水文地質巖土工程勘察設計及施工概述

許柏陽

天津市津勘巖土工程股份有限公司 天津 300191

引言

施工單位水文地質巖土工程勘察相關工作，其關鍵的作用在于全面掌握施工地區的水文地質情況，包括地質等級、地下水分布和儲量、土質類型和結構等，并發現潛在的地質不安全因素，進而為水文地質問題防范和治理提供翔實的信息參考，該工程主要包括了巖土的構成結構、分布區位、物理化學特征等，有效開展巖土勘察是確保工程有序高質量實施的關鍵。

1 巖土工程勘察中常見的水文地質問題概述

一是工程地下水位的變動此類問題對巖土工程的穩固性具有嚴重的破壞作用，水位變動主要是上升或下降，其中增長的原因多是因地質結構變化和氣候以及人工活動的影響。地質因素會破壞巖體的物理特性，對于含水層的分布產生破壞，造成水分布結構失衡，而氣候因素多是大量的降雨降雪和溫度的急劇變化，人工的原因就是不合理的基坑施工和周邊的水利工程建設都會導致地下水位的變動。這幾類外部因素有可能是單獨影響也有可能是互相影響。而地下水下降同樣會產生一定的危害，這大多是因為人為導致，最主要的原因就是就地開采地下水，造成大量地下水流失，比如地礦開采的深度過大，破壞了地下水層，使得礦床干枯，水體流失。還有潛在水位的增高也是比較嚴重的地質問題，它通常是因為突然增大的降水量，引起附近的水域高程的增加，也可能是人工聚集區的市政排水出現故障或者是工業用水的大量排除引發，該情況的發生會把大量的水注入巖土內部的土壤之中，引發土壤含水比例急劇增加，土壤的堅實度下降，破壞了工程基礎的穩固性，易引發地基的變形或沉降，對上面工程結構產生嚴重的安全威脅。而地下水水壓的變化，水位上升下降實質是單位體積內的含水量變動，而它的直接后果是地下水的滲透壓發生改變，從而對巖土的受力造成影響，因此實際地勘工作中應全面分析水壓的變化和水量滲透對地基結構的影響，并做好相應的應對措施。

2 高效開展水文地質巖土工程勘察的措施對策

2.1 做好勘察問題的原因分析

一是巖土施工基坑中使用的建材是否是耐侵蝕、耐腐蝕的鋼混材料。二是巖土工程中巖基膨脹土、地下水對巖土基礎工程的滲透作業的影響。三是工程地下部位的自我壓力承接層的水位結構的分布情況，承壓水層的作用程度做好定量分析，防止底部的擋水結構的壓力承接過大，從而產生受力結構失衡[1]，為工程造成安全隱患。四是基坑開挖時，防止地下水的過度開采利用，應進行地下水壓力滲透性能的測試，結合檢測結構去確定合理的位置縱深，從而避免地面結構發生沉降。

2.2 科學的水文地質問題進行評估

一是在總體工程施工準備階段，就要開展詳細的勘察和評估工作，對于能夠關系到水文地質條件的巖石土壤和上層的建筑特性進行全面的評估，以此來評測在施工過程中可能發生風險的概率，并制定相應的對策，做到范圍可控，合理有效。二是要從不同維度去調查分析水文地質問題，要充分的使用當地水文和地質部門提供的水文數據記錄，結合水文地質特性再去有針對性地確定解決方案。三是對建筑所占地域下的地下水特性進行全面的定量測量和總體評價，要兼顧到人工活動的影響因素大小，最后形成系統性的影響因素分析報告。評價工作要堅持實事求是、因地制宜的方向，不能形成思維定式，千篇一律的用一種模型，這主要受制于工程地域的地理環境不同、氣候環境也有很大的差異，如果巖土工程的地基結構巖石多是強風化巖石和軟巖形成的，那么施工單位就應當對基坑下面結構中的地下水的軟化、滲透、分解和漲縮作用做好分析評價，如果工程基礎含有大量的粉砂等較為松散的材質[2]，就要對地下水的開采量做好相應的調節工作。

2.3 開展巖土工程基坑開挖和支護作業

一般的巖土工程中存在了控制孔分布的砂層結構，就可以確定地下水位置較深并具有較強的滲透力，這時開挖作業就會受到一定的阻礙，那么就要實施相應的基坑支護作業，基坑支護的方式有很多種，這里巖土工程通常會用到沖擊樁樁基支護的形式，而邊坡作業的主要位置是在流體物質較多區域，比如大量的沙子和淤泥堆積的地方。未防止土壤破裂、蠕變等問題的發生，應當根據實際的情況在支護樁、墻的外部設置止水帷幕，一般會用到的是高壓旋噴樁、水泥攪拌樁，而對于止水帷幕的深度、厚度、高度、螺栓直徑等[3]，要結合地下水位置和巖土的縱深值來確定。

2.4 確保水文地質的參數值的精確度

水文地質勘察的核心工作是各類地質水文數據的收集和處理，因此數據的收集是源頭性信息，必須確保其真實有效可靠，才能為防護措施的制定提供準確的參考。數據采集和確定時要注意先要對含水層的水位深度進行測量，尤其是靜止水位的測量應當對時間間隙有精準的把控，留出較為固定的區間，而后在測定時通常會使用幾何定位手段。第一步是對孔內的水位進行測量，第二步明確地下水的水流方向，并根據地質鉆探的結果開展壓水測試，算出孔位，實現計量的結果。

3 結束語

總而言之，開展水文地質巖土工程勘察設計與施工的作業，是巖土工程的有序建設和穩定施工與竣工運營的必要環節，而要做好勘察設計和施工，就需要對勘察方案進一步優化完善，使用更加精確的測量技術和測量方法，準確選擇地質問題的應對處理方案，從而確保巖土工程的建設質量和施工的總體安全。