巖土工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用探索

黃曉明

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，建設(shè)項目類型呈現(xiàn)多樣化趨勢，巖土工程勘察作為建筑工程的基礎(chǔ)性工作，需查明場地、地基等工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，為工程建設(shè)的設(shè)計、施工等提供地質(zhì)依據(jù)，水文地質(zhì)是巖土工程勘察的核心內(nèi)容之一，充分科學(xué)的水文地質(zhì)應(yīng)用可以有效解決巖土工程勘察中的沉降、基坑降水等巖土工程勘察中的重點、難點問題，提高巖土工程勘察工作質(zhì)量。本文擬結(jié)合水文地質(zhì)勘探的重要性，對巖土工程勘察中的水文地質(zhì)應(yīng)用展開深入的研究和分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；水文地質(zhì)；應(yīng)用探索

前言

近年來，我國建設(shè)項目不斷增長，建設(shè)項目類型呈現(xiàn)多樣化趨勢，對巖土工程勘察工作的質(zhì)量要求也越來越高，水文地質(zhì)工作也在不斷深化。與往年相比，項目開發(fā)過程中遇到的各種新問題也在迅速增加。從過去的實踐來看，勘察過程中，盡管大多數(shù)技術(shù)人員具備一定的水文地質(zhì)基礎(chǔ)，但對水文地質(zhì)資料的綜合研究、分析方面仍有所欠缺，對勘察工作中的重點、難點問題把握不準(zhǔn)、不齊。此外，勘察工作中對水文地質(zhì)工作重視程度不夠，資金投入不足，這也造成項目建設(shè)中問題較多，甚至部分問題會嚴(yán)重影響后期建設(shè)。土壤和土壤部分地下水作為水文地質(zhì)的重要內(nèi)容，是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重要環(huán)境要素，對于巖土狀況有著直接的決定作用。由此可見，水文地質(zhì)工作對于整個工程都有著相當(dāng)?shù)膬r值。

1.水文地質(zhì)勘探的重要性

水文地質(zhì)研究是巖土工程勘察的重要組成部分，是一個極其重要但在實踐中常被忽視的部分。工程建設(shè)與選址區(qū)水文地質(zhì)密切相關(guān)。例如一個地區(qū)的地下水狀況，作為巖土工程的一部分，其水文狀況直接影響到整個巖土工程的穩(wěn)定性和發(fā)展。在勘察期間，水文地質(zhì)勘察不僅可以提高勘察質(zhì)量，而且通過對水文地質(zhì)環(huán)境的研判，建立模型，可以有效預(yù)測風(fēng)險，并提出有效的預(yù)防措施。但在實際勘察過程中，技術(shù)人員很少注意水文地質(zhì)參數(shù)的作用，或者對水文地質(zhì)勘察存在認(rèn)知盲點，導(dǎo)致收集、調(diào)查的資料不齊，最終對水文地質(zhì)條件的綜合分析、建模等過程中出現(xiàn)誤差，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)性錯誤。

綜上所述，有效、科學(xué)的水文地質(zhì)勘探工作在巖土工程勘察中非常重要，水文地質(zhì)條件的綜合分析、建?？梢杂行岣呖辈旃ぷ髻|(zhì)量、預(yù)測風(fēng)險、并提出預(yù)防措施，對建設(shè)項目的可行性、安全性提供充分的理論依據(jù)。

2.在巖土工程勘察中對水文地質(zhì)分析

在巖土工程勘察工作之中，水文地質(zhì)是勘察的重點，也是難點之一。通常，技術(shù)人員是對收集、調(diào)查而來的各項參數(shù)加以分析應(yīng)用，但期間容易出現(xiàn)一些誤差。在一些水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，如果沒有對水文地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查，地下水容易給工程帶來不同程度的風(fēng)險隱患，影響工程建設(shè)質(zhì)量與安全，隨著城市化進(jìn)程的加快，工程建設(shè)的進(jìn)度和安全性要求愈發(fā)凸顯，城市人口與農(nóng)村之間的矛盾越來越明顯，高層建筑已成為城市化的趨勢。為了保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑物的深度也在增加，這就使得建筑工程與地區(qū)的地形和地下水產(chǎn)生更加緊密的聯(lián)系，很容易破壞當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境，從而反作用于建筑工程本身，造成非常嚴(yán)重的安全問題。在這種情況下，只需做好場地水文地質(zhì)調(diào)查，隨時了解和掌握水文地質(zhì)的變化情況，就能最大限度地預(yù)防和減少風(fēng)險隱患，保證工程的安全可靠。雖然水文地質(zhì)在勘察工作中的占比小，但分量重、作用大。在很大程度上可以提高巖土工程勘察的質(zhì)量和效率，減少勘察中的各種不確定性。

3.水文地質(zhì)調(diào)查要求

在巖土工程勘察中，根據(jù)工程的具體要求收集資料，開展水文地質(zhì)調(diào)查，確定工程區(qū)的水文地質(zhì)條件。（1）自然地理條件：包括氣象、水文特征、地形地貌、地表水體等。（2）地質(zhì)環(huán)境：建設(shè)工程所在區(qū)域的地層，構(gòu)造、巖漿巖、新構(gòu)造運動等。（3）水位：包括最近2年～5年的地表水位、地下水位，最大洪水位等；地表水、地下水排泄情況；地表水與地下水排放的關(guān)系及對地下水水位的影響。地下水位的變化對巖土工程有重大影響，是水文地質(zhì)勘察的重要組成部分。

4.水文地質(zhì)評價內(nèi)容

所謂水文地質(zhì)調(diào)查，有必要通過一定的研究，找出影響工程的地質(zhì)因素，對這些地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行分析研究。地質(zhì)構(gòu)造勘探的最重要內(nèi)容是地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。在對這些方面進(jìn)行調(diào)查后，應(yīng)結(jié)合勘察記錄的相應(yīng)效果，相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)工程實際情況，對建筑與地質(zhì)條件的相互作用方式和特點進(jìn)行評價，不僅保證建筑施工的順利進(jìn)行，也盡量減少對環(huán)境的破壞。水文地質(zhì)勘察是在水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，將在更大范圍內(nèi)使用。具體而言，水文地質(zhì)勘探主要包括水文地質(zhì)填圖、物探、水文地質(zhì)鉆探、化驗分析、水管理、地質(zhì)報告等。具體介紹如下，水文地質(zhì)測繪地下水等相關(guān)地質(zhì)條件的現(xiàn)場觀測主要包括數(shù)據(jù)采集、地下水形成條件研究、地下水及圍巖中物質(zhì)含量等，以進(jìn)一步完善勘察工作。通過技術(shù)手段尋找地下水來源、確定地下水的具體位置，判斷地下水水體為淡水還是鹽水等，水文地質(zhì)鉆探的目的是確定地下水的導(dǎo)水體位置以及地下水的成因，水文地質(zhì)勘察是通過試驗獲得有關(guān)參數(shù)，為科學(xué)評價水資源提供依據(jù)。水文地質(zhì)實驗室負(fù)責(zé)對水體的分析，在調(diào)查過程中，選取地下水、巖土樣品進(jìn)行實驗分析，獲取相應(yīng)的水文數(shù)據(jù)。水文地質(zhì)報告的編制是水文地質(zhì)勘察工作的總結(jié)性表述，是對收集到的資料進(jìn)行整合和歸檔的過程。

5.水文地質(zhì)問題對巖土工程的影響

水文地質(zhì)問題與巖土工程勘察密切相關(guān)，是一項建筑工程施工的重要基礎(chǔ)項目。首先，有必要對地下水進(jìn)行調(diào)查。如果施工地區(qū)出現(xiàn)地下水，那么建筑的地基深度一定要保持高于地下水位的基本要求。如果地下水位相對較高，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施合理降低地下水位，并科學(xué)測算地下水壓力對地基的影響。如地下水位突然下降，巖土壓力降低，地下水流由高到低滲入地下室時，必然會受到鄰近建筑物的影響，極有可能引發(fā)地面沉降等事故。

5.1地下水位的升降會影響巖土工程的安全性。受自然環(huán)境和社會活動的影響，地下水位可能會出現(xiàn)較大的波動，從而影響建筑工程的質(zhì)量和安全性。地下水位上升會加劇地區(qū)土壤的鹽堿化、沼澤化，有可能造成附近建筑物的水位發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而影響工程的整體功用；地下水位的上升還會引起河流周圍土壤的松動或移位，從而引起土壤的沉降和長時間移動，這將對建筑物地基的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重破壞。土層的隆起會破壞巖土的結(jié)構(gòu)，從而影響該地區(qū)土壤的強度，不利于土層的穩(wěn)定；地下水位上升過大，往往會使土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生孔洞，對基礎(chǔ)的浮力和建筑物的穩(wěn)定性有不利影響，在建筑物的使用過程容易出現(xiàn)穩(wěn)定性問題。

5.2影響地基巖土工程施工?；娱_挖應(yīng)考慮壓力水的作用，避免壓力水沖刷基坑底土體。對基礎(chǔ)工程施工帶的分析表明，使用自然土的情況下工程建設(shè)成本更低，施工相對更加方便。然而，如果地基過大或地基的穩(wěn)定性不能滿足設(shè)計要求，就有必要處理和提高地基的可持續(xù)性和質(zhì)量。此外，地下水對基坑開挖也有一定影響，軟土強度的降低會影響良好地基的開挖裂縫。

5.3水位頻繁升降的影響。地下水在一定時期內(nèi)的頻繁增減，導(dǎo)致巖土質(zhì)量的不均勻膨脹和下降，導(dǎo)致水位的起伏，并出現(xiàn)一系列裂縫。裂縫的出現(xiàn)會破壞建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。由于地下水位頻繁變化，鐵和鋁不利于滯留元素嵌入土壤中，導(dǎo)致土壤疏松。另外，含水率的增加影響地基的承載力。因此，巖土工程的基礎(chǔ)選型必須考慮水位壓力的影響。

5.4地下水位壓力不大，對建筑物的影響和危害較小。然而，由于地下水位壓力平衡的破壞，當(dāng)?shù)叵滤粔毫ι邥r，會影響地表壓力，從而對地基產(chǎn)生較大的壓力。地基的破壞不能保證建筑物在使用壽命中的正常運行。在施工過程中，應(yīng)加強地下水壓力的找平，以保持平衡，減少水壓變化的危害。

6.巖士工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用

水文地質(zhì)是巖土工程勘察研究中的一個實際問題?；谒牡刭|(zhì)與巖土工程的密切關(guān)系。有些地方的水文地質(zhì)更為復(fù)雜，水文地質(zhì)勘察中的一些水文地質(zhì)問題，對工程的安全性和穩(wěn)定性有一定的補充作用，影響施工安全穩(wěn)定的因素，包括地下水的水文地質(zhì)類型、地下水位等因素，通過對這些水文地質(zhì)元素的把握，可以提高巖土工程勘察的質(zhì)量。在巖土工程中，必須減少對地下水文地質(zhì)的破壞，加強地下水文地質(zhì)調(diào)查。水文地質(zhì)調(diào)查包括：

6.1地質(zhì)條件調(diào)查為巖土工程和施工技術(shù)提供了良好的巖土工程資料，可用于水文地質(zhì)勘探；為巖土工程的安全運行提供可靠的水文和建筑工程勘察依據(jù)。水文地質(zhì)勘探涉及自然地理條件的諸多方面，這項研究對于巖土工程勘察更是不可或缺的一部分。自然地理條件的研究應(yīng)包括地下水文特性、地形地貌等，水文特性主要是指具有氣候、濕度和熱量的建筑區(qū)域，地形是水系和一般施工場地的特征。

6.2巖土工程施工的地質(zhì)條件勘察。就建筑工程質(zhì)量的技術(shù)基礎(chǔ)和地基的安全性和耐久性而言，必須勘察地質(zhì)條件，檢查當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件，把握土工技術(shù)中具有地質(zhì)構(gòu)造、地下室結(jié)構(gòu)的特點，科學(xué)合理的檢驗地基，為巖土工程提供服務(wù)，為地質(zhì)調(diào)查提供數(shù)據(jù)支持。

6.3地下水位的測量。在巖土工程、施工技術(shù)等施工中，地下水位的高低會損害地基和地表建筑物的安全，對建筑物和地基的沉降和變形是不利的。施工前的地下水位測量是非常重要的。地下水位調(diào)查應(yīng)涵蓋最近三至五年地區(qū)最高水位和最低水位；同時調(diào)查地下水的啟動條件，調(diào)查地下水與地下水排放的關(guān)系及其對地下水位的影響，并進(jìn)行分析。

水文地質(zhì)調(diào)查，不僅僅要對水豐度進(jìn)行研究，還要求對地下水和地下水的條件、地下水類型、地表不透水帶、水位和振幅的變化等進(jìn)行檢查。對于地下水管的厚度、埋深、分布、場地地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)也要逐一進(jìn)行勘察。地面工程勘察巖土隔水層和含水層，判斷建筑物的水文地質(zhì)條件，判斷材料的腐蝕程度。水文地質(zhì)在巖土工程建設(shè)中占有重要地位。準(zhǔn)確的地下水文地質(zhì)調(diào)查可以為巖土工程施工提供信息，而水文地質(zhì)參數(shù)的有效依據(jù)也可以保證巖土工程和建筑工程施工的安全與穩(wěn)定。因此，水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用對提高巖土工程勘察質(zhì)量具有重要意義。

7.結(jié)語

為了提高巖土工程勘察工作的質(zhì)量，不僅要查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，而且要消除巖土工程對地下水的損害。而隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)對于地質(zhì)調(diào)查工作的重視程度逐步提升，相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展。巖土工程勘察中一定要做好水文地質(zhì)勘探工作，這樣才能有效地消除水文地質(zhì)對于建筑工程的結(jié)構(gòu)破壞，這也是人與自然和諧共處的重要體現(xiàn)。因此，必須充分發(fā)揮巖土工程勘察中水文地質(zhì)應(yīng)用的積極作用，有效改善建筑工程設(shè)計和施工。

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