水文地質在巖土工程勘察中的應用分析

陳紹康 陳亮

關鍵詞 水文地質 巖土工程 勘察施工 地下水

中圖分類號：P64;TU19 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）05-0118-03

經濟的不斷發展，科學技術的不斷進步，建筑工程也得以更大的進步和發展，而作為整個建筑工程的基礎工程，巖土工程的勘察工作能夠獲取更多更精準的數據結果，通過該數據的分析和判斷，能夠更好地推動該工程的施工進度，有效地縮減施工工期，從而節約一定的成本費用，減少一定的開支費用。在進行該工程勘察作業時，還需要做好前期的準備工作，要保障設備的運行穩定，從而保障該工程質量，保障最后勘察結果精確，根據該結果對該工程的土質情況進行分析，確定好該土地的負荷承重性能，從而更好地幫助工程建筑的穩定。

1 該工程水文地質的水理特點分析

該性質主要就是當地下水滲入巖石的縫隙中，從而形成一個地下水儲存庫以及轉移等相關的特性[1]。由于該性質會受到各種各樣的因素影響，例如巖石縫隙寬度、巖石間隙大小、分布情況等等，具體主要是有以下水理性質特點：

1.1 容水性特征

該種特征主要表現在該巖石的容納量的性能方面。容水度主要講的是巖石容水程度的指標。其主要是巖石中能夠存水的體積以及巖石自身體積之間的對比數值。在通常情況下，該縫隙度和容水度的數值基本一致，但是在實際的過程中，由于該縫隙中可能還會有其他氣體的存在，會導致巖石的體積加大，造成兩者數據的不一致。

1.2 持水性特征

該種特征主要是通過重力的作用，巖石的內部還能存儲一定的水的能力，通常說的持水度也就是其能持水的大小指標，其數值也就是巖石內部依然能夠接納的水的體積以及巖石自身的體積的相關數值。一般來說，留存在巖石中的水基本上是毛細水、結合水，且其大小也會對該指標有一定的影響，例如巖石縫隙大小，與其持水度呈反比狀態，尤其是孔隙越小的持水性越強[2]。

1.3 給水性特征

該種特征主要表現在重力的作用下，已經水量充足的巖石還能給出多余的水量。給水度也就是比較其大小的一個參數值。該數值就相當于在重力的影響下，該巖石能給出水的實際體積。給水度能夠十分有效地將巖石的給水能力展現出來，在通常情況下，間隙越大的巖石其性能也就越強。

1.4 透水性特征

該種特性主要是展現出巖石能夠透水的性能。且一般影響巖石該種性能的主要因素是巖石縫隙度，一般情況下，縫隙越大的巖石，其該種性能就越強，反之亦反。

2 地下水所造成的巖土工程危害

2.1 地下水上升引起的危害分析

當地下水遭受水層的結構等地質環境的影響、降水降雨量以及天氣氣候的因素影響、以及人為施工因素所造成的影響，其水位就會不斷地上升。該種現象一旦發生，就會直接造成土壤沼澤的現象惡化，也加強了地下水對建筑的腐蝕性能，甚至會造成滑坡、泥石流、坍塌等各種災害發生，將原本的巖土結構加以破壞，大大削減了其結構的強度，也使得該結構造成大面積的軟化問題，從而出現建筑物不穩定、地下室淹沒等問題頻頻發生[3]。

2.2 地下水下降引起的危害分析

通常引起該危害發生的主要原因是人為因素所造成的。例如在進行采礦、澆灌等施工過程中，過度開發地下水，或者在河流的上游建造水利水電工程等現象都會造成地下水過度開發問題，從而導致地下水下降。該問題造成最明顯的影響就是地面干枯、開裂等現象，或者還會造成水源環境變化、地面下沉等情況發生。總而言之，地下水的下降會對工程建筑、人類生活環境等有較大的影響和危害。

2.3 地下水頻繁升降引起的危害分析

該現象對巖土工程產生的主要危害表現形式是，地下水頻繁升降從而導致巖石體積會出現不規律的收縮和膨脹等現象，若是該種現象的幅度過大，就會對建筑造成一定的破壞，尤其是對于輕小型建筑。同時，由于該問題的頻繁發生還會導致土壤中出現部分物質流失現象，一旦該類物質流失過多，整個土壤的土質就會變得更加的松軟，其承重性能也會下降，在進行后期的巖土施工過程中，會產生較多的問題和麻煩。

2.4 地下水動力引起的危害分析

一般情況下，在自然常見的地下水動力對于該工程的作用十分微小，且后期的危害影響也可以忽略不計，但若是人為原因所造成的運動，那么其動力作用會增強多倍，且對于整個巖土層的施工有著直接的影響，例如流砂、管道涌出等問題也會不斷發生，對工程質量有著較大的威脅[4]。

3 巖土工程勘察施工中的水文勘察重點分析

3.1 地質勘探

在進行該工程的勘探作業中，還需要對其水文地質展開相應的勘探施工，重點操作如下：

首先，要對整個環境條件進行相應的觀察，由于自然環境的特殊性和復雜性，從而不同的地形以及不同的環境氣候都會對該工程施工有著不同的影響，還需要對其做好全面的勘察工作。

其次，要對地質環境進行勘探，除了施工環境對于該工程的重要性，其地質環境以及結構對于整個施工也是不容小覷的。

最后，針對地下水位的勘察工作，由于水位的變動對于工程的安全穩定都有著直接的影響。因此要將其水位的變動情況、變動形式等都做好詳細的勘探，在進行勘探的環節中，還需要將其建材原料的防水防腐性能充分考慮進去，要綜合分析該水質的實際情況、對于原料的腐蝕影響、水層厚度等等，只有將其充分地調查清楚，才能更好地保障后期施工人員的安全以及工程的順利完成。

3.2 地下水影響

在進行巖土施工的過程中，其最為重要的影響因素就是地下水，若是工程施工前期不對該問題加以重視，就會造成工程出現沉降等各種事故問題，為了更好地減少該類事故的發生概率，還需要制定相應的評價體系，具體措施如下：

首先，要將地下水的實際情況進行相應的分析，確定其危險程度，并提出相應的防治辦法。

其次，對地基進行詳細的勘察，從而為后期的施工工作提供有效的參考資料。

最后，還需結合工程的實際情況確立地下水對該工程的實際影響，從而有針對性地解決該問題。

3.3 該工程中常見水文地質檢測辦法

3.3.1 工具檢驗法

該種辦法需要運用精確度較高的檢測裝置來對施工現場的巖石進行相應的分析和檢測。只有保障施工人員能夠掌握巖石具體情況，才能更好地對施工現場進一步的設計和分析，保障施工方案的效果，且操作性能強，容易與其他檢測辦法相結合[5]。

3.3.2 試驗分析法

采用該種方法進行施工的時候，需要讓現場人員進行相應的抽樣工作，從而更好地在實驗室進行檢測工作，通過各種專業的技術對整個水層進行全面的分析，從而更好地讓施工人員對現場的實際情況進行深入探析，但是該種數據結果并非代表整體的工程情況，還需要與其他辦法配合使用。

4 水文地質勘探技術的具體應用

4.1 測繪地質圖勘探技術

在進行水文地質測繪的過程中，可以將地質圖為基礎參考依據，并且對其點、線、面進行全面的觀察和記錄，從而了解該施工區域實際情況和相關問題，但在測繪的過程中還需注意一些問題。

其一，相關的測繪人員要充分運用遙感技術，從而更好地保障施工的效率以及質量，并且對于室內外的判斷進行有機地結合。在實際的工作過程中，還需要尋求周邊居民的幫助，從而進一步對該區域了解清楚，對于所選的點線面也必須有一定的代表作用，還需采取一定的方法加以輔助。

其二，對于觀測的線路，需要根據巖層或者構造保持垂直的方向，按照實際區域地貌特征最為明顯的方向進行規劃，要在地下水較多的區域或者含水層、帶的具體方向布置。

其三，針對觀測點的布置，要在不同的區域、地層之間的分界、有代表性的地層、有明顯的地下水露頭以及巖性變化明顯的位置進行布置，要在同一區域不同地貌的界線進行布置，要對可能會出現災害的區域進行預測布置，要在井、泉等區域進行布置。一般情況下，進行該測繪工作都會選擇夏季旱季氣候，從而為該測量工作創造一定的有利條件，若是在雨季進行測繪時，需要不停地進行反復查看，從而更好地了解地下水的實際變動情況[6]。

4.2 物探勘察技術

該種技術屬于較為先進的勘探技術，其應用范圍十分廣泛。在實際的應用過程中，需要注意其對環境的適應能力以及對部分區域的針對性能，采用更多的措施和手段，有效結合鉆探技術加以對結果的驗證。現階段，我國較為常用的物探技術有高密度電勘探技術、電磁波勘探技術、淺震勘探技術、放射性勘探技術以及聲波勘探技術。現如今我國大部分區域都是采取該種技術進行勘探，且該技術在多方面也頗有效果，例如對河床的分布勘探、部分巖溶區域的勘探等，我國關于水文監測井技術也得到了國際的認可。部分區域通過該種技術能夠很好地區分咸水區域和含水區域，并且還能做好井數據的測量工作，強化了挖井的工作效率，推動了無巖芯鉆井技術的進步。除此之外，我國也逐漸從傳統的模擬到現在的數據化測井，極大地強化了該施工的精準性。

4.3 鉆探鉆孔技術

該技術的進行需前兩種技術為基礎前提進行相應的布置。每個勘探點、線的布置工作必須保障合理、精確，并且還需保障其結構符合各個施工、試驗的需求。在進行巖土施工的過程中，需要對巖石進行相應的沖洗工作，并且在實驗前期對孔洞也要進行沖洗。針對鉆探技術的質量，其巖芯的采取率也必須符合該工程的標準需求。除此之外，在展開鉆孔施工的過程中，還需要對其施工的速度、聲音以及孔洞中所流出的液體都需要一一記錄到位，并最后對取得的巖芯進行相應的排序編錄作業[7]。

4.4 水文地質勘察測試工作

該測試工作主要是分成抽注壓滲試驗以及對地下水流動的速度測試和地下水連通情況的測試。其中，抽水試驗是最容易也是最常見的一種，在進行該實驗的過程中，一定要將試驗的區域安排在水量較多的區域，再根據其鉆孔的水量大小以及水位方向，可以將其分成穩定和不穩定兩種方式。當抽水的區域巖石較為完整的時候，可以運用裸孔的辦法進行施工，但若其不完整的時候，還需要利用過濾管進行試驗，一般該抽水的管徑也必須要符合相應的規定需求，同時在抽水區域的上下兩方都要做好止水施工，在展開實驗的前期過程，還需要對孔洞進行清理。在進行抽水的過程中，不僅僅要對其動靜態水的情況進行檢測，還需要對其水的溫度和實際的水量進行觀察，并且在實驗完成之前，做好水的采集工作，當實驗完成之后，即可恢復水位測定。

4.5 巖石測定工作

在進行巖土工程水文地質勘察施工過程中，需要對巖石進行相應的試驗工作，例如物理分析、磨片分析、水樣化學分析、細菌分析等等。除此之外，在較為特殊的區域還需要進行古生物分析，對其沙子也要進行相應的測定工作。

4.6 地下水的監測技術

該監測工作是要對地下水進行長時間的動態觀察，同時對于水源附近也要進行相應的觀察工作，通過鉆孔方式、挖井、泉等方式設立相應的監測地點，以實際水文條件、地質條件作為主要基礎，結合實際的動態情況，做好相應的規劃工作。其中關于該動態監測辦法，主要分成以下幾種：

其一，氣象型監測，該檢測方式是較為常見的監測方式，主要是根據氣候的變化來觀測地下水。

其二，潮汐型監測，主要是在海邊區域，根據潮汐變化而進行地下水的監測。

其三，人工型監測，主要是通過人工進行開采，根據開采的強度進行相應的檢測，該種方式在地下水的監測中最常見，在進行檢測的過程中，需要對該水位以及水質、水量、水溫、地面變形程度等方式了解清楚。其中關于水位、水量、水溫的監測都是半個月左右展開一次檢測，水質需要在每年的旱季、平水季、水季進行分別檢測[8]。

5 結語

巖土工程的施工過程中，其與地下水有著密不可分的聯系，為了更好地保障施工質量，在現場進行相應的水文地質勘察施工能夠更好地控制風險，因此，相關的施工單位需要加強重視，從而更好地保障施工建筑的安全穩定。

參考文獻：

[1] 于佳良，高成林.水文地質在巖土工程勘察中的應用探究[J].裝備維修技術，2021（28）：39.

[2] 趙君.水文地質在巖土工程勘察中的應用探討[J].科技創新與應用，2021（19）：171-173.

[3] 鞏云鵬.水文地質在巖土工程勘察中的應用分析[J].工程建設（重慶），2020，03（01）：7-9.

[4] 同[3].

[5] 張洋.巖土工程勘察中水文地質問題分析[J].工程技術（文摘版）·建筑，2020（06）：55.

[6] 陳國劍.巖土工程勘察中的水文地質問題分析[J].百科論壇電子雜志，2020（09）：1822-1823.

[7] 胡優柏.礦山巖土工程勘查中的水文地質問題分析[J].技術與市場，2020，27（02）：120-121.

[8] 李全軍.巖土工程勘察設計與施工中水文地質問題的研究[J].商品與質量，2020（02）：225-226.