巖土工程勘察中的水文地質的作用

盧增毅

（廣東省有色金屬地質局水文地質隊，廣東 廣州 510800）

在勘察工作中，水文地質勘察是內容之一，但實際上勘察結果一般不需要水文地質數據，所以也就導致勘察工作中往往會輕視這一方面的工作。由于重視不足，所以常會忽視一些水文地質問題，僅僅做出簡要評價。假如建設項目區域本身具有良好的水文地質條件，則不進行詳細、全面的水文地質勘察也不會有多大負面影響；然而，如果水文地質方面的資料較少，不能確定實際水文地質情況，依然沒有重視水文地質勘察，則可能會帶來嚴重的危害，工程項目質量、穩定性都會受到影響，造成巨大損失。因此，必須重視水文地質工作，為該項工作開展提供便利，同時重視相關資料數據的收集與分析。

1 巖土工程勘察的特點

這項工作內容較多，同時也有較多特點。

1.1 服務性

巖土工程勘察本身為后續的工程建設服務，需要先進行勘察，了解現場情況，收集各種資料，之后的設計與施工會以勘察所得數據、分析等作為參考資料開展相應的工作。通過做好前期勘察，為后續工作服務，也為減少經濟風險服務，有助于降低造價、提高施工質量以及使用安全性。

1.2 隱蔽性

這項工作作業范圍較廣，同時多數工作以巖土體、地下水情況為對象開展，巖土體的實際情況不止包括表面情況，同樣需要研究地下的構造、構成等。地下水系分布于地下，從地上難以直觀看到，也具有隱蔽性的特點，需要通過相應的技術手段獲取地下水信息，是一項專業性、隱蔽性強的工作。

1.3 不確定性與復雜性

我國地大物博，并且國內有各種差異巨大的地形地貌，巖土情況復雜多變，并且環境形成是一個緩慢的過程，同時也受多種因素影響。巖土與水文情況受各種有規律與無規律的作用影響，所以，即使在某個區域內，也可能存在多種巖土與水文情況，有很大的不確定性以及復雜性。

1.4 綜合性

巖土工程勘察涉及的知識較多，不僅要通過多種方法了解地下巖土、水文情況，同樣要在獲得資料后分析這些資料數據，做出準確評價，方能發揮出指導作用。同時，工作人員需要了解內業、外業的知識，并嘗試將二者有機結合。這里的內業指的是相關資料的整理、歸納、測試、分析評價等，而外業則是指踏勘、調查、鉆探、地層判定編錄、取樣、測試等等專業工作，這些工作均對工作人員自身能力素質有較高要求。

2 巖土工程勘察的作用

勘察是設計與施工之前的一項必要工作，能夠為后續工作提供相應的參考資料，這些資料與實際情況相符，豐富、真實，可以幫助設計、施工人員全面了解實際地質情況，使各項工作可以科學合理的開展?？梢詼p少由于勘察不足導致的地基沉降等問題，提高建設項目質量與安全性，提高耐久性，減少維護、翻修以及安全問題造成的經濟損失以及可能的社會負面影響；同時，也有助于建設有序開展，降低各類風險。

3 水文地質對巖土工程的影響

作為巖土工程勘察重要項目，水文地質情況勘察不足會帶來嚴重負面影響，必須根據水文地質實際情況開展相關工作，才能保證工程建設效果?？偨Y有以下幾方面的影響，需要引起重視：

3.1 影響建筑基礎埋深

現代工程建設有向大體型、更深、更高的方向發展的趨勢，建筑地下部分需要有足夠的埋深與穩定性才能有足夠的承載力，保持建筑物穩定。在實際工作中，地基深淺，會結合之前勘察所得的資料數據進行設計。需要了解當前區域的水文地質數據，以此為基礎，再綜合現場周邊環境資料，科學設置埋深。地基設計中，需要提前勘察靜態地下水位。通常情況下，建筑埋深要高于靜態地下水位，以免長期受水體侵蝕，造成承載力不足、受腐蝕性能降低等問題，不過實際工作中也有一些建筑相對特殊，需要低于地下水位。對于這些建筑，一般需要先做好排降水工作，使區域內的水位降低，同樣需要避免水體影響。另外，如果地下巖土被地下水侵蝕，就會使其整體強度逐步被削弱，可能會形成軟化的巖石層，進而很容易開裂，會影響建筑地基埋深設置。所以，在工作中必須重視水文地質勘察，確保建筑地下部分不受不良巖石層以及地下水侵襲影響。

3.2 影響工程質量

由于種種原因影響，地下水并非一成不變，而是時刻處于動態變化中，會有自然的高低起伏。對于工程建設而言，水位差異會影響施工與質量。巖土本身有其酸堿傾向，受環境長期影響，處于平衡狀態，進而使巖土結構可以維持穩定，同時具有一定的強度。如果水位升高，由于水體本身一般偏堿性，所以可能會打破巖土原本的平衡狀態，地下水中含有的一些可溶性鹽也可能侵蝕建筑材料，發生化學反應，進而使建筑基礎的承載力不斷降低，造成安全問題。與此同時，由于水位上升，也會引起暗河積水，從而增加了建筑材料產生裂縫的可能性。如果水位降低，則可能會出現地下漏斗，以往地下水水壓發揮的承載作用會消失，從而使建筑地基下沉，造成質量問題。

另外，通常情況下，如果不受嚴重的外部因素干擾，地下水會處于平衡的動力循環下。當前，人類對自然的改造更加徹底，如果受到人為因素嚴重影響，則會打破原本的平衡狀態，從而使建筑失穩，造成安全隱患乃至出現安全事故。例如，房地產開發受限于有限的土地面積，高層建筑大量興建。隨著建筑高度增加，就需要更深、更強的基礎提供支持。而很多地區有地下水分布，所以需要抽水、垂直開挖降水。這些處理措施無疑會直接影響地下水循環，可能造成當地地下水地質情況出現巨大變化，進而造成建設質量問題，影響建筑使用壽命。

4 水文地質勘查內容

結合個人理解以及相關資料查閱，水文地質勘查主要涉及這些內容：

4.1 自然地理條件

是勘察工作需要關注的重要內容。自然地理條件的勘察，屬于開展水文地質勘查的一項重要工作，可以獲得一些有益信息。對于自然地理條件的勘察涉及的內容較多，具有較強的層次性，涉及面同樣也很廣，例如，當地的氣候情況、區域的水文情況、具體的地形地貌等。氣候方面的勘察圍繞氣象特征進行，要明確施工區域近些年來的氣候情況，所處的溫度帶，獲取往年的空氣濕度、熱度參數，往年的風向分布、風速等。水文情況涉及施工現場周邊的水系數量、流量、區域內的地下水分布情況以及流向、流速等情況。地形地貌方面的勘察需要了解地形特征，地形沖刷效果、堆積形態等等內容。

4.2 地質環境

涉及內容包括當地的地質特征、基底構造情況、巖石性質等。在實際工作中，對工程區域進行地質環境分析十分重要。工作中，主要需要分析區域內巖層情況以及其對水作用的實際抗壓能力，需要檢測巖層腐蝕情況，判斷在此處建設可能對建筑耐久產生的影響。

4.3 地下水位

地下水系會影響建筑地基穩定性，而水位高低對建筑地基的影響巨大，必須引起重視。為了減少地下水對地基的影響，必須通過勘察明確地下水位高低以及動態變化規律，提高設計與施工的針對性。水文勘察需要關注地下水動態升降情況，表現出的變化特征以及變化趨勢，了解地下巖石環境水補充情況以及水體滲入巖石流失情況，要確認區域內的地下水位極值，歷史特點，之后分析極值出現的原因。需要注意，不同巖層本身存在物質性質上的差異，其中蘊藏、流通的水量多少也有差異。同時，也要注意了解水類型以及流速方面的變動情況。加強對區域內的動態水位分析，可以指導基底調整工作。在進行地下水勘察中，需要結合地質水系上的差異針對性選擇測定方法。

4.4 含水層、隔水層情況

會影響地基結構層次以及整體的穩固水平?？辈旃ぷ餍枰私飧骱畬勇裆?、水位情況，水層厚度分布以及水位高低，不同水層分布的地下水類型，以及具體的流速、流向、水位變化范圍。水文勘察需要結合不同建筑材料水敏感度進行，同時要結合區域內地質結構以及周邊環境情況，需要重點分析不同水層對材料可能產生的腐蝕作用強弱，指導使用合適的材料。

5 水文地質勘察方法與技術

5.1 水文地質測繪

一般用于初步設計，需要勘察并分析區域內的地下水情況，包括類型、分布、邊界、水循環等。當前，遙感影像在測繪中獲得大量應用，有效縮短了測繪時間，也在一定程度上提高了測繪質量。在實際工作中，應注意測繪觀測點的選點科學性，通常應在地質地貌的界線以及地質災害點處。通常不同季節水文地質測繪有不同的工作側重。例如在少雨季節一般為溪溝測流，雨季則復查重要井、泉，以便更加準確的獲取地下水實際變化規律。

5.2 物探技術

物探技術具有較高技術含量。利用這一技術能夠查明巖溶發育段具體情況，例如實際分布、含水層以及斷裂富水帶位置等。通常情況下，物探技術不單獨使用，會與其他技術方法配合，可以提高水文地質的勘察效果。其中的測井技術特別是數字測井有效提升了物探效率。工作中，可以將物探測井與鉆探相結合，能夠提高勘察數據的準確性。

5.3 鉆探技術

通常情況下，測繪與物探為現代鉆探的必要基礎，先進行測繪、物探，之后再進行鉆孔，通過這一步驟明確具體地質水文情況。要注意科學設置勘探線與點，并且要求鉆孔結構必須與抽水試驗以及成井吻合。鉆孔布置必須與取水工程做好配合，將部分鉆孔作探采結合孔使用，以便降低資金投入。

5.4 抽水測試

在實際水文地質勘察中，在現場適當問題進行鉆孔，之后進行抽水試驗是了解地下水情況的一種有效措施。通常情況下，抽水測試需要在富水性地帶進行。工作中必須重視以下操作：試驗孔必須與勘探孔設計協調；抽水井必須與生產井協調；實際抽水強度需要結合取水量設置；觀測孔必須廣泛設置在觀測區域內，多設觀測孔能獲得更加準確的數據信息；通常應在枯水季節抽水，此時期抽水降深大、有助于提高水位變化分析的準確性，為計算打下良好基礎。通常情況下，抽水試驗需要30多天完成。

5.5 動態監測

要加強對區域內地下水情況的動態監測，及時發現變化情況。涉及的內容有了解本地地下水的形成條件，地下水的水質情況、水量大小。要對影響水動態的各類因素加以分析，并分析研究開采地下水引起各種問題發生的可能性。通過動態監測，為建設提供有益參考，方便針對性采取措施應對。

6 結語

在實際工作中，必須認識到水文地質可能給工程帶來的深遠影響，加強對這項勘察工作的重視程度，發現潛在的水文地質問題，防止因未發現水文地質問題造成嚴重損失，提高工程建設科學性。隨著工作實踐不斷開展，水文地質勘察技術也在不斷提高水平，新技術也在涌現，相信可以為今后的水文地質勘察提供良好幫助。