水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析

徐勇

（山東省魯北地質(zhì)工程勘察院，山東 德州 253072）

隨著我國改革開放政策的持續(xù)深化，居民生活質(zhì)量獲得了顯著改善，工作、生活對(duì)建筑工程的需求量也持續(xù)增加。在工程建設(shè)中，巖土工程屬于基礎(chǔ)性內(nèi)容，在施工前則要對(duì)施工地區(qū)的水文地質(zhì)情況進(jìn)行分析，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，為巖土工程施工奠定基礎(chǔ)。因此，建筑企業(yè)要給予水文地質(zhì)勘察以高度重視，結(jié)合施工地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)，通過各種有效措施落實(shí)勘察工作，避免由于水文地質(zhì)而影響巖土工程進(jìn)度和質(zhì)量，發(fā)揮工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

1 水文地質(zhì)勘察概述及價(jià)值

我國地域遼闊，各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境存在較大差異，在開展巖土工程中，勘察工作至關(guān)重要，其可以為工程施工建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐，水文地質(zhì)勘察包括地下水和地質(zhì)，通過科學(xué)的勘察工作，能夠掌握地下水和地質(zhì)的流動(dòng)特點(diǎn)、化學(xué)性質(zhì)以及物理成分。巖土的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)會(huì)影響工程建設(shè)質(zhì)量，而水文地質(zhì)則是決定巖土穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的重要因素，因此，在勘察水文地質(zhì)中，相關(guān)數(shù)據(jù)要保證真實(shí)可靠。

水文地質(zhì)勘察對(duì)于巖土工程建設(shè)的重要性為：（1）根據(jù)水文地質(zhì)條件制定科學(xué)的施工工藝，保證工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性、合理性以及科學(xué)性，避免工藝選擇出現(xiàn)問題，進(jìn)而為工程質(zhì)量埋下隱患。（2）安全是工程建設(shè)的頭等大事，尤其對(duì)于巖土工程而言，其在施工中存在一定的隱患問題，很多安全事故的誘因都是水文地質(zhì)，通過合理的勘測活動(dòng)，能夠掌握水文地質(zhì)的條件和規(guī)律，進(jìn)而制定科學(xué)的安全預(yù)防措施，防止施工發(fā)生安全問題。（3）在巖土工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和施工圖紙，水文地質(zhì)數(shù)據(jù)則是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵支撐，通過勘測活動(dòng)可以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性以及真實(shí)性，進(jìn)而為設(shè)計(jì)方案優(yōu)化完善提供數(shù)據(jù)服務(wù)和支撐。（4）控制地下水位，在實(shí)際施工中，控制地下水位是關(guān)鍵組成部分，如果控制效果不明顯，容易導(dǎo)致地下水位升高，進(jìn)而影響地質(zhì)環(huán)境、施工安全和建設(shè)質(zhì)量，通過地下水勘測可以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)采取合理措施控制地下水位，避免發(fā)生基坑流沙、管涌以及突涌等問題，確保基坑施工質(zhì)量符合既定標(biāo)準(zhǔn)。

2 巖土水理性質(zhì)分析

2.1 透水性巖土

受到自身重力的影響，巖土在地下水的作用下會(huì)出現(xiàn)一定的下沉，通常情況下，巖土堅(jiān)硬程度越高，其透水性越強(qiáng)，土層松散、表面存在顆粒的巖土透水性較強(qiáng)。在水文地質(zhì)勘測中，透水系數(shù)是關(guān)鍵指標(biāo)，通過透水系數(shù)可以判斷巖土透水性，進(jìn)而為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)參考。

2.2 給水性巖土

通常情況下，巖土工程普遍存在一定的縫隙，給水性主要是指在自身重力的作用下，水分會(huì)順著縫隙流出，在開展水文地質(zhì)調(diào)查中，給水性屬于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其以通過水度的參數(shù)呈現(xiàn)，可以充分反映巖土工程所在地的水文情況。

2.3 膨脹性巖土

巖土表面如果存在水膜，在長期作用下會(huì)出現(xiàn)收縮膨脹情況，通常情況下，巖土大量失水或者大量吸水，都會(huì)誘發(fā)膨脹或者收縮情況，膨脹收縮活導(dǎo)致基坑膨脹或者地面裂縫，甚至誘發(fā)地基變形，對(duì)工程建筑的穩(wěn)定性和安全性帶來巨大影響。

3 水文地質(zhì)對(duì)巖土工程的影響因素

3.1 地下水壓變化

通常情況下，地下水壓并不穩(wěn)定，并且受到自然環(huán)境和工程建設(shè)等因素的影響，水壓會(huì)出現(xiàn)一定的變化，如果水壓變化較大，會(huì)為地下水空間帶來巨大的壓力，導(dǎo)致空間壓力處于失衡狀態(tài)。當(dāng)?shù)叵滤畨鹤兓螅瑢?duì)地表工程施工也會(huì)帶來不便，甚至埋下安全隱患，例如，水壓變化容易誘發(fā)基坑管涌、工程塌方等問題，施工單位如果沒有采取科學(xué)措施及時(shí)應(yīng)對(duì)，會(huì)導(dǎo)致安全事故或者質(zhì)量問題。

3.2 地下水位降低

在水文地質(zhì)調(diào)查勘測中，經(jīng)常出現(xiàn)水位上升的情況，如果水位上升會(huì)對(duì)工程建設(shè)帶來一定的負(fù)面影響，而水位下降也是較為普遍的情況，尤其在特殊工序施工中，如果施工單位大量開采地下水，會(huì)導(dǎo)致水位明顯下降。水位下降會(huì)導(dǎo)致土層真空，不僅影響水平高度，會(huì)早對(duì)地下土層結(jié)構(gòu)造成破壞，為工程建設(shè)質(zhì)量埋下隱患。因此，在開展具體施工活動(dòng)中，施工單位要合理開采地下水，不能無節(jié)制地利用，制定科學(xué)的開采利用計(jì)劃，避免水位出現(xiàn)明顯下降。

3.3 地下水位上升

在自然界演變中，地下水形成是一個(gè)長期的過程，通常情況下，地下水位并不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)明顯的上升，但是，隨著人類活動(dòng)的頻繁，對(duì)地下水利用程度更高，在人為因素作用下，地下水位會(huì)出現(xiàn)明顯的升高情況，特別在工程建設(shè)中，含水層結(jié)構(gòu)如果出現(xiàn)巨大變化，會(huì)誘發(fā)地下水位出現(xiàn)上升，如果上升變化較大，容易危害工程質(zhì)量和安全施工。同時(shí)，水位上升還會(huì)影響土壤性質(zhì)，導(dǎo)致土壤鹽漬化，土壤會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生腐蝕作用，特別對(duì)于工程地基，腐蝕作用更加明顯，如果地基腐蝕程度較高，則會(huì)降低工程的牢固性和耐久性。水位上升還可能誘發(fā)演示滑落和崩塌情況，特別是硬度不高的巖石，在地下水作用下會(huì)出現(xiàn)大范圍崩塌，危害使用者的人身安全。

3.4 地理因素

水文地質(zhì)是影響地理性質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵作用，例如，地下水含量較大，土壤結(jié)構(gòu)則較為松散，在地基施工中容易出現(xiàn)地基不穩(wěn)的情況。

同時(shí)，當(dāng)水位地質(zhì)出現(xiàn)巨大變化后，還會(huì)誘發(fā)一系列的連鎖反應(yīng)，改變水分結(jié)構(gòu)和地下水空間，而地理變化會(huì)為工程建設(shè)帶來不可控因素，不僅施工質(zhì)量難以把控，還會(huì)影響建設(shè)成本和工程預(yù)算。

4 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的具體應(yīng)用措施

4.1 掌握相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求

在開展工程勘察中，要結(jié)合具體的標(biāo)準(zhǔn)和要求對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘察和分析，對(duì)工程所在地的地下水位、水量變化情況和規(guī)律開展綜合性研究，掌握地表水和地下水的相互作用關(guān)系，明確地下水的流向、類型以及成分，掌握其可能對(duì)工程建設(shè)造成的影響。基于巖土工程的特殊性，只有全面了解水文地質(zhì)情況，才能不斷完善和優(yōu)化施工方案以及工程規(guī)劃，預(yù)判可能存在的安全隱患和質(zhì)量問題，制定相關(guān)應(yīng)對(duì)辦法。

4.2 全面掌握地下水位

地下水位降低或者升高都可能為工程建設(shè)帶來負(fù)面影響，在組織開展水文地質(zhì)勘測中，要重點(diǎn)對(duì)水位情況進(jìn)行調(diào)查。首先，組織人員深入施工實(shí)地中，結(jié)合以往的數(shù)據(jù)資源，同多個(gè)角度調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡叵滤兓约八沫h(huán)境，形成全面而科學(xué)的調(diào)查報(bào)告，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)；其次，做好數(shù)據(jù)信息的收集和整理工作，對(duì)勘測結(jié)果和調(diào)查資源進(jìn)行分析、記錄和對(duì)比，保證地下水位數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性；最后，根據(jù)勘測工作的具體開展進(jìn)度，對(duì)勘測技術(shù)適當(dāng)創(chuàng)新，便于施工單位更加細(xì)致和全面地掌握施工區(qū)域的地形、水質(zhì)以及水位變化。

4.3 確定水文特性

要想確定施工所在地的地質(zhì)性質(zhì)，則要準(zhǔn)確判斷水文特性，對(duì)確保巖土工程建設(shè)質(zhì)量和強(qiáng)度具有重要價(jià)值。首先，地下水在不同壓力和環(huán)境下，其性質(zhì)存在一定差異，在勘測中要綜合考慮不同環(huán)境下地下水的壓力特點(diǎn)，進(jìn)而確定其水文性質(zhì)；其次，對(duì)地下水的成分進(jìn)行分析，判斷其是否具有腐蝕性，分析巖土層性質(zhì)，尤其在巖土層失水后，是否會(huì)對(duì)工程材料產(chǎn)生腐蝕作用；最后，地下水可以在巖土層中自由流動(dòng)，流動(dòng)作用會(huì)對(duì)巖土層結(jié)構(gòu)帶來巨大影響，在勘測中要注重分析重力水作用，根據(jù)數(shù)據(jù)制定解決辦法。

4.4 含水層勘察

含水量是水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容，在開展具體勘察工作中，要掌握地下水的變化幅度、水位、流向以及類型，并且勘察含水層性質(zhì)，判斷含水層可能對(duì)工程造成的腐蝕作用。同時(shí)，含水層勘察工作關(guān)乎工程基坑施工的質(zhì)量以及安全性，數(shù)據(jù)要保證真實(shí)、準(zhǔn)確，可以為基坑施工提供依據(jù)。

5 結(jié)語

總而言之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，巖土工程的建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，水文地質(zhì)是影響工程建設(shè)質(zhì)量與安全的關(guān)鍵因素，在開展施工活動(dòng)之前，施工單位要組織人員做好水文地質(zhì)勘測工作，為施工的有序順利進(jìn)行提供幫助。