地下水在工程地質勘察中的重要性分析

張成奎

（貴州大學喀斯特環境與地質災害防治重點實驗室，貴州 貴陽 550000）

所有類型的工程都要進行地下水環境勘察，在正式施工之前都必須開展這項工作，只有確定地下水環境適宜后才能進行建筑工程施工。地質勘察必須準確、有效，如果勘察結果與實際情況相差較大，很容易發生安全事故，直接影響工程質量。工程地下水地質條件作為地質勘察的重要內容，對建筑結構的質量和安全起著重要的作用，如果建筑單位沒有正確認識地下水地質勘察的重要性，而是選擇敷衍了事，那么后續工程質量必然受到影響。

1 地下水對基礎工程造成的危害

1.1 地下水升降對基礎工程的危害

潛水面升高常導致滑坡、崩塌等不良地質現象的發生。此外，潛水面上升增加了地下水對建筑物的腐蝕性，嚴重的情況下，可能會對土壤產生負面影響。目前，地面沉降和不明原因的地面塌陷等地質災害不斷發生，主要是人為因素造成的。地下水的下降往往伴隨著水資源的減少，還會引發水質受損等問題。

1.2 地下水動壓力對基礎工程的危害

在自然條件下，地下水的動水壓力相對較小，正常情況下沒有特別危險。然而，人類活動改變了地下水的自然動力學平衡。基礎工程受流動力的影響，經常發生基坑涌水、管道、流沙等問題。

1.3 地下水對地表樁基工程的危害

因為地下水經常腐蝕建筑地基，所以建筑單位一般會通過樁基工程提高地基的承載能力。但是樁基工程又分為很多種類型，這就對地質勘察工作提出了更高的要求，尤其是要注意地下水的分布情況以及運動狀態，只有這樣才能選擇最為合適的樁基工程進行建設。在地下水流速較快、水量較多的區域，巖土層土質較軟，土壤流失很容易影響樁基工程的穩固程度，甚至可能會導致樁基失去支撐作用。另外，還需要考慮樁基自身是否會受到地下水沖蝕的影響，有些樁機工程下沉速度太快，整體工程摩擦力太小，因此樁機承載能力非常差。

1.4 地下水位對巖土物理性質的危害

地下水水位的變化會引起巖石的膨脹和收縮。如果地下水水位變化較大，甚至有可能會造成地面裂開，嚴重影響地基穩定性，導致建筑倒塌或者沉陷。為了提高地基穩定性，保證建筑物安全可靠，工作人員需要深入了解膨脹性巖層出現區域的水文地質環境。多次研究表明，一旦地下水水位出現頻繁浮動，無論是上升還是下降都會影響建筑物的穩定性，情況嚴重的話，甚至會導致建筑物變形，造成嚴重的安全事故，因此需要集中分析研究建筑物地基區域的地下水分布情況和具體流向。具體研究方向又分為三類：地下水以上、地下水位變動區域以及地下水位以下。地下水位以上的區域由于長時間受到淋濾作用，會產生大量的鐵和鋁，這些物質能夠實現巖土接力之間的填充作用，進而巖土層之間的連接性會有所提高，長時間作用后會形成硬殼層。地下水位變動區域內的水流由于受到交替作用影響，經常出現變動，也就意味著巖土層中的鐵、鋁含量較少，該區域的土層無論是含水量還是承載能力都比較差勁。

2 地下水在工程地質勘察中的重要性

2.1 預測地下水位的升降變化，預防地質災害

通常情況下，同一地區不同時間的地下水會隨著地殼運動和四季更替發生變化，雨季地下水位會上升，旱季地下水位會下降。除此之外，在一些特殊的時候，地下水的水位會出現突然上升或下降的情況。地下水位的突然變化和緩慢變化必然會影響人們的生產生活，其中地下水位突然變化對人們的影響更大，嚴重時甚至會引發各種地質災害。通過勘察可以看出，有很多原因都會導致地下水位發生變化，如水層結構、水層分布、土質結構等地質原因。在地下水的勘察過程中，詳細地勘察清楚地下水的分布情況，可以有效地幫助相關工作人員分析影響地下水位變化的原因。通常情況下，可以通過分析含水層巖性，得到地下水會造成的影響，例如含水層的土質顆粒比較小時，含水層的滲透性能就相對較差，地下水的流動性也會比較差，容易出現滲透問題。除此之外，還可以通過分析包氣帶的分布情況，詳細了解地下水的危害性，例如包氣帶很薄的區域，毛細帶的距離就會距離地面更近，比較容易出現排水不暢的情況。只有深入分析和勘察地下水，才可以提前通過地下水的變化，預測將會造成的地質災害，做好地質災害的預防工作。

2.2 提升建筑工程質量

目前，在工程地質勘察過程中，還存在很多亟須解決的問題。例如，大部分的工程勘察部門并不重視地下水位的變化，在勘察地下水位變化時，沒有明確工程勘察和地下水勘察的重點，技術落后的傳統勘察方式將會影響工程勘察結果，導致工程勘察的實際情況和勘察結果的差異性比較大。在進行地下水工程勘察的過程中，負責勘察監測的工作人員沒有實時監測地下水位的變化，只是簡單地分析工程地質情況，使用落后的計算公式進行計算，導致勘察結果和實際情況嚴重不符。在撰寫地質工作報告時，很多地方還存在勘察結果模糊不清的情況，導致無法明確工程勘察地質問題的范圍，造成很多關鍵性的問題被遺漏。除此之外，一些工程勘察報告沒有以有效的勘察結果為依據就下定相關勘察結論。更有甚者，一部分勘察工作都是先下結論，再進行勘察工作。正是上述這些問題導致了階段性工程無法一次性審查通過，給建筑工程造成了嚴重損失，延誤了建筑企業的發展。另外，還存在著工程通過審查，卻仍有嚴重的質量問題的情況，給建筑工程施工埋下嚴重的安全隱患。在進行建筑工程施工時，要嚴格按照規范標準進行施工，有效確保工程勘察的合理性，提高建筑工程施工質量。

2.3 提高工程施工的安全性

工程勘察工作的主要工作內容包括土方受力標準、地下水的水位和分布以及地質層的構成。在制訂和選擇處理方案的過程中，地下水的勘察和地質構成都會影響工程勘察的結果，其中土地的受力指標嚴重影響了建筑工程的造價。此外，工程勘察工作人員必須加大對勘察工作的重視程度，充分考慮地下水的分布情況對地質結構的影響，有效提高建筑工程施工場地的安全性，為工程勘察結果的準確性提供保障。建筑工程企業在選擇地下水勘察企業時，必須選擇更加專業、規范的勘察企業，從而保證地下水位勘察結果的準確性，提高建筑工程施工的安全性。

3 地下水的勘察技術

在進行地下水的勘察過程中，可以采用多種方法進行勘察，全面了解地下水的分布情況。當前最常使用的方法包括地面電法技術、電測井法技術、熱測井法技術以及磁法技術，不同的地下水勘察技術對地下水的勘察效果也不相同，可以通過多種勘察技術相結合的方法，有效提高地下水勘察結果的準確性。

3.1 地面電法技術

地面電法技術是地下水勘察技術中最常見的一種勘察方法。地面電法技術按照動源的不同，可以分為主動源地面電法技術和被動源地面電法技術。主動源電法技術根據勘察方法的不同，又可以分為激發極化法和電阻率法，使用這兩種主動源地面電法技術可以有效提高地下水勘察結果的準確性。采用自然電場的地面電法技術是被動源電法技術，在進行地下水流動方向的勘察時，通常需要全面了解地下水和地表水之間的聯系，而采用被動源地面電場法技術可以有效提高地下水勘察的工作效率。在使用地面電法勘察地下水的過程中，可以通過劃分地下水的水位，勘察清楚含水層的地下水含量。地面電法技術的日益成熟使地下水的勘察結果越來越準確。地面電法發展的電刨面法是電法勘察過程中的常見方式，可以通過剖析地底巖石斷裂和破碎的情況，對地底情況復雜多變的區域進行勘察，有效降低復雜地點情況造成的影響，提高地下水勘察結果的準確性。除此之外，高密度的電阻率法也可以有效提高對溶巖區域勘察的工作效率。

3.2 電測井法技術

利用地下巖石的導電特性、電化學特性、放射性等物理特性進行地下水勘察的技術就是電測井法技術。和地面電法技術一樣，電測井法也劃分為主動源法和被動源法，主動源的電測井法技術通常是采用電阻率測井法；自然電位測井法則是被動源電測井法。以上兩種電測井法都是現在比較常見的地下水勘察方法，通過電阻率參數對地下巖層進行勘察，可以有效區分地下水的咸淡。

3.3 熱測井法技術

地下水勘察行業出現較早的方法就是熱測井法，其中需要測量的東西有很多，例如地層梯形溫度和地層異常溫度等諸多方面。自然熱場法就是熱測井法技術，使用熱測井法技術可以監測地層的局部異常溫度受太陽輻射的影響。

3.4 磁法技術

利用地底巖石的磁性對地下水進行勘察的技術是磁法技術，通過分析巖石磁性數據和磁場空間的聯系，不斷加強對地下水的勘察工作。通常情況下，磁法技術可以分為航空磁測和地面高精度磁測兩種，如果遇到沉積巖形成的區域，就需要使用磁法對地下水進行勘測，從而保證沉積巖區域的勘察結果。

4 結束語

綜上所述，水文地質勘察作為工程地質勘察的重要內容，具有十分重要的意義，但在實際勘察過程中，由于勘察工作不嚴謹、工作人員對地下水勘察的重視程度不夠，造成勘察結果往往與實際情況不符的情況。不科學的發現和不嚴謹的結果不僅影響了建筑工程的質量和安全，還會給建筑工程帶來負面影響，因此為了不斷提高建筑工程的質量，保證建筑的穩定性，建筑單位必須不斷加強對巖土性能勘察以及地下水研究的重視程度，為后續建筑工程施工提供依據。