巖土工程勘察中水文地質問題探究

馬祥配，彭英慧

（山東省第八地質礦產勘查院，山東 日照 276826）

水文地質主要研究地下水的物化性質，水文地質勘察是礦山巖土工程不可缺少的組成部分，全面且細致的水文地質勘察工作可推動巖土工程的順利開展。巖土工程的建設過程會受到諸多因素的影響，礦山施工前的勘察工作可為巖土工程的施工打下堅實的基礎，同時還可借助周邊環境的優勢控制工程成本[1]。通過調查工程的水文地質情況可進一步控制潛在的安全隱患，以提高巖土工程的質量，更大化實現巖土工程的效益。

1 礦山巖土工程勘察的基本概述

礦山巖土工程勘察指的是按照巖土工程的實際需求，開展的巖土條件與自然地質調查、分析，并根據具體情況編訂勘察文件。巖土工程勘察旨在提供巖土工程的周邊自然環境與地質資料，判斷施工區域的地質構成與表現是否滿足礦山工程的實際建設需求，以保障工程項目的順利實施。相關人員可通過勘察工作了解施工區域的隱藏風險，并結合多方面因素進行前期預防，確定出最為恰當的施工位置[2]。在開展巖土工程勘察工作時，部分勘察人員僅注重巖土成分與構成，對水文地質問題的重視程度有所不足，評判地質現象過于表面化，一旦選址在具有水文地質問題的位置時將直接影響礦山工程的整體建設質量，甚至可能造成工程施工過程中斷，形成極大的資源浪費。

2 水文地質對巖土工程的危害

2.1 地下水的壓力變化

地下水的壓力相對較弱，不會對地質結構形成太大的影響，但大部分工程的施工活動會破壞地下水，促使的地下水的壓力產生變化，影響施工過程。當產生壓力危害時，可能出形成地基位移，威脅工程施工地基的穩定性和安全性，隨著壓力值的提升，其影響程度也在不斷加劇，嚴重情況下甚至會產生地基上浮情況，破壞原有平衡，使得工程施工地基出現傾斜現象[3，4]。在巖土工程勘察工作中調查水文地質情況，需了解掌握工程周邊的水文情況、地質情況、巖土結構等內容，相關人員能夠獲取到更為精準的工程選址信息，還可根據實際情況對工程方案進行科學的調整及完善。

2.2 地下水位的變化

地下水位是水文地質中的重要因素，在工程建設的過程中，地下水位會出現變化并改變周圍環境。并且當地下水的動力出現變化時，容易產生基坑突涌、流砂等問題，對工程形成安全及質量隱患。為避免發生上述不良情況，相關人員應加強水文地質勘察工作，采取合理措施確保巖土工程施工安全。

3 水文地質在巖土工程勘察中的應用

3.1 勘察周邊自然環境

科學的巖土工程勘察工作可為后續施工提供精準、全面的數據信息，勘察水文地質情況可為工程的施工安全提供水文地質依據。水文地質勘察包含著較多的內容，勘察周邊的自然條件是其關鍵的工作內容，主要是指調查礦山周邊地形地貌與水文特征。地形地貌是指施工區域的地形與水系等具備的特征，例如施工區域的地貌有無被侵蝕等。水文特征指的是施工區域的濕度、氣候等自然條件。

3.2 勘察周邊地質條件

周邊的地質條件會影響到巖土工程的施工質量，并且還關系著工程地質結構安全與耐久性。因此相關人員在開展巖土工程勘察工作時，需重視檢測并勘察周邊地質條件[5]。通過了解施工區域的基底構造、地層巖性等方面的性質和特征，可對巖土工程的建設提供科學合理的地質勘測數據。

3.3 勘察隔水層與含水層

在巖土工程勘察工作中調查水文地質情況，不僅要勘察檢測周邊地質條件與自然條件，還要勘察隔水層和含水層的情況。相關人員在勘察水文地質時，不僅要了解地下水的類型、水位及流向等內容，還應勘察區域中的地下隔水層與含水層，從而評判區域中具體的水文地質環境，并判斷水文地質環境對于工程材料的腐蝕效果。

4 巖土工程勘察中水文地質問題探究

4.1 地下水對邊坡與基坑工程的影響

地下水會在一定程度上影響邊坡與基坑工程的穩定性，比如說，對于礦山邊坡或是基坑的巖土體來說地下水可起到軟化作用，能夠降低巖土體中的抗剪強度指標，還會降低錨桿或是土釘及土釘的抗拔力，會增加施工難度。在設計邊坡與基坑工程的擋土結構時，相關人員應充分結合土與地下水的性質、擋土結構的高度等因素，考慮水壓力與土壓力的作用，在相關條件下根據水土合算或是水土分算的原則實施計算，若是在可能出現滲流的區域還應考慮滲透力的作用。

4.2 地下水對滲透變形的影響

地下水對于土體可起到滲透變形的影響，能夠形成管涌、流土、接觸流失等情況。在巖土層較為單一的地基中，容易出現管涌與流土；在多層巖土體的地基中，容易出現接觸流失與接觸沖刷。流土是指巖土體受到地下水向上滲流的作用，局部土體產生隆起、頂穿、流失現象，此種破壞情況雖然發生時間很短但是對于工程造成極大的危害。管涌指的是因為地下水滲流作用，土體內的細顆粒沿著粗顆粒通道被地下水所帶走，之后漸漸產生大的通道，導致坡體、地基等失穩的情況。管涌破壞是一個循序漸進的過程，還需滿足一定的條件，相關人員可通過破壞形成條件防止管涌破壞。接觸流失指的是在地下水滲流方向垂直在有著較大相差滲透系數的相鄰土層流動過程中，滲透系數較小的土顆粒被帶入滲透系數較大的土層之中的情況。

4.3 地下水對基礎結構的上浮影響

對于基礎結構而言，地下水可起到浮托作用。相關人員在進行巖土工程勘察工作時，需按照擬建礦山地質結構的水文地質背景、滲流規律、氣象資料等信息資料，以預測擬建地質工程過程中的最高地下水位，當作抗浮設防水位，再按照抗浮水位并結合相關規范要求開展基礎結構的穩定性驗算。在存在地下水滲透的區域，應當借助滲透計算分析評價地下水的水頭及作用。

4.4 工程降水對周邊環境的影響

如果礦山工程項目在施工與使用的過程中受到地下水的影響，可對其實施工程降水。開展工程降水要充分考慮到項目周邊環境的具體情況，選取最為恰當的降水方案，科學布置降水井，保證均勻出水，以免引起不良地質問題。若是工程降水有可能導致不良情況，例如周邊出現較大的變形等，應當于降水場所外圍設置好隔水帷幕，按照實際情況設置回灌系統，從而縮小降水的影響范圍。

5 巖土工程勘察中水文地質問題的解決策略

5.1 規范巖土工程勘察工程

當前，我國已在巖土工程勘察行業構建了較為完善的法律法規體系，形成了相對健全的工作制度，在巖土工程勘察目標、評價方法等方面都有著較為明確的規定。相關人員在開展巖土工程勘察工作時，應當保持高度的責任心與健康向上的工作態度，努力收集勘察區域的地形地質資料，掌握礦山工程的用途及分布特征，充分同設計人員進行溝通交流，結合工程具體情況并依照規范要求實施勘察、取樣與試驗工作，編訂好勘察結果，從而提升工程的勘察質量，確保工程勘察的精準性與科學性。

5.2 增強水文地質勘察意識

部分相關人員在開展巖土工程勘察工作時之所以不夠重視水文地質的調查探究，是因為缺少足夠的水文地質勘察意識。因此，相關人員應當積極增強自身的水文地質勘察意識，在勘察開始前收集整理工程場所的水文地質資料，在勘察工作中比較分析場所的實際水文地質情況，分析探究地下水水位、分布范圍等問題，查看地下水埋藏條件，了解具體的地下水變化幅度與規律，通過科學的計算評估地下水對于邊坡、基坑、滲透變形等方面的影響，再結合實際情況制定科學合理的防治措施，從而保障設計方案的科學性與巖土體的穩定性。

5.3 提升工作人員綜合素養

巖土工程勘察工作人員的技術水平呈現出參差不齊的現象，一些工作人員的綜合素養有所不足，對于水文地質勘察的認識有待加強，并且缺少足夠的理論支撐。所以，工作人員可積極參與相關培訓工作，提升自身的技術能力、理論水平與責任意識。工作人員不僅要積極提高技術水平，還要具備一定的責任意識，在勘察工作中嚴格遵守規范要求進行操作，從而提高巖土工程的勘察水平。

5.4 加強對工程自然地理環境與地下水的勘察

礦山巖土工程在進行勘察工作時，所得到的結果將直接影響到施工方案和施工設計，相關人員應當注重巖土工程勘察工作中水文地質、地表情況等自然因素，結合工作實際情況進行考察與評定工作，以獲取精準的數據信息。水文地質的變化會增加巖土工程的開展難度，相關人員需全面考察施工區域，分析具體的水文地質情況，盡可能為施工人員提供助力，以便于施工人員更好地分析工程情況，確保工程的可行性。

5.5 評價水文地質問題的基本內容

評價水文地質的內容主要可分為以下幾方面：一是相關人員應當分析當前的實際情況，考慮水文地質條件與巖土會形成的影響，明確了解水文地質問題可能導致的危害并做好相關規劃，通過合理的規劃和部署降低出現問題的概率。

二是相關人員不僅要全面調查研究水文地質問題，還要按照區域情況研究水文地質問題，為建筑的地基和基礎建設打下一定的基礎。三是強化地下水的全面調查，相關人員應妥善完成把控工作，降低人為因素影響工程質量的可能性。

5.6 重視相關水文地質要求

當巖土工程項目有效融合區域內的自然條件時，相關人員在探究區域內的地下水水量及水位變化規律的過程中需先分析地下水和地表水間的聯系和相互作用，并分析地下水的流向、類型等內容，探究地下水對于區域地質環境所形成的影響。

在具體的工作過程中，相關人員只有充分了解掌握周邊的水文地質條件，才能有效、科學的完善工程規劃及施工方案，保證工程項目正常開展。

5.7 確定周邊水文特性

想要確認工程周邊的地質性質，相關人員需要先行判斷巖土的水文性質。因為地下水有著繁多的形態類別，相關人員需要注重地下水形態的分類，主要為以下幾類：一是結合水。結合水沒有很強的流動能力，不會影響到巖土的水文性質。二是毛細水。毛細水指的是在窄縫中存在的水，受到重力和毛細力的影響，水位會隨著毛細力的提高而上升，也會引起降低而下降。毛細水會使得巖土層變軟，可對施工材料起到腐蝕效果。三是重力水。重力水指的是地下水可于巖土層內自由流動的水，可極大程度影響到巖土層，干擾到工程施工進度，甚至會降低工程質量。

5.8 基坑支護設計、邊坡穩定性分析與加固

在巖土工程勘察工作中，工作人員要做好礦山工程基坑支護設計、邊坡穩定性分析與加固，防止工程出現塌方事故，更大程度保障施工的安全性。在進行基坑支護設計時，工作人員要綜合考慮水文地質條件、基坑周邊荷載、基坑開挖深度等多面因素，遵循深基坑結構的受力特點與規律，做到科學設計、進行施工。

6 總結

水文地質對礦山巖土工程具有重要影響，因此相關人員開展巖土工程勘察工作時應重視調查水文地質情況，探索水文地質問題并制定相應解決策略，進一步保障整體工程結構和地質的穩定。相關人員需從多方面了解掌握水文地質情況，結合獲取到的資料信息制定實用可行的工程方案。相關人員還應加強各工作環節的管理及控制，提高調查水文地質的工作質量，以確保工程勘察工作的質量與效率。