工程地質與水文地質勘察相關問題分析

陳亮青

(中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056)

0 前 言

作為工程建設施工中的重要環節之一，地質勘查工作的開展可以提高后續施工的安全性和穩定性。勘查人員在勘查的過程中必須充分了解項目區域范圍內的水文地質情況，并且科學分析和判斷水文地質問題可能會給工程項目帶來的影響和危害，為項目施工提供更加準確的水文地質數據。

1 水文地質勘察在工程中的必要性

高效的工程建設必須建立在科學完善的施工方案基礎之上，而只有做好工程所在區域水文地質環境的勘查和分析工作，才能設計出更加合理的施工方案。因此，對于任何一個項目來說，最開始也是最重要的工作是做好項目所在區域地質狀況的勘查。任何地區的水文地質環境都具有一定的復雜性[1]。另外，地質條件很容易受到地下水位的影響，在工程地質勘查工作中應重點勘查水文地質環境，將勘查結果作為項目環境基礎信息。在項目設計和施工中，除了要做好充分、全面的水文地質勘查工作，還要深入分析各種水文勘查數據，找出可能會影響地質環境的因素，然后有針對性地制定相應的防范措施，降低不利因素給施工質量造成的影響，進一步保證項目工程保質保量地完成，實現項目經濟效益的最大化。

2 工程地質與水文地質勘察相關問題分析

2.1 對基坑開挖造成影響

地質勘查工作中，如果對水文地質條件勘查評估失誤，那么勘查評估結果就不能為具體的開挖施工提供準確的依據，并且在開挖施工中根據地下水位制定的防范措施也將不具備可行性，導致基坑開挖施工中出現大量的地下滲水流入基坑。此時為了保證施工繼續進行，施工人員不得不采取相應的排水措施，從而導致工程量驟增、施工成本增加、施工效率大大降低，如果處理不合格甚至會給后續施工以及項目整體質量帶來嚴重的影響[2]。

2.2 對土質造成影響

基坑中一旦滲入地下水且排除不夠徹底，因為含水量的增加，會使得地基土壤結構的穩定性和強度大大降低，繼而出現管涌或者流砂等問題。因此，全面做好水文地質狀況的勘查工作非常重要，需要針對地下水的特點制定有效的預防措施，以提高基坑穩定性，確保項目工程順利有序的完成。

2.3 地下水水位發生變化

在勘查工程地質條件的過程中，一旦出現地下水位上升或者下降的情況，施工企業應該留意巖石特性可能也會隨之發生相應的變化，進而出現軟弱地基或者地面塌陷類問題。比如，當水位上升時，巖石土體受水因素的影響會出現一定程度的軟化現象，地基可能會發生隆起甚至位移，使得建筑物整體的安全程度大大降低，嚴重的甚至會產生傾斜或者倒塌等重大安全事故。同時，地下水位上升還可能導致土壤出現沙化的問題，給地基的承載能力以及穩定性造成巨大的影響，嚴重的甚至會威脅周圍居民的生命財產安全。另外，如果在實際施工中過度抽取地下水，導致水位下降，土壤失水就會出現一定程度的壓縮現象，嚴重的區域地基還會出現不均勻沉降、地裂等問題，不僅影響項目施工的安全性和穩定性，而且危及前線施工人員的人身安全，不利于項目如期完成。

3 實例分析

3.1 工程概況

福建省浦城至武平(閩粵界)高速公路龍巖段S2合同段位于龍巖市武平縣境內，路線大致呈自北往南走向，本項目終點福建、廣東省界，省界處終點樁號為K150+454.052，路線總長約76.4 km。

3.2 工程地質條件

1)地形地貌。本項目S2合同段所在區位于武夷山脈最南端，其地貌類型主要可分為：構造剝蝕低山-丘陵地貌、構造剝蝕丘陵地貌(細分為中丘地貌和低丘地貌)、河谷沖蝕堆積地貌，如圖1～2所示。

圖1 構造剝蝕低山-丘陵地貌、構造剝蝕中丘地貌

圖2 構造剝蝕低丘地貌、沖蝕河谷堆積地貌

2)地層巖性。本項目路線走廊帶內分布有沉積巖和巖漿巖以及區域性變質巖三大類，項目區地層發育較復雜，出露地層主要由下古生界前震旦系、震旦系、中生界侏羅系、白堊系、新生界第四系及巖漿巖侵入體組成。

3)區域地質構造。項目走廊帶橫穿武平-桃溪隆起帶，區域上位于光澤-武平大斷裂帶中(線路平行)。光澤-武平大斷裂帶，大致循武夷山脈東麓中北北東向延伸，福建省內長約370 km，寬數公里，該斷裂帶主要是在燕山晚期以來產生和活動，對白堊系紅色盆地的分布有明顯的控制作用，在本工程線路內，線路處于這些構造帶中，對線路的隧道、橋基造成一定影響。

3.3 水文地質評價

沿線地貌特征主要為構造剝蝕低山丘陵-低丘地貌區，地表水文網呈樹枝狀發育，地表水以支流溪溝發育為主，屬于韓江水系，最終匯入韓江水系等。地下水的補給來源主要是大氣降水，其次是地表溪水和水塘水庫。地下水的徑流主要是沿孔隙和裂隙垂直下滲徑流，其次是平行流。平行流主要是沿裂隙、斷層帶產生。地下水的排泄方式主要是蒸發及向溪、河中排泄。地下水通過排泄通道而排入韓江水系支流中，最終匯入韓江水系。孔隙潛水、基巖裂隙水水量小，對路基、橋梁施工影響不大，但上層滯水多分布在低洼的溝谷地段，由于排泄不暢，區段內含水量豐富，對路基清淤換填在不同程度上有一定影響。據沿線各工點區間取水樣進行水質分析，分析報告顯示地表水、地下水對混凝土具微侵蝕性。

3.4 路線方案工程地質評價

本項目S2合同段所在區位于武夷山脈最南端，其地貌類型主要可分為：構造剝蝕低山-丘陵地貌、構造剝蝕丘陵地貌(細分為中丘地貌和低丘地貌)、河谷沖蝕堆積地貌；路線走廊帶內分布有沉積巖和巖漿巖以及區域性變質巖三大類，項目區地層發育較復雜，出露地層主要由下古生界震旦系、中生界侏羅系、白堊系、新生界第四系及巖漿巖侵入體組成，沿線部分地段不良地質構造較發育，沿線沖溝和河流表層以軟～可塑狀沖積粉質黏土和砂質黏性土為主，但厚度一般不大。總體上，路線內不良地質不很發育，大規模的滑坡崩塌等數量少，沿線總體地質條件屬于良好。

1)地形地貌。線路穿越中低山、丘陵區，地形起伏不大，相對高差在20～50 m，自然坡度以25°～35°為主，植被發育，地表難以見到中-微風化巖，溝谷多為農田，丘坡多為林地。

2)地層巖性、地質構造。線路穿越區為花崗巖，坡地表層和溝谷中有黏性土分布，現分述如下：①淤泥質粉質黏土：灰色，褐灰-灰黃色，流塑，含有機質，有異味，主要分布在農田低洼處；②粉質黏土：黃灰色，可塑，粉黏粒為主含少量砂、礫，分布于大部分溝谷中；③坡積粉質黏土：粉質黏土：褐黃色，硬塑，黏粉粒為主，含少量角礫。分布于坡地表層；④殘積砂質、礫質黏性土：褐黃色，為花崗巖風化殘積土，粉黏粒為主，含礫約15%～35%，局部分布于坡地中；⑤全風化-砂土狀強風化花崗巖：褐紅色、褐黃色，花崗結構，散體狀，巖芯呈砂土狀，遇水易軟化。區內斷裂構造延北東、北西向發育，無影響路線方案的重大斷裂構造。

3)水文地質條件。溝谷中的多見有地表水，但流量不大，一般流量0.01～0.08 L/s；地下水主要為基巖裂隙水與土層中的上層滯水與孔隙潛水，水量較小。

4)不良地質。①K75+000～K76+115段有淤泥質黏土分布，處路基段，需采用排水固結或翻曬處理；②現有公路開挖坡有少量滑坡、崩塌現象，但是規模較小，開挖邊坡穩定性較差。

5)工程地質建議。①沖洪積層分布區表層多有軟塑狀粉質黏土分布，應在填筑路基時進行清除換填或采用排水固結或翻曬處理。②由于殘積土和全-強風化花崗巖遇水易軟化，開挖邊坡應進行及時支護。

4 結束語

任何項目工程施工中都會受到施工區域工程地質和水文地質條件的影響，因此，做好全面的工程地質與水文地質勘察工作對于保障項目工程質量和安全具有重要的促進意義。通過開展工程地質和水文地質勘查工作，全面掌握項目施工區域的水文條件以及地質條件，專業人員根據勘查結果做好地質條件和水文條件分析和預測，制定有針對性的預防防控措施，降低地質問題給項目工程造成的危害，保證項目施工順利完成，實現項目社會效益和經濟效益的最大化。

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