工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響及解決方案分析

王遠(yuǎn)江

摘要：基于提高工程地質(zhì)勘察水平的目標(biāo)，針對(duì)工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響，做了簡(jiǎn)單的論述，提出了危害性的應(yīng)對(duì)策略，共享給相關(guān)人員參考。從地質(zhì)勘察實(shí)踐來說，地下水水位和壓力等的變化，很容易引發(fā)系列危害，比如地面沉降和地裂縫等，需要加以應(yīng)對(duì)和處理。現(xiàn)結(jié)合具體研究，作如下論述。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；水文地質(zhì)；危害性；應(yīng)對(duì)策略

隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，面對(duì)的地質(zhì)條件更加復(fù)雜，使得工程地質(zhì)勘察地位不斷提升，通過地質(zhì)勘察，掌握地質(zhì)條件情況，為設(shè)計(jì)和建設(shè)工作的開展，提供有力的支持。從地質(zhì)勘察實(shí)際來說，水文地質(zhì)的影響最大，要高度重視水文地質(zhì)勘察，提出全面的應(yīng)對(duì)措施，保障工程建設(shè)的質(zhì)量和安全性。

1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容

從勘察的內(nèi)容來說，主要針對(duì)公路、鐵路以及城市建筑等建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件，開展相應(yīng)的勘察，掌握工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件等，明確水文地質(zhì)問題的潛在危險(xiǎn)，提出應(yīng)對(duì)措施和處理方法[1]。開展水文地質(zhì)勘察，要按照當(dāng)?shù)氐囊?guī)范，全面把握工作內(nèi)容。以貴州省《貴州巖溶場(chǎng)地巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范》DB52/T1336-2018為例，規(guī)范提出水文地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪工作，應(yīng)該進(jìn)行場(chǎng)地與周圍相關(guān)資料的收集，包括區(qū)域地質(zhì)資料、地貌資料、第四系地質(zhì)、水文地質(zhì)資料、巖溶資料等；鄰近地區(qū)的氣象資料和水文資料等。若勘察現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，要擴(kuò)大調(diào)查范圍，涵蓋和工程場(chǎng)地有關(guān)的一個(gè)或者多個(gè)完整的巖溶水文地質(zhì)單元。以地貌調(diào)查為例，要包括巖溶平面分布特征、觀測(cè)巖溶洼地和溶洞等。

2.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響分析

2.1水文地質(zhì)的影響

2.1.1地下水壓力變化

一般來說，若地下水沒有受到人為因素的干擾發(fā)生變化，那么給建筑物不會(huì)造成影響。但建筑施工作業(yè)期間，受到外力因素的影響，地下水極易出現(xiàn)壓力失衡的情況，影響著工程施工進(jìn)度。實(shí)例，某建筑工程施工作業(yè)的開展，缺少對(duì)水文地質(zhì)條件的全面勘察，施工作業(yè)時(shí)承壓突然增加，使得管道在基坑施工作業(yè)時(shí)突然發(fā)生爆裂，威脅著建筑物的穩(wěn)定性和施工安全，同時(shí)造成工期推遲，增加了工程建設(shè)投入[2]。

2.1.2地下水水位變化

從水位變化的角度來說，當(dāng)水位開始上升時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加浮托力，對(duì)建筑物有著很大的上托作用，并且由軟化基礎(chǔ)底持力上層，減少地基基礎(chǔ)的承載力。若地下水位下降或者臨近建筑深基坑開挖將會(huì)，那么將會(huì)給周圍存在的建筑造成影響，使其出現(xiàn)不均勻沉降，引發(fā)傾斜和裂縫等問題。具體原因?yàn)橄滤艿缆┧糠纸ㄖ镂床扇∩⑺屡c排除地表水的措施，大量降水與地表水滲透到地基，使得持力層被軟化，使得建筑物出現(xiàn)不均勻沉降[3]。除此之外，部分建筑工程因?yàn)榈叵滤淖兓热缢志奂蛘呱⑹?，促使土層出現(xiàn)軟化和崩解等作用，造成建筑物破壞。部分地下水的化學(xué)反應(yīng)，使得建筑基礎(chǔ)層被腐蝕，進(jìn)而發(fā)生傾斜或者產(chǎn)生裂縫。水對(duì)土的影響很大，比如毛細(xì)水，其受到水和空氣界面表面張力作用影響，為分布在細(xì)孔隙內(nèi)的自由水，主要出于地下水位之上的他透水層，受到表面張力的影響，地下水順著毛細(xì)孔上升，上升高度和土孔隙大小有著直接關(guān)系?？紫逗艽髸r(shí)，即粒徑超過2mm，一般沒有毛細(xì)情況。毛細(xì)水多存在于直徑大小在0.002rnm～0005rnm的孔隙內(nèi)，比如粉砂土，含量很多。若毛細(xì)水上升，地表可能會(huì)發(fā)生沼澤化和鹽漬化，促使基礎(chǔ)墻體濕潤(rùn)，部分建筑基礎(chǔ)與基墻使用的建筑材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，經(jīng)過濕潤(rùn)后會(huì)軟化，整體強(qiáng)度降低，變形量增加，溫度降低時(shí)加劇凍脹作用，使得建筑物出現(xiàn)傾斜和裂縫，部分建筑室內(nèi)地面會(huì)產(chǎn)生返潮的情況，需要采取制作地基防潮層和墻基防潮層的措施[4]。

2.2實(shí)例分析

2.2.1案例概述

以某工程項(xiàng)目為例，為道路橋梁工程，設(shè)計(jì)為雙層兩用橋。其中，上層設(shè)計(jì)為雙向6車道，下層設(shè)計(jì)為雙向輕軌軌道，并且預(yù)留2車道。整個(gè)橋的長(zhǎng)度為1741.00mm，橋面寬度單位為30mm～36mm?，F(xiàn)結(jié)合此工程地質(zhì)勘察實(shí)踐，分析水文地質(zhì)的影響。

2.2.2水文地質(zhì)條件分析

2.2.2.1基本情況

從區(qū)域環(huán)境角度來說，長(zhǎng)江為此橋橋位區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面。該橋的橋位區(qū)地下水依托地勢(shì)和上將水位呈現(xiàn)互補(bǔ)關(guān)系或者反補(bǔ)關(guān)系。受到地勢(shì)因素的影響，基巖裂隙水都接受降水補(bǔ)給最終形成地下水，通過層面徑流排放到長(zhǎng)江。汛期期間，長(zhǎng)江河床地下水主要接受長(zhǎng)江補(bǔ)給和兩岸地下水補(bǔ)給。

2.2.2.2松散層孔隙水

具體分布地點(diǎn)為西岸河漫灘，地下水的補(bǔ)給依靠降水，屬于潛水。地下水的水位以及水量大小，受到季節(jié)因素的影響比較大，洪水期的水位以及水量相對(duì)枯水期要大。砂土層歸類為弱透水層，厚度范圍為0.60m～6.82m，含水量不多。此部分地下水，不會(huì)給混凝土造成腐蝕影響。選擇南濱路段的松散層，開展抽水試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，水位只降深了1.72m，流量便達(dá)到了10.54m3/h，水泵停止運(yùn)行之后水位快速恢復(fù)到原來的水平。抽出來的地下水，水質(zhì)比較渾濁，水的顏色和長(zhǎng)江水一致。經(jīng)過計(jì)算得到，滲透系數(shù)范圍為0.15m/d～16.15m/d。

2.2.2.3基巖裂隙水

位于長(zhǎng)江兩岸階地基巖風(fēng)化裂隙中，類型為潛水。從補(bǔ)給源的角度來說，以大氣降水為主?；鶐r強(qiáng)風(fēng)化帶巖層比較破碎，受到風(fēng)化的影響，裂隙比較發(fā)育，工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)基巖強(qiáng)風(fēng)化帶的厚度大小有限，弱風(fēng)化帶裂隙表現(xiàn)為不發(fā)育特點(diǎn)，同時(shí)基巖出露的位置相對(duì)比較高，受到地形坡度因素和大氣降水因素等的影響，局部位置的潛水很少。工程地質(zhì)勘察工作中，在A23橋臺(tái)位置進(jìn)行調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在 1處防空洞。對(duì)防空洞進(jìn)行勘察，發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)存在著地下水出露情況，通過向周圍的居民進(jìn)行調(diào)查得知，因?yàn)樯钣盟坎淮?，此地區(qū)地下水連年不斷。選擇長(zhǎng)江兩岸對(duì)應(yīng)層位，開展鉆孔作業(yè)，進(jìn)行提水試驗(yàn)。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鉆探深度范圍內(nèi)幾乎不存在地下水。對(duì)BK84與BK49位置，開展抽水試驗(yàn)，得知此處含水層地下水水量有限。因?yàn)殚L(zhǎng)江河床地理位置特殊，向斜槽谷位置很低，向斜兩翼巖層在降水的影響著，經(jīng)過滲流形成了地下徑流，經(jīng)過匯集之后分布在向斜核部，地下水劃歸為承壓水。工程現(xiàn)場(chǎng)的基巖裂隙水補(bǔ)給，主要依靠的是大氣降水和長(zhǎng)江。

2.2.3不良工程地質(zhì)分析

此橋兩江岸都屬于巖質(zhì)岸，土層的厚度比較小，經(jīng)過地質(zhì)勘察，沒有發(fā)現(xiàn)塌岸的情況，因此不需要進(jìn)行岸坡再造。根據(jù)工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果分析，確定此工程施工現(xiàn)場(chǎng)不良地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育。從此橋的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)來說，整個(gè)地塊的地勢(shì)比較平緩，起伏變動(dòng)不大，區(qū)域構(gòu)造的作用不強(qiáng)，不存在滑坡和斷層等各類不良地質(zhì)情況。整個(gè)路線中K1+794.40位置，存在砂巖陡崖，整個(gè)陡崖的長(zhǎng)度大約為170m，高度參數(shù)范圍為12m～14m，坡角大約為72°～82°，橋位區(qū)坡向參數(shù)為315°。從所處的位置來說，為長(zhǎng)江右岸岸坡，整個(gè)坡體為砂巖，坡腳位置是新近分層碾壓的填筑土。按照回填作業(yè)前的勘察結(jié)果，斜坡底部巖體相對(duì)完整，沒有凹巖腔，底部沒有臨空面。經(jīng)過地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)，橋位區(qū)陡崖位置的砂巖體存在著7條裂隙發(fā)育，經(jīng)過不斷發(fā)育，卸荷裂隙斷續(xù)出現(xiàn)，豎向穿層。從現(xiàn)狀來說，1號(hào)卸荷裂隙已經(jīng)完善將一部分巖體切割，巖體和母體分離。目前來說，尚沒有使陡巖發(fā)展為危巖。從管網(wǎng)洞室測(cè)繪結(jié)果以及工程地質(zhì)勘察結(jié)果來說，此工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)共計(jì)分布12處地下洞室，分布地點(diǎn)在長(zhǎng)江兩岸，部分洞室對(duì)橋位區(qū)的影響很大。通過地質(zhì)勘察，分析水文地質(zhì)的影響后，制定相應(yīng)的建設(shè)和施工控制方案，為后續(xù)工程施工作業(yè)的開展，提供了有力的支持，極大程度上保證了工程建設(shè)的質(zhì)量和效益[5]。

3.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響應(yīng)對(duì)策略

3.1加大水文地質(zhì)勘察的理論研究

從勘察工程地質(zhì)作業(yè)實(shí)踐來說，要以水文地質(zhì)為主要內(nèi)容，做好深度分析以及研究，尤其是要掌握地下水情況。這需要工作人員做好水文地質(zhì)勘察理論的深度研究，通過對(duì)巖層和水的作用原理分析，獲得水文地質(zhì)評(píng)估結(jié)果。工程水文地質(zhì)勘察理論為綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，要做好深度研究，構(gòu)建地下水勘察體系，運(yùn)用勘察專業(yè)知識(shí)，結(jié)合水文地質(zhì)的危害特征，提出具體的解決方案，并且要進(jìn)行工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，制作評(píng)估報(bào)告，為工程設(shè)計(jì)和建設(shè)提供具體的建設(shè)方案。除此之外，要積極引入專業(yè)人才，做好人員的培訓(xùn)，全面提高勘察工作者的綜合素質(zhì)，保證水文地質(zhì)分析結(jié)果的精準(zhǔn)性[6]。

3.2積極建設(shè)地下水試驗(yàn)站

隨著工程地質(zhì)勘察地位的不斷上升，完善水文地質(zhì)條件勘察基礎(chǔ)設(shè)施具有緊迫性，能夠?yàn)楦黜?xiàng)工作的開展提供支持。建設(shè)的地下水試驗(yàn)站要實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，進(jìn)而保證勘測(cè)數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和完善性，通過整合所得的數(shù)據(jù)信息，為各項(xiàng)工程建設(shè)的開展提供依據(jù)。各個(gè)區(qū)域采取的措施差異，比如城市群區(qū)域地下水污染嚴(yán)重，部分地區(qū)的淺水層被污染，利用深機(jī)井或從別的區(qū)域輸送?；诖?，要加大對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)力度，快速獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息[7]。

3.3完善勘察管理體系

從當(dāng)前實(shí)際情況來說，工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域還面臨著很多的問題，比如現(xiàn)場(chǎng)勘查作業(yè)中理論和實(shí)踐變差大等。對(duì)于現(xiàn)存的各類問題，要注重構(gòu)建完善的勘察管理體系，不斷提高地質(zhì)勘察工作人員的水平，引入現(xiàn)代化設(shè)備和儀器，全面提高地質(zhì)水文勘察水平。在工程建設(shè)工作中，地質(zhì)勘察起到了重要的作用，占據(jù)著重要地位。若想不斷提高工程勘察水平，必須要做好全面的把控，圍繞理論知識(shí)、勘察設(shè)備等入手，加大勘察工作的投入力度，確?？辈旖Y(jié)果的完整性和科學(xué)性，為工程方案的制定提供保障[8]。通過構(gòu)建高效的地質(zhì)勘察管理機(jī)制，不斷提高工程勘察水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物穩(wěn)定性和安全性的把控，全面提高建筑建設(shè)質(zhì)量水平。

3.4制定危害的預(yù)防措施

首先，要做好設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的預(yù)防控制。開展工程建設(shè)方案設(shè)計(jì)前，組織勘察人員做好現(xiàn)場(chǎng)考察，對(duì)于氣溫變化和氣候變化大的區(qū)域，增加勘察的時(shí)間，獲得完整精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，以免地基基礎(chǔ)受到影響。設(shè)計(jì)的地基基礎(chǔ)方案，必須要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)文件等現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，做好質(zhì)量的把控，最大程度上減少錯(cuò)誤的出現(xiàn)[9]。

其次，工程施工階段采取預(yù)防措施。施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件變化較大，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)的難度很大，因此若想有效應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)的危害和影響，需要結(jié)合實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整工程施工方案，并且制定緊急預(yù)案加以應(yīng)對(duì)，確保工程建設(shè)的科學(xué)性以及安全性。施工作業(yè)前，要做好勘察報(bào)告的閱讀和分析，即使報(bào)告沒有得出存在地下水，也需要制定緊急處理方案，當(dāng)施工作業(yè)遇到外來水源時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行處理。尤其要對(duì)常見的問題進(jìn)行預(yù)防，比如基坑止水帷幕失效等，以免工程事故的發(fā)生。

最后，工程竣工階段的預(yù)防措施。完成工程建設(shè)后，組織專業(yè)人員對(duì)工程安全性進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，并且編寫工程驗(yàn)收證明書。檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)存在問題，需要及時(shí)采取處理措施，避免影響工程后期的使用，引發(fā)安全事故[10]。

4.結(jié)束語

綜上所述，工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)條件勘察為重點(diǎn)內(nèi)容，做好水文地質(zhì)條件危害的有效預(yù)防和控制，對(duì)保證工程建設(shè)的質(zhì)量和安全性，有著重要的意義?，F(xiàn)有的很多工程由于前期勘察不到位，未能考慮水文地質(zhì)的影響，引發(fā)了工程事故，造成極大的損失。文中結(jié)合具體實(shí)踐，對(duì)工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響，做了相應(yīng)的分析，提出了勘察策略和應(yīng)對(duì)措施，為相關(guān)工程勘察和建設(shè)工作的開展提供參考。

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