工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問題探析

姜芝明

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);問題

引言

在地質(zhì)工程中，地下水是影響工程質(zhì)量的重要因素，而現(xiàn)代很多工程往往都缺少對水文地質(zhì)的合理設(shè)計。如果在工程開始前，設(shè)計者沒有進行全面的工程地質(zhì)勘察，往往會降低整個地質(zhì)工程的效率，嚴重的話會對居民的人身安全造成威脅。因此，水文地質(zhì)問題不僅僅是影響地質(zhì)安全的因素，更會影響到整個工程的效率?，F(xiàn)在我們需要認真勘察水文問題，從而有效提高地質(zhì)工程效率。

1工程地質(zhì)勘察中處理水文地質(zhì)問題的重要性

地質(zhì)調(diào)查是每項工程建設(shè)前的基本作業(yè)環(huán)節(jié)。工程地質(zhì)調(diào)查的目的是了解項目建設(shè)區(qū)的水文地質(zhì)情況，為項目的順利實施提供必要的參考。如果工程地質(zhì)調(diào)查不準確，就會對后續(xù)的施工，尤其是項目的基礎(chǔ)施工產(chǎn)生很大的影響。如果在施工前不進行水文地質(zhì)科學(xué)調(diào)查，可能會造成工程地下水基礎(chǔ)的破壞，相關(guān)調(diào)查人員應(yīng)結(jié)合工程建設(shè)區(qū)的實際情況，通過查閱資料對具體情況進行初步了解，并應(yīng)用相關(guān)調(diào)查技術(shù)，明確找礦區(qū)地下水和土壤結(jié)構(gòu)的具體情況，為施工處理技術(shù)的選擇提供必要的依據(jù)。工程地質(zhì)調(diào)查不僅影響工程施工質(zhì)量，而且與工程施工的安全也有一定的關(guān)系。在環(huán)境比較惡劣的地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害問題經(jīng)常發(fā)生，水文地質(zhì)問題是誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素之一，采用科學(xué)的勘查技術(shù)來了解工程建設(shè)地區(qū)的水文地質(zhì)問題并制定有針對性的治理方案，能否減少地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高工程建設(shè)的安全性。

2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的工作內(nèi)容

（1）地質(zhì)環(huán)境。在地質(zhì)環(huán)境分析中，需要注意以下幾點：（1）對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造進行調(diào)查，檢查不同的巖石性質(zhì)、厚度、基底構(gòu)造等，對此類數(shù)據(jù)進行總結(jié)和分析，為施工方案的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)參考。②分析巖石和土壤的物理和化學(xué)屬性層地質(zhì)，如巖石和土層的地基強度，抗壓能力，水資源、巖石和土壤的粒度層、巖石和土壤的密度層，等，和集成數(shù)據(jù)改善耐久性分析結(jié)果的實用性。（2）自然地理。在自然地理調(diào)查的過程中，主要的調(diào)查內(nèi)容涉及以下幾個部分：第一，區(qū)域氣候分布，不同氣候條件帶來的溫濕度影響有很大的差異。例如溫帶大陸性氣候區(qū)具有高溫、多雨、冬季干燥等特點，這對施工單位調(diào)整夏季施工計劃和冬季作業(yè)計劃非常有幫助。二是區(qū)域地形地貌。地表的地形地貌也能在一定程度上反饋地下巖層的物理和化學(xué)性質(zhì)，評價地形地貌的潛在危險性。三是對地表徑流量、寬度、局部風(fēng)向、風(fēng)速等內(nèi)容的調(diào)查，這也有利于施工技術(shù)的動態(tài)調(diào)整，提高施工方案內(nèi)容的實用性。（3）地下水位。從以往的施工經(jīng)驗可以看出，在工程運行過程中，地下水是影響施工進度的重要因素。所以在地下水位勘探工作中也需要相關(guān)參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集，具體內(nèi)容如下：（1）了解，對于期間地下水的變化可以參考相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，對于地下水位的變化數(shù)據(jù)進行整合，根據(jù)最終的整合結(jié)果來確定某些區(qū)域地下水位變化的影響。（2）了解區(qū)域周邊水系環(huán)境，合理評價地表水對地下水的補水效果，統(tǒng)計地下水水位波動范圍，為后續(xù)工程建設(shè)工作的推進奠定基礎(chǔ)。（4）含水層參數(shù)。形成的地下水主要有三種形式，即游離水、束縛水和毛管水。為了合理評價這三類水資源的存在，有必要對含水層參數(shù)進行研究。在具體勘察工作中，需要注意的勘察內(nèi)容有：首先，對含水層的位置、含水層的厚度、含水層的完整性、含水層的水位等基本物性參數(shù)進行分析。二是勘察含水層的受力、滲透性、節(jié)理、地下水流速等理化性質(zhì)，從而為施工方案奠定基礎(chǔ)。

3水文地質(zhì)勘察中出現(xiàn)的問題

3.1部分勘測團隊精確度不高

建筑單位往往會給地質(zhì)勘察團隊詳盡的地質(zhì)資料來輔助工作團隊進行高效的勘察任務(wù)。而現(xiàn)在很多地質(zhì)勘察團隊并沒有在地質(zhì)勘察方面得到良好的工作效果?？辈靾F隊無法對地質(zhì)資料進行全面正確的理解、評估，尤其會忽略在水文地質(zhì)方面的勘察內(nèi)容。不全面的勘察結(jié)果會導(dǎo)致建設(shè)團隊忽視地質(zhì)勘察的好處，阻止了地質(zhì)工程的進步。我國地質(zhì)工程經(jīng)過多年發(fā)展，工程勘察中的相關(guān)規(guī)范十分明確、嚴格，但是大部分勘測團隊并沒有遵循相關(guān)的規(guī)范要求，對勘測工作的態(tài)度十分隨意，沒有確定嚴格的勘察地點，也沒有符合建筑物的勘察要求。勘察團隊所收集到水文資料缺少了很多客觀條件，無法符合工程的勘察要求。缺少嚴謹工作態(tài)度的勘察團隊會影響到工程建設(shè)項目的效率。

3.2地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響

有些巖石和土壤屬于膨脹性。在具體的工程勘察過程中，要充分研究場地的水文地質(zhì)條件，特別是地下水在漲落時，其高度和變化規(guī)律會影響地基。因此，在選擇基礎(chǔ)深度時，應(yīng)充分參考地下水位。如果進行地基施工，地基底部的地下水位、可壓縮層范圍會發(fā)生相應(yīng)的變化，會對建筑物的穩(wěn)定性造成不良影響，如果建筑物地基的可壓縮層水位不斷上升，地基會遭受軟化，如果水位在壓縮范圍內(nèi)下降，巖土在自身重力因素的影響下會不斷增加，從而導(dǎo)致地基的附加沉降。如果土質(zhì)不均勻，地下水位的突然變化也會導(dǎo)致建筑物變形破壞。地下水位、上、下水位和下水位波動帶的變化規(guī)律非常明顯。土壤自上而下存在天然含水層和孔隙比，且由小到大逐漸增大，盆地壓縮，承載力呈現(xiàn)出越來越大的規(guī)律變化。這是由于在連續(xù)淋濾作用下，地下水以上不同區(qū)域鐵、鋁物質(zhì)不斷富集，土壤膠結(jié)顆粒起到充填作用，增加了土壤之間的聯(lián)系，形成堅硬的結(jié)殼，因此，含水孔隙比小，壓縮模量和承載力增大。在地下水位的變化與土壤后，鐵和鋁連續(xù)浸出的元素在土壤中，變得更軟土，土壤孔隙水含量增加，壓縮模量和承載力的不同程度的下降，土壤中的分布層底部的地下水位，由于地下水交替緩慢，其氧化水解減弱，由于扭曲的重力應(yīng)力因素對土壤的影響，復(fù)制變得更加密集，從而增加了壓縮模量、承載力，降低了水貧度和孔隙比。黏性土、風(fēng)化殘積土和部分軟巖由于成因不同，其物理力學(xué)性質(zhì)也有相應(yīng)的變化規(guī)律，且與地下水密切結(jié)合。因此，巖土物理力學(xué)變化規(guī)律的研究應(yīng)充分重視影響地下水位的因素。

3.3地下水動水壓力變化

通常情況下，地下水會處于流動的狀態(tài)，地下水的流動受到多方面因素的影響，使其循環(huán)流動并保持動水壓力的平衡。當外界干擾因素較少時，地下水的動水壓力會保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，該狀態(tài)下其對工程建設(shè)產(chǎn)生的影響可以忽略不計。但是，如果受到人為因素或自然因素的影響，使地下水動水壓力出現(xiàn)大幅變化時，就會對地下巖土層產(chǎn)生不可逆影響，并會改變巖土層的性質(zhì)和狀態(tài)，最終影響工程勘察結(jié)果的準確性和工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

3.4地下水位頻繁升降危害

與單純的地下水位升降相比，地下水位升降的頻繁變化給建設(shè)工程帶來的危害更加明顯和嚴重。如果該建設(shè)項目的區(qū)域的地下水位隨季節(jié)變化明顯，且易于水位升降頻繁交替變化，容易導(dǎo)致各種各樣的巖石和土體的物理性質(zhì)，強度變化，導(dǎo)致不規(guī)則的收縮和擴張的巖石和土壤的質(zhì)量，從而造成地面沉降不均勻、地裂縫，對建筑物造成嚴重的、不可逆的破壞。地下水位升降頻繁交替，對巖體工程性質(zhì)的危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，原有的填水水位是為了減少巖土工程中的失水，因此會使巖土工程中的巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成巖土工程中的收縮，從而誘發(fā)上部沉降或巖土工程中的地面裂縫。其次，原有的無水巖體在地下水位上升和充填后，其結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，很有可能誘發(fā)巖體膨脹，增大上部巖體的應(yīng)力，很有可能造成地面不均勻沉降。這兩種危害都會造成嚴重的影響，因此有必要做好擬建地區(qū)地下水的調(diào)查研究，開展有針對性的危害防治措施。

4如何處理水文地質(zhì)問題

4.1按照嚴格勘察規(guī)則進行工作

勘察團隊在進行工作時應(yīng)該保持高度的集中度，遵守建設(shè)工程中所提出的要求，提前了解勘察對象的資料，熟悉該片地區(qū)即將進行的工程內(nèi)容。團隊在勘察過程中應(yīng)該把地區(qū)水質(zhì)問題的危害整理清楚，讓建設(shè)團隊了解到水質(zhì)問題對工程產(chǎn)生的影響。在工作中應(yīng)該對自己的勘察程度有嚴格的要求，一板一眼的按著相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進行操作，降低操作失誤風(fēng)險，圓滿完成地質(zhì)勘測工作。

4.2工程地質(zhì)勘察中要強化水文地質(zhì)勘測

在工程地質(zhì)調(diào)查過程中，要明確調(diào)查目標，綜合運用各種有效的調(diào)查方法，提高調(diào)查效率和質(zhì)量。特別是將水文地質(zhì)勘查工作作為重要的工作內(nèi)容，對區(qū)內(nèi)地下水特征進行詳細的調(diào)查分析，了解和掌握地下地質(zhì)環(huán)境的流量分布特征和由于季節(jié)因素的頻繁波動等，獲取土壤滲透性的信息，確定滲透性系數(shù)。在調(diào)查水文地質(zhì)問題的過程中，還需要進行水壓試驗，該試驗起著非常重要的作用，可以有效地確定壓力值，如基礎(chǔ)啟動壓力、最大壓力和壓力等，在這些信息的基礎(chǔ)上可以對地下水的狀態(tài)進行詳細的分析和評價，了解會對建筑物產(chǎn)生的負面影響，對地下水的腐蝕性進行評價，以保證建筑工程的安全。在工程地質(zhì)調(diào)查中，在測量水文地質(zhì)問題時，應(yīng)重視現(xiàn)代先進技術(shù)的應(yīng)用，以保證所獲得數(shù)據(jù)的準確性，為相關(guān)工作提供參考。

4.3優(yōu)化勘察手段，嚴格勘察的技術(shù)指標

伴隨我國科技水平的持續(xù)發(fā)展，地質(zhì)勘察工作中所應(yīng)用的設(shè)備與技術(shù)也在朝著信息化和智能化方向發(fā)展。要想進一步提升勘察工作的準確性，地質(zhì)勘察部門需要與時俱進，注重對新技術(shù)和新設(shè)備的引進，如GPS技術(shù)、TEM勘察技術(shù)、高密電法勘察技術(shù)和RS技術(shù)等;勘察工作人員則需依據(jù)勘察工作的具體需求與現(xiàn)場實際情況選擇適宜的勘察技術(shù)，借助現(xiàn)代化勘察技術(shù)來提升勘察工作的準確性，同時還要規(guī)范勘察技術(shù)指標，通過對行業(yè)規(guī)范的深入理解與執(zhí)行，提高勘察技術(shù)指標的標準化程度。

4.4保持地下水位正常穩(wěn)定

水位的高低會對工程的施工產(chǎn)生很大的影響，如果潛水水位不穩(wěn)定，會對工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。首先，地質(zhì)勘探部門需要重點觀察潛水位置的狀態(tài)，對施工過程中發(fā)現(xiàn)的管道滲漏問題，在第一時間對管道進行修復(fù);要注意地下水位的變化，嚴格控制地下水的抽采。同時，還應(yīng)加強對水質(zhì)的研究分析，依靠全方位的分析檢測工作，準確收集相關(guān)的地下水位數(shù)據(jù)，科學(xué)準確地分析地下水位情況，確保地下水位處于正常范圍。最后，要注意地下水資源的科學(xué)利用。施工企業(yè)要做好施工區(qū)內(nèi)水資源管理工作，根據(jù)區(qū)內(nèi)水資源情況制定長期供需計劃，加強水資源調(diào)查論證，做好給排水的監(jiān)督管理，防止水資源的浪費和污染。

4.5規(guī)范工程地質(zhì)勘察工作人員的工作流程

目前，隨著我國工程地質(zhì)調(diào)查工作的不斷發(fā)展，已經(jīng)形成了一套適應(yīng)我國勘查實際情況的規(guī)章制度來約束地質(zhì)調(diào)查工作，也形成了一套成熟的工作流程，涉及到勘查工作的各個方面。但在實際工作中，很多地質(zhì)勘探工作人員不熟悉規(guī)章制度來實現(xiàn)，所以在實際工作往往會出現(xiàn)一些違規(guī)行為，所以在開始調(diào)查之前需要一些系統(tǒng)的員工培訓(xùn)工作，標準的調(diào)查工作過程，嚴格按照規(guī)章制度操作。部分員工到其他經(jīng)驗錯誤，在調(diào)查的過程中，根據(jù)自己的經(jīng)驗，但要注意調(diào)查工作每次都是不一樣的，經(jīng)驗很容易導(dǎo)致邊坡滑動，這種工作方法的效率并不是很高，不能做這項工作完成的質(zhì)量和數(shù)量。

4.6加強對水文地質(zhì)的評價工作

第一，礦山工程的地質(zhì)勘察人員不僅要對地下水的自然分布情況進行充分了解，并以工程建設(shè)要求為依據(jù)，系統(tǒng)有效地對地下水進行判定，也要提前對施工時地下水可能出現(xiàn)的情況進行模擬和預(yù)測，還要對地下水給項目建筑造成的不利影響進行考量。此外，對于不同地質(zhì)條件給項目帶來的不同影響，要重視對其的分析和研究，同時勘察人員還要根據(jù)礦山工程建設(shè)環(huán)境，在充分考量各種因素后制定有效的防范措施。而對于評價內(nèi)容來說，不僅要加大對附近地下水所腐蝕性的重視度，還要以地下水的水位、分布情況以及化學(xué)性質(zhì)所帶來的不利影響進行科學(xué)準確的評估。最后，勘察人員還要為水文地質(zhì)質(zhì)量的準確性和實時性提供保障，因此在進行勘察時，勘察人員通過確保所獲得水文地質(zhì)資料具有系統(tǒng)性和全面性，以確保能夠提供科學(xué)有效的水文地質(zhì)參數(shù)，從而為有效完成工程評估提供有力保障。

4.7加強勘察過程監(jiān)督

通過加強勘察過程監(jiān)督，能夠減少人為因素帶來的負面影響，從而提高勘察數(shù)據(jù)的合理性。在具體的應(yīng)用中，監(jiān)管人員自身需要具備豐富的知識儲備，可以對勘察過程進行合理評估。同時在工作開展過程中，也需要對當?shù)貙嶋H的勘察情況，完善科學(xué)的監(jiān)督管理流程，同時對監(jiān)管力度進行合理分析，確保相關(guān)工作的有序展開，而且在確保監(jiān)管力度的情況下，還能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害進行有效預(yù)防，提高勘察階段的安全性。另外，在監(jiān)督工作開展的過程中，還需要對當?shù)毓こ套鳂I(yè)強度進行客觀分析，明確地下水位具體的變化情況，做好相關(guān)參數(shù)內(nèi)容的梳理工作，這也提高了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的實用價值，為后續(xù)施工活動的有序進行奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語

通過以上對水文地質(zhì)問題在工程勘察中的重要性分析，水文地質(zhì)勘查是工程地質(zhì)勘查工作中的重要工作之一，水文地質(zhì)問題對整個工程建筑的質(zhì)量有著巨大的影響，相關(guān)工程地質(zhì)勘查工作人員需要加強對水文地質(zhì)勘查工作的重視?？陀^的認識水文地質(zhì)問題，對建筑物的諸多影響，詳細的了解水文地質(zhì)問題以及地下水位的高低情況對工程項目所造成的危害，并結(jié)合先進的水文地質(zhì)勘測手段和設(shè)備，結(jié)合工程項目所在地的具體情況進行詳細的勘測，加大水文地質(zhì)勘測力度，重視現(xiàn)場勘測的監(jiān)測工作，確保工程質(zhì)量不受水文地質(zhì)問題的影響。

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