巖土工程勘察中水文地質(zhì)條件分析

賴先華

（九江市水利電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江西 九江 332000）

1 巖土工程水文地質(zhì)勘察內(nèi)容

巖土工程勘查工作主要包括勘探規(guī)劃、可行性研究、設(shè)計(jì)和實(shí)施?？傮w目標(biāo)是為工程項(xiàng)目提供初步信息，如河流相關(guān)狀況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地震歷史等。因此需要開展相關(guān)的調(diào)查工作，如準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)和驗(yàn)證巖土的物性、化學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和穩(wěn)定性。在勘查過(guò)程中，由于地下水位過(guò)高，容易造成地質(zhì)災(zāi)害，影響工程建設(shè)和后期維護(hù)，而且?guī)r土的性質(zhì)容易變形，影響建筑物的穩(wěn)定性。因此在設(shè)計(jì)和測(cè)量階段就需要預(yù)測(cè)變化[1]。

在進(jìn)行巖土工程勘察工作的過(guò)程中，必須對(duì)勘查區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為了精準(zhǔn)評(píng)價(jià)水文地質(zhì)分析條件，進(jìn)一步需要對(duì)巖土工程水文地質(zhì)勘察內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范，準(zhǔn)確研究地下水與巖土體和地表水文結(jié)構(gòu)的內(nèi)在關(guān)系，以此對(duì)巖土工程勘察中的不利水文特征條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析，并做好相應(yīng)的預(yù)防工作?；趲r土勘察工程周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)分析，重視各種環(huán)境因素的作用機(jī)制[2]。以此對(duì)巖土工勘探工程提供依據(jù)。在巖土勘察過(guò)程中，由于地層分布和地層結(jié)構(gòu)分析具有明顯的延展性，需要根據(jù)巖石風(fēng)化和周圍環(huán)境抗軟化的能力對(duì)基坑工程所在地區(qū)的巖土狀況進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，從而更好地確定勘查方案，保證分析結(jié)果的可靠性?；诖?，對(duì)對(duì)勘查內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范，具體如下：

在進(jìn)行巖土工程勘察工作時(shí)，需要結(jié)合區(qū)域巖土膨脹性、飽和狀態(tài)及重力特征等進(jìn)行分析，獲取勘查區(qū)域的巖土結(jié)構(gòu)特征，對(duì)巖土工程勘查施工方案進(jìn)規(guī)劃，從而更好的為施工單位提供全面、準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料。在巖土工程勘察過(guò)程中，地下水位是巖土體的重要組成部分，對(duì)巖土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量影響很大。地下水源作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的環(huán)境因素，嚴(yán)重影響基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定、可靠和持久運(yùn)行[3]。為此，必須高度重視水文地質(zhì)特征分析的完整性，不斷提高其勘查精度，才能有效地提高工程勘探的效果。

圖1 水文地質(zhì)勘查內(nèi)容

在進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析的過(guò)程中，如果勘查區(qū)域的地理?xiàng)l件允許地下水位略有上升，但其上升高度若超過(guò)了巖土工程勘查的基礎(chǔ)高度，則極易導(dǎo)致巖土層軟化，在勘查過(guò)程中需要對(duì)巖土勘查區(qū)域的地下水引起的腐蝕進(jìn)行評(píng)價(jià)，并采用防腐措施。研究發(fā)現(xiàn)，地下水位上升的原因復(fù)雜。造成這一現(xiàn)象的主要原因有：含水層構(gòu)造、巖性賦存狀況、降雨、溫度和基坑開挖等地質(zhì)因素。鹽堿化是土壤的主要危害，加劇了建筑物的腐蝕。巖土邊坡引起的地質(zhì)災(zāi)害，如滑坡、崩塌等。巖體內(nèi)粉土、泥沙飽和液化可引起流沙和管涌以及地下洞穴和建筑物基礎(chǔ)受地下水浮力作用而下沉，造成建筑物不穩(wěn)定，長(zhǎng)期來(lái)看還會(huì)導(dǎo)致地面開裂，對(duì)建筑物造成破壞。因此在進(jìn)行工程勘查實(shí)施之前，必須對(duì)巖土工程質(zhì)量和水文地質(zhì)影響的程度進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)勘查區(qū)域可能發(fā)生的危害，并有針對(duì)性的提出合理的解決辦法。

另外，需要對(duì)勘查區(qū)域的自然因素進(jìn)行考察，對(duì)區(qū)域強(qiáng)風(fēng)化巖或軟巖的實(shí)際持力層構(gòu)造情況進(jìn)行勘查分析，并對(duì)勘查區(qū)域的巖土崩解軟化可行性進(jìn)行評(píng)價(jià)和判斷。充分估計(jì)砂體流動(dòng)、覆蓋物侵蝕和管涌等可能造成的不利影響，估計(jì)和推算這些影響的可能性，并對(duì)于建筑物基礎(chǔ)下部分區(qū)域內(nèi)的含水層進(jìn)行判斷，充分估計(jì)基礎(chǔ)底面承壓水發(fā)生破壞的可能性，以此保證巖土工程勘查效果，更加科學(xué)有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)水文地質(zhì)條件的合理分析。

2 巖土工程勘察水文地質(zhì)條件分析方法優(yōu)化

水文地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)勘探設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中必須認(rèn)真分析解決的問題。在水文地質(zhì)條件不斷變化的情況下，巖土工程安全問題日益突出。

勘察設(shè)計(jì)中必須準(zhǔn)確分析水文地質(zhì)問題，基于此對(duì)巖土工程勘察水文地質(zhì)條件分析方法進(jìn)行優(yōu)化。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行有效分析，精準(zhǔn)勘查區(qū)域巖土結(jié)構(gòu)，還需要對(duì)全部工程勘察資料進(jìn)行詳細(xì)采集。綜合考慮可能影響深基坑后續(xù)施工的各種因素，使勘查分析結(jié)果更理想、更明確，科學(xué)、合理地預(yù)測(cè)勘查區(qū)域的巖土工程危害特征，有針對(duì)性的提出相應(yīng)的解決措施。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)工程地質(zhì)勘查工作已經(jīng)形成了一整套規(guī)范和制度。在勘查過(guò)程中地質(zhì)技術(shù)人員必須高度重視規(guī)范、規(guī)程，了解和熟悉規(guī)范、規(guī)程的要求，以便充分安排工作量，建立足夠的原始土樣試驗(yàn)資料，及時(shí)劃分地震帶。

為使巖土數(shù)據(jù)采集更加全面、準(zhǔn)確，應(yīng)根據(jù)不同測(cè)繪任務(wù)選擇不同的測(cè)量?jī)x器。根據(jù)深基坑土工勘察的具體要求，確定土工勘察深度后，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)和后續(xù)施工的實(shí)際情況，有效選擇勘察點(diǎn)，盡量避免影響后續(xù)勘察的可行性，并保證其合理性。

目前，國(guó)內(nèi)深基坑工程勘察主要還是采用鉆孔法進(jìn)行，勘察作業(yè)點(diǎn)的選擇也應(yīng)充分考慮，以利于工程實(shí)施，更好地為巖土工程勘查項(xiàng)目服務(wù)。為了更好地發(fā)揮深基坑工程地質(zhì)勘探技術(shù)在工程中的應(yīng)用價(jià)值，必須重視地質(zhì)勘探資料的有效利用，全面分析和應(yīng)用各種資料，使其在工程建設(shè)中發(fā)揮更積極的作用。嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證相應(yīng)資料的應(yīng)用更加全面，并能根據(jù)后續(xù)深基坑施工的要求進(jìn)行評(píng)價(jià)和判斷，從而逐步優(yōu)化施工方案。按照工程實(shí)施過(guò)程中遇到的地理構(gòu)造特征，開展相應(yīng)的水文地質(zhì)勘探工作，制定全面詳細(xì)的施工方案。唯有如此，才能保證工程的質(zhì)量?；诖耍枰M(jìn)一步對(duì)巖土施工勘查過(guò)程中的水文地質(zhì)條件分析流程進(jìn)行規(guī)范，具體如下：

圖2 水文地質(zhì)條件分析流程

根據(jù)工程地質(zhì)勘察工作，一般可分為調(diào)查研究、初步設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)施設(shè)計(jì)四個(gè)階段。對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)資料進(jìn)行收集和整合，為水利水電工程規(guī)劃和勘察提供匯流信息，河流和地質(zhì)構(gòu)造，地層巖土性質(zhì)，地震等方面的資料，為工程建設(shè)方案提供地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性論證，準(zhǔn)確確認(rèn)和評(píng)估該區(qū)域的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

由于巖土工程施工的特殊性，在巖土工程計(jì)算中很容易出現(xiàn)較大誤差。其中包括地質(zhì)構(gòu)造、計(jì)算方法和有關(guān)資料，準(zhǔn)確、及時(shí)地掌握水文地質(zhì)條件對(duì)地質(zhì)施工測(cè)量至關(guān)重要。最后在開展地質(zhì)勘查工作時(shí)，應(yīng)注重對(duì)審計(jì)報(bào)告和勘查工作報(bào)告的全面、完整。在煤礦地質(zhì)勘探中，通過(guò)控制水文地質(zhì)條件，對(duì)地下水進(jìn)行科學(xué)有效的利用，可以提高礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)礦業(yè)的發(fā)展沒有任何市場(chǎng)的支持。因此，礦業(yè)開發(fā)要遵循經(jīng)濟(jì)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)“低投入、高效益”的工作目標(biāo)，才能為礦業(yè)企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

在工程建設(shè)過(guò)程中，水文地質(zhì)調(diào)查及相關(guān)參數(shù)的提供，在當(dāng)代工程建設(shè)中有著不可替代的作用和價(jià)值，并日益受到重視。在巖土工程勘察中，水文地質(zhì)條件尤為重要。重視水文地質(zhì)構(gòu)造特征分析，能有效地防治本地區(qū)的水文地質(zhì)災(zāi)害。

基于此研究了地基土的變形范圍和應(yīng)力分布，確定了地基土的變形模量和承載力。土載試驗(yàn)在軟土不均勻地質(zhì)，并對(duì)不同地質(zhì)特征類型的勘查方案進(jìn)行優(yōu)化。由于地下水對(duì)巖土物理性質(zhì)和巖土工程危害的影響是水文學(xué)地質(zhì)和巖土工程勘察的重點(diǎn)，通過(guò)改變土的強(qiáng)度和變形而影響建筑物的穩(wěn)定性，保證巖土工程各項(xiàng)優(yōu)良特性。