分析巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的地位及內(nèi)容

馮達(dá)福

（柳州市勘察測(cè)繪研究院 廣西柳州 545000）

幾乎任何一項(xiàng)建設(shè)工程在施工開始前都要開展巖土工程勘察，而對(duì)于水文地質(zhì)方面的問題，需要通過水文地質(zhì)勘察來查明和解決，巖土工程勘察和水文地質(zhì)勘察屬于并立關(guān)系，都發(fā)揮著十分重要的作用。

1 巖土工程勘察

巖土工程勘察主要指的是以建設(shè)工程具體要求為依據(jù)，在查明場(chǎng)地范圍內(nèi)地質(zhì)和環(huán)境特征及巖土工程條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，最后編制出相應(yīng)的勘察文件。巖土工程勘察主要目的為：采用不同的測(cè)試方法對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地實(shí)施深入的調(diào)查研究與分析判斷，確定建筑所處場(chǎng)地地質(zhì)條件，并明確工程建設(shè)可能對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成的影響；通過研究確定在地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)避免不容許變形發(fā)生的有效措施，使地基始終保持穩(wěn)定，有符合要求的強(qiáng)度；確定地基承載力，為工程的設(shè)計(jì)與施工提供可靠參考資料。根據(jù)以上勘察目的可知，巖土工程勘察是一項(xiàng)綜合性工作，它的工作內(nèi)容包括：

（1）查明工程所在場(chǎng)地的各項(xiàng)自然條件，包括地形地貌、氣象條件與水文條件。

（2）對(duì)場(chǎng)區(qū)中存在的各類不良地質(zhì)進(jìn)行研究，包括崩塌、滑坡與巖溶等，并分析與判明可能對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性造成的影響與危害[1]。

（3）確定地基基本構(gòu)造和形成年代等基本情況。

（4）對(duì)地基土層各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)研究在工程施工與使用中可能產(chǎn)生的變化。

（5）確定場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水的類型、水質(zhì)情況、埋深、分布和變化等實(shí)際情況。

（6）根據(jù)工程的設(shè)計(jì)與施工要求對(duì)地質(zhì)條件實(shí)施綜合性評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)的結(jié)果提出合理化建議。

（7）對(duì)會(huì)影響到工程正常建設(shè)與使用的巖土層制定合理可行的綜合處置方案。

2 水文地質(zhì)勘察

水文地質(zhì)勘察還可被稱作水文地質(zhì)勘測(cè)，與巖土工程勘察不同，它是指對(duì)一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)的水文地質(zhì)進(jìn)行查明，掌握區(qū)域地下水與地表水主要產(chǎn)生原因、實(shí)際分布情況與運(yùn)動(dòng)規(guī)律，旨在為水資源的合理化開采和利用及工程設(shè)計(jì)與施工都提供可靠依據(jù)，它主要包含兩方面內(nèi)容，即地下水勘察和地上水勘察。其中，地下水勘察是指對(duì)地下水在各個(gè)時(shí)期對(duì)應(yīng)的水文情況進(jìn)行調(diào)查與研究，包括水位的變化、流向和化學(xué)成分，確定實(shí)際的埋藏條件與是否具有侵蝕性等，判斷工程施工與使用中地下水可能出現(xiàn)的變化與造成的影響，同時(shí)制定有效的防治對(duì)策和建議。一般情況下水文地質(zhì)勘察都需要在野外實(shí)施，野外工作得到的結(jié)果需要采用勘察報(bào)告的形式提交，同時(shí)還要附帶相應(yīng)圖件[2]。若按照勘察的主要目的、任務(wù)及要求，則可以將水文地質(zhì)勘察工作分成兩大類，即水文地質(zhì)普查與專門針對(duì)工程的水文地質(zhì)勘探。水文地質(zhì)勘察主要內(nèi)容如下所示：

2.1 水文地質(zhì)測(cè)繪

水文地質(zhì)測(cè)繪是指對(duì)區(qū)域的地下水與和地下水有關(guān)的所有地質(zhì)現(xiàn)象實(shí)施觀測(cè)與填土，并對(duì)現(xiàn)有的相關(guān)資料進(jìn)行收集；在場(chǎng)地內(nèi)布置觀測(cè)點(diǎn)或觀測(cè)線來完成實(shí)地調(diào)查；對(duì)地下水露頭實(shí)際流量及水質(zhì)情況進(jìn)行測(cè)定；分析并研究地下水的形成條件，確定地下水形成過程、分布情況、埋藏條件及巖土自身含水性；確定地下水分布較為豐富的段落，確定需要進(jìn)行更深層次勘探及試驗(yàn)的部位[3]。通過遙感技術(shù)的應(yīng)用，并結(jié)合衛(wèi)星照片及航空照片來完成解譯，和水文地質(zhì)測(cè)繪良好的配合，能提供既快又好的勘察方法，提高測(cè)繪工作的效率與測(cè)繪結(jié)果的精度。

2.2 地球物理勘探

對(duì)于地球物理勘探，一般將其簡(jiǎn)稱為物探，主要用于尋找一個(gè)區(qū)域的地下水，找出含水層具體位置，并能對(duì)咸水體與淡水體之間的界線進(jìn)行劃分。在實(shí)際的水文地質(zhì)勘探過程中，經(jīng)常用到的地面物探方法包括以下幾種：①電測(cè)深法；②電剖面法；③自然電場(chǎng)法；④淺層地震法；⑤α-徑跡法。經(jīng)常用到的鉆井物探方法包括以下幾種：①電測(cè)井法；②放射性測(cè)井法。因物探方法的效率較高且經(jīng)濟(jì)性良好，所以經(jīng)常和水文地質(zhì)鉆探及試驗(yàn)等工作相配合，通過物探確定適宜的鉆孔地點(diǎn)及抽水試驗(yàn)點(diǎn)，能有效加快實(shí)際的工作效率，并保證結(jié)果的代表性和真實(shí)性[4]。

2.3 水文地質(zhì)鉆探

水文地質(zhì)鉆探的主要目的在于確定含水層具體位置和分布情況，進(jìn)而確定區(qū)域地下水所處存在條件。對(duì)于所獲得的巖心應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)且準(zhǔn)確的編錄，同時(shí)充分利用鉆孔實(shí)施抽水試驗(yàn)及其他類型的試驗(yàn)。對(duì)于水文地質(zhì)鉆探，其要求與一般礦產(chǎn)鉆探有所不同，不僅孔徑比一般礦產(chǎn)鉆探大，而且還要使用清水進(jìn)行鉆進(jìn)，否則通過鉆孔和試驗(yàn)確定的各項(xiàng)參數(shù)有很大概率失真，無法反映出地下水的實(shí)際情況，對(duì)后續(xù)的判斷與評(píng)價(jià)造成很大影響。

2.4 水文地質(zhì)試驗(yàn)

水文地質(zhì)試驗(yàn)主要目的在于獲取各類參數(shù)，為之后資源的分析評(píng)價(jià)和涌水量計(jì)算都提供可靠的參考資料，試驗(yàn)的項(xiàng)目有很多，如抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)等，其中以抽水試驗(yàn)最為常用。以抽水試驗(yàn)為例進(jìn)行分析，在試驗(yàn)開始前，需要以井孔的結(jié)構(gòu)及水位降深等為依據(jù)確定抽水設(shè)備及測(cè)試使用的儀具。其中，對(duì)于抽水設(shè)備，包括量桶、空壓機(jī)與水泵等，實(shí)際情況中要根據(jù)流量大小選擇，比如當(dāng)流量在2L/s以內(nèi)時(shí)，可選擇量桶，而流量超過2L/s時(shí)，需要使用堰箱或者是孔板流量計(jì)；水位主要使用測(cè)鐘、浮標(biāo)水位計(jì)或電測(cè)水位計(jì)來測(cè)量；水溫主要使用緩變溫度計(jì)或帶溫度計(jì)的測(cè)鐘來測(cè)量。將抽水設(shè)備安裝到位后，先開始試抽，通過調(diào)試可以達(dá)到試驗(yàn)要求之后，方可開始正式抽水。當(dāng)抽水設(shè)備為空壓機(jī)時(shí)，需要設(shè)置測(cè)水位管，利用測(cè)水位管對(duì)動(dòng)水位進(jìn)行測(cè)量[5]。在實(shí)際的抽水試驗(yàn)過程中需要加強(qiáng)地面排水，將地面上的水及時(shí)排除到不會(huì)對(duì)試驗(yàn)造成影響的區(qū)域。抽水試驗(yàn)時(shí)，還要做好對(duì)其他項(xiàng)目的觀測(cè)，如靜、動(dòng)水位、恢復(fù)水位、實(shí)際流量與水溫等，同時(shí)做好相關(guān)記錄，不可擅自更改。

2.5 地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)

這在水文地質(zhì)勘察當(dāng)中是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，鉆探與試驗(yàn)中就要充分考慮預(yù)留一定數(shù)量的孔用于長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)，定期對(duì)地下水的實(shí)際水位、溫度與水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而為之后的資源評(píng)價(jià)與計(jì)算等工作提供參考依據(jù)。對(duì)于動(dòng)態(tài)觀測(cè)，其持續(xù)時(shí)間應(yīng)達(dá)到一個(gè)水文年以上。

2.6 實(shí)驗(yàn)室分析

水文地質(zhì)勘察工作中，應(yīng)選取適宜的試樣在實(shí)驗(yàn)室開展各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)與分析，其內(nèi)容包括水質(zhì)、粒度、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測(cè)定[6]。

2.7 報(bào)告與圖件的編制

水文地質(zhì)勘察得出的成果可以分成兩個(gè)部分，即報(bào)告與圖件。其中，報(bào)告需要真實(shí)反映出現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件，解決需要解決的所有問題；而圖件指的是水文地質(zhì)圖，其內(nèi)容因?yàn)榭辈炷康呐c要求的不同而不同，常用水文地質(zhì)圖包括綜合水文地質(zhì)圖、地下水等水位線圖、巖石含水性圖、水化學(xué)圖、地下水埋深圖、地下水污染程度圖、水文地質(zhì)參數(shù)分區(qū)圖等。

3 結(jié)束語

綜上所述，巖土工程勘察以確定建筑所處場(chǎng)地地質(zhì)條件，明確工程建設(shè)可能對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成的影響，制定避免地基發(fā)生不容許變形措施，確定地基承載力，為工程的設(shè)計(jì)與施工提供可靠參考資料等為目的，水文地質(zhì)勘察以掌握區(qū)域地下水與地表水主要產(chǎn)生原因、實(shí)際分布情況與運(yùn)動(dòng)規(guī)律為目的，內(nèi)容包括水文地質(zhì)測(cè)繪、地球物理勘探、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)試驗(yàn)、地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室分析、報(bào)告與圖件的編制，兩者在勘察領(lǐng)域都占據(jù)重要地位。