芻議基坑開挖工程巖土工程勘察中水文地質條件的評價

康耀

（中國建筑材料工業地質勘查中心河南總隊，河南信陽 464000）

1 引言

水文地質勘察是巖土工程勘察的主要內容。目前，我國對于水文地質中存在的諸多不利于工程建設的問題還缺少有效的解決措施以及相關的理論研究，從而影響了建筑物施工的安全性和質量，容易導致人員傷亡，同時，也會產生較大的經濟損失。所以，在進行巖土工程的勘察設計工作中，應充分認識和重視水文地質條件存在的問題，進而更好地提高建筑的施工安全性和施工質量。

2 巖土工程勘察的基本工作內容與研究條件

巖土工程勘察的任務首先就是評價綜合地質資料與分析各個場地地質條件存在的不同特點，并且要結合地質條件的實際情況分析其狀態的變化，以便于工程建設過程中采取合理、科學的方法和措施有效解決地質問題，保證整個項目施工的安全、可靠。在我國巖土工程的研究與發展過程中，地理科學技術領域各個方面的主要研究目標之一就是確定土壤的物質的組成，以及它們的化學特性、組成結構等，同時，需要重點分析它們對建筑物穩定性的影響。在進行巖土工程勘察的過程中，要根據實際情況選擇勘察技術，對于在工作過程中可能遇到的各種困難和問題，要及時采取科學、有效的措施加以解決，從而保障工程的順利開展。

3 巖土工程勘察設計過程中的水文地質災害事件

3.1 人為因素導致的工程事故

一些人為因素常對地下水造成十分嚴重的影響，尤其是一些大型城市建筑物的供水工程，會直接導致自然供水狀況不均衡，城市地下水的持續供給和給水動力系統負荷壓力大大增加。與此同時，建筑的基坑施工過程極有可能會受到嚴重的各種水文地質災害（諸如水泥基坑內的涌沙以及管道內涌沙等）的直接影響，如圖1、圖2 所示。

圖1 基坑突涌

圖2 流沙管涌

3.2 地下水位的下降

在上游的一些重要工程的修建中，如水庫或大壩，以及礦物資源的開發，對地下水的大量排放和開采都會直接導致地下水很難及時得到恢復，最終使其水位下降。若地下水的水位下降較多，容易造成地表沉降、裂縫、崩塌（見圖3）。而且地下水的水量和質量下降還可能嚴重地影響建筑物和巖土工程的穩定性和安全性。

圖3 地面塌陷開裂

3.3 地下水位的上升

若一個地區的降雨量相對較大，形成的地面積水大部分會滲透到地下，使地下水的水位逐漸上升[1]。除此之外，一些人為因素也會導致地下水位的上升，比如，水利大壩或者水電廠工程項目的修建等，會造成地下水位的上升。而地下水位上升會在一定程度上對巖層的構造和結構產生損害。當出現地下水水位升高時，已經完成的建筑物工程的穩定性會受到很大的影響，還有可能給造成一些嚴重的施工安全隱患。

3.4 由于地下水頻繁升高和下沉而導致的水文地質災害

地下水位水位的升高與下降可能促使土壤產生不均勻的收縮或擴張[2]。如果地下水的水位升高和下降過于頻繁，土壤的收縮和膨脹也會頻繁發生，造成地面裂縫，從而影響建筑的穩定性和施工安全。

4 巖土工程勘察工作的要點

4.1 物探工作

物探是地球物理勘探的簡稱，其主要指的是一種對各個地層的物理性質及活動進行科學研究和探測觀察，明確其可能發生的變化的探測過程[3]。通過對我國地質學物理場的結構分布以及其氣候變化的特征數據進行綜合量測，并結合對目前已知的地質物理數據進行深入分析和綜合研究，已經完全可以直接、準確地推斷我國地質學中各礦物地的性狀。物探工作采用的各種技術具有操作裝置輕便、成本低、效率高、工作應用空間廣等優勢。由于不同地域不同深度的巖層的性質不同，因此，在物探過程中，可以根據具體情況采用重力電法勘探、重力彈性法和波動法勘探，測定地下深處的地質層次和相關物理信息，掌握地層深處的地質結構狀況。

4.2 鉆探工作

鉆探主要是一種進行深部鉆探的一種機械工程技術，以便于開采地層中的天然資源，或者通過對多個孔位的鉆探提取地層樣本，通過對樣本進行試驗確定各地層的性質和特點，并記錄相關匯總相關資料和數據，編制工程地質資料[4]。該工作具有較高的準確度，這種勘察方式是目前我國巖土結構工程勘查察中較為常用的一種勘察的方式。

5 基坑工程水文地質條件評價

地下水的動力學效應可以通過解析法或數值法被定量計算出來，從而對地下水的力學作用進行評估。但是地下水往往是復雜多變的，即使是在賦存的條件和地下水質基本保持不變的情況和前提下，地下水對巖土體和地下水結構的影響也往往是一個不斷變化的過程，因此，必須防患于未然，開展必要的地下水和自然資源評價。

5.1 水文地質參數的確定

若基坑的坑底標高在地下水位以下，對水文地質條件的評價需要思考2 個問題：

1）應采取的降水措施；

2）如何能夠通過疏干基坑內的地下水而使其獲得更加便利、安全的工程作業面。

5.2 抗浮評價

建筑物在施工的過程中，受到地下水浮力的影響也會出現一些質量問題。在一般的應用情況下，在制訂方案時，工作人員應對施工現場情況進行充分考慮，對地基承載力特征值進行計算，然后選擇合適的卵石層，把其作為筏板基礎的持力部分，然后確定特征值。在這個過程中，工作人員要遵循相關規范的要求，如果筏板基礎寬度超過一定范圍，工作人員可以運用荷載試驗對地層的承載力進行計算，并對特征值進行有效監測，如果工作人員沒有按照要求計算，會給工程質量帶來較大的影響。計算時，工作人員要對各個方面的影響因素進行分析，最大限度地減小誤差，確保計算的準確性。

6 結語

綜上所述，巖土工程勘察過程中的各種水文地質問題都是非常重要的，它們能夠在很大程度上影響建筑施工的穩定性和安全性。在巖土工程的建設過程中，必須合理運用科學的技術預測和研究水文地質問題，然后準確、科學、客觀地對其中的水文地質問題作出評價。因此，為有效減少水文地質條件對巖土工程勘察的影響，應對巖土工程勘察技術情況進行深入研究，保持巖土工程勘察工作的質量，為相關工程建設提供準確、可靠的資料。