替強烈。根據工程區河水水質分析成果，工程區河水主要為軟～中硬重碳酸鈣水。除此之外，還可以在巖土工程區域進行水理性質測試，提高綜合評價水文地質的精度。在水理性質測試過程中，需要注意的是，地下水中若含有腐蝕性較強的物質，易造成巖土抽樣檢測不準確。與此同時，加大對巖土工程地質勘察工作的重視程度，頒布相關較為完善的規章制度，在保證工程施工的同時，限制對地下水過度開采，降低發生水文地質危害的可能。

5 結束語

通過巖土工程地質勘察中的水文地質危害分析及對策研究，希望能夠在確保巖土工程地質勘察安全的同時，提高巖土工程地質勘察的精度。在后期的發展中，應加大本文提出的具體對策在巖土工程地質勘察中的水文地質危害防治中的應用。基于此次研究時間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對于此方面的研究還不足，今后還要對其進行進一步研究，為巖土工程地質勘察工作的進一步優化提供參考依據。但本文不足之處在于沒有通過實例分析，證明本文提出的對策在保證巖土工程地質勘察安全方面中的具體優勢，有必在日后繼續研究。