工程地質勘察中水文地質問題的必要性分析

陳 金

（河北省區域地質調查院，河北 廊坊 065000）

一般來說，在工程設計工作實施前，會安排專業人員對工程所在區域進行勘察，使設計工作結合各方面的實際情況實施，從根本上保證工程的施工質量。然而，在地質勘探過程中，水文地質問題長期以來一直是人們關注的焦點，特別是地下水的流動，往往對工程建設產生巨大的影響。如果不能有效保證勘察工作的準確性和完整性，就必須對水文地質問題給予更多的重視，避免對后續工作造成諸多不利影響。

1 工程地質勘察中水文地質問題的重要性

1.1 工程的基礎埋深

地質工程的埋深與水文地質的實際情況有著密切的關系。基礎結構的深度設計通常需要綜合分析水文地質情況，并結合各種信息數據進行計算。掌握水文地質資料，綜合判斷周圍環境。在巖土工程基礎設計工作的實施中，也有必要對地下水位進行靜態研究。一般來說，工程的埋深應高于地下水位。然而，如果該地質工程對結構有特殊要求，或地下水位相對較高，則埋深也低于地下水位。但在正式施工前，必須用專業方法全面掌握地下水位，判斷埋置位置的穩定性是否會受到地下水位的影響。如果地基的穩定性由于地下水的影響而減小，最終會導致地基下沉的問題發生。

1.2 工程的施工質量

由于地下水位會受到許多外界因素的影響，水位也會隨之發生變化，因此很難從根本上保證施工的質量。地質結構層往往處于酸堿平衡狀態，是為了更好地保證其穩定性。但是，如果水位明顯上升，將會對地質結構的穩定性造成很大的破壞。而且，地下水中含有大量的熔鹽，對工程材料會造成嚴重的腐蝕，破壞工程結構的整體承載能力。其次，地下水位上升會導致大量積水的出現，這也會對施工質量造成一定的威脅。如果地下水位下降，地下水所攜帶的壓力和水壓也會下降，從而導致地基結構的沉降。而且，地質層中含有大量的粉土，會對地質工程結構的性能造成很大的破壞，甚至誘發危險事故的發生。

1.3 工程的支護效果

就其性質而言，地下水動態循環屬于良性循環過程。如果工程所在地的地質構造和自然梯度函數較為復雜，地下水動力循環將處于平衡水動力循環狀態。但由于受到諸多外部因素的影響，也會對這種平衡狀態產生一定的影響，從而威脅到工程整體穩定性和安全性。例如：隨著地質工程建設的全面實施，這勢必對土地資源利用提出更高的要求。為了滿足社會發展和人民生活的需要，大量工程地質隨著時代的要求而出現。因此有必要增加基礎結構的深度，對深基坑支護的要求也隨之提高和更加嚴格。在實際工程施工組織實施中，從根本上保證基礎結構的穩定性，經常采用垂直開挖和泵送方式來控制地下水位的高度。這種人工操作往往對地下水環境和土壤結構造成一定的破壞，無法保證工程質量。

2 水文地質勘察中巖土的水理性質

地質層水文地質是勘察工作的重要組成部分。其實質是巖土水相互作用后形成的各種性質。在地質勘察過程中，工作人員往往更多地關注巖土的物理性質，而忽略了巖土結構的水文地質性質。通常，要全面了解巖土結構的水文地質條件，最重要的是對地下水的流動形態和巖土結構的性質進行綜合分析和研究。綜合實施巖土工程勘察和水文地質勘察，可以有效地保證工程的施工質量，保證工程的使用效果，保障職工和周圍群眾的人身、財產安全，為中國社會經濟的穩定發展打下良好的基礎。

3 水文地質問題對巖土工程可能造成的危害

3.1 地下水位下降對巖土工程的危害

地下水位的變化往往對巖土工程產生很大的影響，而造成這一問題的主要原因是在采礦作業實施過程中，礦床的排水變化或抽取了大量地下水。其次，當水庫工程在河流上游修建時，大壩的修建往往會導致地下水供應短缺和地下水位下降。如果地下水位下降或在地質周圍附近開挖深基坑，會影響到周圍環境，造成不均勻沉降、傾斜和裂縫。具體原因是下水道的滲漏，一些地質工程不采取水坡和地表排水的措施，大量降水和地表水滲入地基，使承重層軟化，造成工程地質結構不均勻沉降。如果不能合理解決，勢必導致嚴重的地質災害。

3.2 地下水位上升帶來的影響

天氣變化或一些人為因素都會引起地下水位的上升，而且有很多不可控因素。因此，地下水位對地質工程項目的影響是巨大的。當水位開始上升時，會有額外的水浮力，對工程施工中有很大的支撐作用，軟化地基的底部承載力，從而降低地基的承載力。一旦地下水位迅速上升，勢必對地質工程基礎結構造成一定的破壞，如：巖土結構的變化很容易對巖土工程施工質量構成諸多威脅。

3.3 地下動水壓力變化對巖土工程的危害

一般來說，如果地下水量較大，形成的動水壓力相對較小，造成的危害相對較小。但是，在諸多人為因素的影響下，地下水的動態平衡狀態往往會受到一定的不利影響，因此形成的動水壓力也會有一定的變化，這必然會對巖土工程施工質量形成諸多不利影響，在工程建設過程中會引起液化或管涌。

3.4 水文受到污染影響

環境污染對水文的影響是最致命的。修復保護工作不僅耗費時間長，而且難以恢復其原有的水文環境。因此，無論是地表水還是地下水，都必須防止其受到污染和破壞，避免對人們生產生活產生威脅，減少對工程地質的深遠影響。其危害性主要體現在工程施工過程中的嚴重腐蝕，工程施工材料質量的變化，工程施工材料特性的改變。它不僅會影響工程材料的整體質量，還會產生裂縫、風化、脫落等現象，從而進一步影響施工的質量和安全。

3.5 地下水對地質物理性質的影響

地下水對地質物理性質的影響主要表現在對各層膨脹系數的影響。地下水位的變化與各巖土層膨脹系數的變化有關。當地下水位處于穩定狀態時，對各巖土層的膨脹系數影響不大，有利于保證各巖土層之間的膨脹系數的平衡。如果地下水發生變化，其他巖土層的膨脹系數會增大，進而導致受力的不均勻和易發生變形，對地質地層造成破壞，不能保證建設工程的安全。

4 工程地質勘察中對水文地質產生危害的解決措施

4.1 規范工程水文地質勘察工作

在分析水文地質問題的危害時，要結合工程所在地區的實際情況進行綜合分析，確保水文地質分析結果的準確性，有效防治水文地質災害。由于水文地質涉及多個層次，具有一定的復雜性，要從多方面規范水文地質勘察工作，盡量避免各種水文地質問題的發生。具體來說，可以從以下幾個方面入手：首先，在工程水文地質勘察工作的實施中，要制定詳細的水文地質勘察工作目標，合理規劃水文地質勘察工作，從而為后續工作的高效有序發展打下良好的基礎。在水文地質調查過程中，要全面了解工作內容，標出重點內容。其次，工程水文地質調查的實施往往會因人為因素的影響而引發水文災害。造成上述問題的主要原因是一些工作人員單純依靠自己的實踐經驗來開展水文調查工作。一旦出現任何問題，都不可能有效應對突發事件，最終會導致嚴重危害。因此，在工程水文地質勘察工作的實施中，要充分結合實際制定管理機制，對工作實施給予規范的指導，確保工作能夠取得良好效果。

4.2 確保地下水及潛水位的標準化

經調查分析，地下水位波動主要與人為因素有關，有關部門應予以重視，加強對污水處理的實施和監督。相關行政機關還需要結合各方面的實際情況制定法律規定，促進職工隊伍形成良好的工作意識。如有違法行為，應嚴格依法懲處責任人。

4.3 加強對于水文地質勘察的重視

運用多種有效途徑，引導地勘工作者形成良好的工作意識，并定期組織有關人員進行專業培訓提高全體員工的業務水平。其次，在調查工作的實際實施中，要全面分析遇到的各種問題，制定切實可行的解決方案。另外，要充分結合實際情況和需要，特別是水文地質方面，優化和完善調查制度為了避免任何疏漏，必須重視地質勘查實施中的薄弱環節。

4.4 做好對地下污染的防治

如果出現地下水污染，勢必對周圍人們的身體健康造成一定的威脅，也對地質工程施工的實施造成嚴重的障礙。因此，在實際組織實施水文地質調查工作中，如果發現地下水污染問題，需要在第一時間上報，并結合實際情況制定有針對性的解決方案。而且，相關工作人員還需要加大力度，廣泛開展水污染問題的宣傳，讓公眾更全面地了解地下水污染造成的不良后果，從而積極參與地下水保護工作。

4.5 做好水文地質中的水理性質分析

地質調查的工作性質具有綜合性和長期性的特點。因此要根據各季節地下水情況進行取樣，確定地下水性質范圍，為施工提供可靠的參考數據，保證工程施工質量。同時還要進行水文評估，及時了解和查看水文地質問題對巖土和建筑帶來的破壞程度。一是地下水對巖石和土壤的溶解度。各種地質巖土層在地下水的長期浸泡和影響下會不斷溶解。再加上地質環境的破壞和污染，溶蝕程度將加快。因此，開展水文地質評價是十分必要的。二是水文地質對各類巖土地質的膨脹效應。在熱膨脹和冷縮的作用下，各種巖土都會發生強烈的變化，進而使巖土出現裂縫，使巖土變得更加脆弱。一旦出現這種現象，該地區就不適合工程建設。三是重視地下水壓力的評價和觀測。水壓對巖土具有支護作用。在正常情況下，地下水壓力是恒定的，保持了巖土的穩定性。但隨著巖土和水文地質結構的破壞，地下水壓力不斷受到影響，產生異常水壓，加速巖土變形，造成地質地層開裂、坍塌和移動，巖土結構長期松散。

4.6 積極推廣各項新型勘察技術

水害是地質工程中常見的現象。部分工程地質條件復雜，設計施工復雜，這在很大程度上與工程前期地質勘察深度不足有關。目前，一些工程勘察單位在基坑、邊坡等工程水文地質勘察中缺乏實際效益。只對其進行簡單的測量和鉆孔抽水試驗。甚至有些工程在勘察期間不進行抽水試驗，導致工程勘察試驗數據嚴重失真，無法提供數據支持。因此工程設計只能基于區域數據和經驗的定性分析，不能滿足地質工程設計的要求。為了減少工程特別是地質工程中的水害問題，除了保證工程設計的合理性和施工的科學性，還應重視工程地質勘探，特別是工程水文地質勘探。加強科學研究和理論研究，廣泛應用國內外工程水文地質的最新研究成果，為工程設計提供準確的排水設計參數。在新的時代背景下，勘察部門要進一步加大工程地質勘察的各項投入，積極建立連接工學、地理學等學科的信息服務平臺，促進工程地質勘察質量的不斷提高。

5 結語

綜上所述，可以看出水文地質作為工程地質勘察的重要組成部分，直接關系著工程建設的質量。因此，工程地質勘察人員必須要正確認識到水文地質問題對工程地質勘察工作的重要影響，保證水文地質勘察工作的順利實施，從而有效地解決水文地質問題。