簡析水文地質(zhì)問題在工程勘查中的重要性

付朝汭

（中冶成都勘察研究總院有限公司，四川 成都 610023）

地下水不光是巖土工程的主要組成部分，也是基礎(chǔ)工程建筑中最關(guān)鍵的外部作用要素。它將對工程特性、使用周期、可用性和穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。然而，因為水文地質(zhì)環(huán)境在工程測量過程中的復(fù)雜性，所以在經(jīng)過大量測試和抽象分析后，也可能不會獲得準確的參數(shù)。因此，有些人認為這是一項投資大，效率低的工作。鑒于工程勘查任務(wù)沒有進一步考慮水文地質(zhì)問題，導致設(shè)計階段沒有注意，經(jīng)常發(fā)生地下水引起的許多巖土工程破壞。為了提高項目質(zhì)量，有必要對水文地質(zhì)問題進行深入的探索和分析。按照有關(guān)規(guī)定，與巖土工程一致的各種水文地質(zhì)問題都是明確的，詳細描述了地下水對工程和巖土的相應(yīng)影響，并提出有效的解決方案，將調(diào)查的水文地質(zhì)材料提供給工程的設(shè)計階段和施工階段作為參考，使項目質(zhì)量達到安全保證的要求。

1 工程勘查中水文地質(zhì)要求評價的內(nèi)容

工程勘查的主要目的是識別和探索施工現(xiàn)場可能存在的，并可能影響施工質(zhì)量的地質(zhì)因素。在一定程度上，工程勘查是一個過程，而不是一個狀態(tài)。需要調(diào)查的對象是地質(zhì)條件，包括：地質(zhì)構(gòu)造、地理位置、水文條件、土層和石層的物理性質(zhì)以及地形地貌等，所有這些地質(zhì)條件統(tǒng)稱為工程地質(zhì)條件[1]。在確定施工場地的工程地質(zhì)條件后，需要依據(jù)修筑物的設(shè)計布局和施工特征對工程地質(zhì)條件進行說明，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測修筑物和施工場所。對所測得的水文地質(zhì)條件給出正確的評價，為建設(shè)項目的設(shè)計提供了有價值的參考。對之前的工程勘察經(jīng)驗進行綜合之后，可以得出這樣的結(jié)論，初始施工期間所需的水文地質(zhì)評價和調(diào)查內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容：①河流水位、流量和流速；②在現(xiàn)場或現(xiàn)場附近的井水水位、變動幅度和水量；③儲藏條件，地下水位變化及規(guī)律；④地下水的來源和類型；⑤地下水的化學成分及其對工程構(gòu)造穩(wěn)定性的影響，以及施工項目地下水的腐蝕性大小……從調(diào)查和評價內(nèi)容可以看出，如果施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件在施工前沒有得到準確的調(diào)查和準確評估，項目就開始建設(shè)，地下水或其他因素對工程很容易產(chǎn)生影響，導致質(zhì)量和安全性差。因此，在工程測量中嚴格執(zhí)行水文地質(zhì)條件評估，提高調(diào)查質(zhì)量，是十分必要的。

2 在工程勘查中水文地質(zhì)的作用和重要性

在目前，對于水文地質(zhì)條件的測量工作和評價內(nèi)容的具體操作中存在有一定的難題，在評估過程中相關(guān)工程人員所進行的測量和分析工作與實際的施工條件聯(lián)系不大，導致在項目建設(shè)過程中，水文地質(zhì)調(diào)查的質(zhì)量沒有得到保證，產(chǎn)生了質(zhì)量問題，比如說地基基礎(chǔ)發(fā)生錯位、開裂或下沉[2]。為了解決在工程實際勘查中設(shè)計到的水文地質(zhì)問題，我們可以從以下方法進行著手，對水文地質(zhì)對工程質(zhì)量和構(gòu)造穩(wěn)固性的影響進行中心關(guān)注。

2.1 地下水對建造工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的影響

對影響項目質(zhì)量的第一個水文地質(zhì)因素當屬于地下水的影響，穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)是最容易受到其影響。在生活和實際生產(chǎn)中，含水層中的地下水位將根據(jù)地質(zhì)條件、地理條件、氣候、人為影響等各種因素來對工程建設(shè)的施工條件和質(zhì)量產(chǎn)生影響。當在基礎(chǔ)底部以下的壓縮區(qū)內(nèi)，地下水位上升時，水會使巖土浸潤和液化，使地基強度減弱，壓縮性增強，建筑物過度沉降或不均勻沉降，導致結(jié)構(gòu)破裂或傾斜；當落在基礎(chǔ)底部以下的壓縮區(qū)內(nèi)，滲水方向與土體重力方向一致，基礎(chǔ)中的有效應(yīng)力增大，基礎(chǔ)將產(chǎn)生額外的沉降。

2.2 地下水在樁基工程上的影響

由于軟弱基礎(chǔ)層很少由單一土壤組成，且變化相對復(fù)雜，會采用樁基法（預(yù)制樁，澆筑樁）進行加固基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)承載力。為了在不松動或坍塌樁基的情況下提高樁的質(zhì)量，當選擇對應(yīng)的建造樁基方法時必須考慮地下水的產(chǎn)生影響。另一方面，在地下水的影響下使樁的沉降量小于地層的沉降量時，樁基周圍的土壤在樁體上產(chǎn)生負摩擦力，這極大地影響了單樁的承載能力。

3 研究水理性質(zhì)

在地下水與巖土的相互作用下產(chǎn)生了巖土水理性質(zhì)，此中的巖土特性和物理特性會產(chǎn)生極其重要的作用。一般來說，巖土的土工性質(zhì)對巖土的強度和變形有嚴重影響。因此，必須要重視巖土水理性質(zhì)，并根據(jù)實際情況對地質(zhì)特征進行全面評估這也直接影響整個項目工程的耐用性和穩(wěn)定性。土中的地下水有不同的儲存方法，地下水水動力特性的實際程度因地下水的形態(tài)而異。但是，其影響程度是與土壤的類型直接相關(guān)。例如，若結(jié)合水與黏土通過相互作用下會產(chǎn)生相關(guān)的物理力學性質(zhì)，即收縮，塑性和可膨脹性。由于受到很大的限制，它們只能在狹窄的區(qū)域內(nèi)移動。因此，它對巖土動力學的水文特性影響不大。

4 水文地質(zhì)參數(shù)在工程勘查過程中的測定

4.1 要求

（1）在實際調(diào)查過程中，經(jīng)常遇到含水層的情況，需要確定地下水位。在測量中，一般測量靜態(tài)地下水位。在調(diào)查工作結(jié)束后，是檢測地下水位的最佳時機，因為地下水位受人類勘探活動影響較小。對于水位測量，鉆井需要泥漿鉆探，最好在水位前20cm測量含水層深度。

（2）地下水流向和流量要求的測定。對地下水的流向進行測定時，幾何方法通常用于同時測量每個空間流動的方向，以確定項目現(xiàn)場地下水的總體流動方向，避免單孔測量存在的偶然性。在地下水流量測定時通常使用指示劑法，通過使用化學試劑及其特定性能來測量。另外，充電法也可用于確定地下水流動的方向和流速。

4.2 方法

水文地質(zhì)參數(shù)的確定主要涉及地下水位、地下水滲透系數(shù)和電導率系數(shù)等。對于這些不同的參數(shù)，應(yīng)該使用不同的方法進行測定。通常，通過鉆孔和通過壓力管觀察來測量地下水位；在室內(nèi)滲透試驗方法中，通過抽水，注水，靜水壓試驗和取樣測量地下水的滲透系數(shù)，并通過單孔抽水試驗，非穩(wěn)定的抽水試驗和當?shù)厮挠^測，以測量地下水給水度等參數(shù)。

5 結(jié)語

總的來說，水文地質(zhì)條件勘測在工程勘測和工程中起著突出關(guān)鍵的影響。在新形勢下，我國的工程測量技術(shù)在不斷的完善和提高，對水文地質(zhì)條件的關(guān)注度和認識度也變得越來越更重視。為了在項目建設(shè)初期做好水文地質(zhì)調(diào)查工作，必須加強相關(guān)技術(shù)人員的水文地質(zhì)調(diào)查，使水文地質(zhì)在工程勘查過程中的能夠充分發(fā)揮積極作用，質(zhì)量和工程測量的效率能夠得到提高。