水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察中的重要性分析

黃駿宇 黎識(shí)敏 鄧焰平

廣東省有色地質(zhì)勘查院 廣東 廣州 510030

引言

目前，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)進(jìn)程逐漸加快，工程開挖深度朝著大面積趨勢(shì)發(fā)展，在各項(xiàng)因素的影響之下，我國(guó)工程地質(zhì)勘察期間還面臨著各種各樣的安全隱患，尤其是對(duì)于大中型項(xiàng)目來講，因?yàn)橄嚓P(guān)人員沒有正確了解到水文地質(zhì)問題的作用，也尚不清楚水文地質(zhì)問題對(duì)工程地質(zhì)勘察產(chǎn)生的一系列影響。而在開挖深度加深的背景下，工作人員加強(qiáng)了水文地質(zhì)危害的關(guān)注度，相關(guān)單位紛紛把水文地質(zhì)勘察當(dāng)做工程地質(zhì)勘察的要點(diǎn)，這可以在一定程度上促使工程穩(wěn)定開展，降低質(zhì)量隱患的形成。

1、水文地質(zhì)問題在工程地質(zhì)勘察期間的重要性

當(dāng)實(shí)施巖土工程前期勘察作業(yè)期間，應(yīng)當(dāng)從巖土工程周圍水文地質(zhì)特征入手，展開動(dòng)態(tài)性的分析，不過施工期間通常不重視該項(xiàng)施工流程，當(dāng)發(fā)生水文地質(zhì)問題以后，造成的不良后果也是非常大的。水文地質(zhì)直接決定了工程地質(zhì)情況，巖土中包含的地下水直接影響了巖土穩(wěn)定性和強(qiáng)度等基本指標(biāo)，與巖土穩(wěn)固程度有關(guān)，一旦沒有結(jié)合實(shí)際情況做好水文地質(zhì)勘察作業(yè)，是難以確保工程勘察整體質(zhì)量的，引起地下水危害。從中來看，工程勘察之前動(dòng)態(tài)性的展開水文地質(zhì)勘察是非常關(guān)鍵的。

1.1 對(duì)建筑物基礎(chǔ)埋深有著一定影響

巖土工程項(xiàng)目領(lǐng)域中的水文地質(zhì)現(xiàn)象直接影響著該項(xiàng)目建筑物的基礎(chǔ)埋深，結(jié)合工程前期的水文地質(zhì)勘察資料計(jì)算建筑物地基的實(shí)際埋設(shè)深度，進(jìn)一步明確和該項(xiàng)工程項(xiàng)目水文地質(zhì)情況相符合的埋深范圍。并且在設(shè)計(jì)建筑物基礎(chǔ)埋深期間，重點(diǎn)考慮周圍施工環(huán)境狀態(tài)，全面勘察巖土工程水文地質(zhì)問題和地下水的靜態(tài)水位，保障勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。一般來講，在地下水的靜態(tài)水位處于較低狀態(tài)時(shí)，建筑物基礎(chǔ)埋深應(yīng)處于靜態(tài)水位的上面，然而有的區(qū)域地下水靜態(tài)水位非常高，在這一現(xiàn)狀下，建筑物基礎(chǔ)埋深需要處于合理區(qū)間中，確保埋深位置比地下水水位要低。建筑物基礎(chǔ)施工之前引進(jìn)合理的方式排出建筑物基礎(chǔ)領(lǐng)域內(nèi)的地下水，使該范圍中的地下水位降低，避免地下水直接影響到建筑物的基礎(chǔ)。除此之外，地下水也影響了建筑物地基硬度，地下水經(jīng)過以及浸泡周圍土壤以后將引起軟化和塌陷現(xiàn)象，導(dǎo)致裂開。

1.2 工程的支護(hù)效果

地下水動(dòng)力循環(huán)是一項(xiàng)良性循環(huán)階段，當(dāng)工程所處位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及自然緩降功能過于復(fù)雜和繁瑣時(shí)，地下水動(dòng)力循環(huán)將會(huì)處于均勻動(dòng)力循環(huán)的現(xiàn)象，可是在各項(xiàng)因素的影響之下，也會(huì)使該項(xiàng)平衡狀態(tài)被逐漸打破，進(jìn)而威脅到了工程安全開展。比如城市建設(shè)工作的開展增加了城市人口數(shù)量，在這一現(xiàn)狀下，對(duì)于土地資源利用率提升提出了嚴(yán)格要求。為了和社會(huì)發(fā)展需求相符合，高層建筑隨之興起，這樣一來，加劇了地基結(jié)構(gòu)深度，對(duì)深基坑支護(hù)提出了非常嚴(yán)格的要求。在工程施工作業(yè)實(shí)施工程中，要想提升地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般是采取縱向挖掘以及抽水方式對(duì)地下水位高度加以控制，但是該項(xiàng)人為操作方式對(duì)地下水環(huán)境以及土層結(jié)構(gòu)造成的損害程度極高，導(dǎo)致工程質(zhì)量得不到保障。

1.3 對(duì)建筑物整體質(zhì)量有著一定的影響

各項(xiàng)因素直接影響著地下水水位變化現(xiàn)象，而且也經(jīng)常發(fā)生地下水位頻繁變化的水文地質(zhì)情況，地下水位高低程度直接決定了上方建筑物質(zhì)量，假設(shè)土壤酸度以及堿值處于相對(duì)平衡現(xiàn)象的話，能夠確保穩(wěn)定性以及硬度。而且地下水水位上升以后土壤的酸堿平衡將被打破，和地下水相融合的鹽性物質(zhì)形成了腐蝕效果[1]?；诖?，地下水和建筑物基礎(chǔ)接觸期間，承載力以及穩(wěn)定性下降，而且地下水位上升幅度較大情況下也會(huì)形成積水，受長(zhǎng)時(shí)間浸泡以及沖刷等因素的影響，建筑物產(chǎn)生了裂縫塌陷。而且地下水位降低以后建筑物承載力也會(huì)下降，建筑物基礎(chǔ)下沉。對(duì)此，水文地質(zhì)問題決定了建筑物質(zhì)量安全。

2、工程地質(zhì)勘察期間水文地質(zhì)造成的危害性

2.1 地下水壓力危害

所謂地下水壓力危害，主要表現(xiàn)為地下水伴隨著環(huán)境變化以及自然發(fā)生產(chǎn)生改變階段對(duì)工程產(chǎn)生的影響?；谧匀粭l件下的地下水分布變化速度較為緩慢，可以忽略對(duì)建筑物的影響，可是工程施工期間受外力介入的干擾，平衡現(xiàn)象缺失，變化速度加快，地下水壓力增加，不利于工程施工作業(yè)實(shí)施，工程施工質(zhì)量下降。舉例說明，當(dāng)施工前期階段中沒有動(dòng)態(tài)性展開水文地質(zhì)勘察，也沒有做好地質(zhì)勘察判斷工作的話，那么基坑施工期間的地下水承載壓力將會(huì)加劇，基坑板受到損壞，埋設(shè)于土壤內(nèi)的管道爆開，此種現(xiàn)象除了威脅到建筑工程質(zhì)量之外，還形成了基坑板受損情況，加劇了成本輸出。

2.2 地下水位危害

地下水位變化對(duì)工程有著極大程度的危害性，當(dāng)?shù)叵滤簧仙院?，該?xiàng)區(qū)域的土壤性質(zhì)在水影響之下也會(huì)發(fā)生改變，比如土壤含水量上升使土壤沼澤化，地下水腐蝕性基于地下水位的上漲而逐漸增加，直接破壞建筑物的地基部分，難以確保建筑物安全性。地下水位下降后土壤含水量降低，太低的情況下會(huì)使土壤沙質(zhì)化，土壤與建筑物之間摩擦力降低，工程質(zhì)量受到影響。與此同時(shí)，地下水位下降也會(huì)造成地面沉降，甚至嚴(yán)重的情況下還導(dǎo)致地面帶斷開，建筑物穩(wěn)定性得不到保障[2]。需要認(rèn)識(shí)到的一方面是，短期內(nèi)的惡劣天氣也會(huì)使地下水水位降低，產(chǎn)生該項(xiàng)情況以后需要制定出補(bǔ)救策略。

2.3 潛水位上升對(duì)地質(zhì)勘察造成的影響

從地質(zhì)勘察作業(yè)實(shí)際開展情況看出，包含了諸多的內(nèi)容，當(dāng)潛水位上漲以后將直接影響著水文地質(zhì)情況，處于相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)降水量非常多并且人工排水方式也難以和標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，周圍河流水位上漲。潛水位上升以及地下水位上升對(duì)周圍巖土體造成的影響極大，加快了主體的侵蝕速度，在該種現(xiàn)狀下土壤松懈，基礎(chǔ)穩(wěn)定性和安全性降低，工程質(zhì)量得不到保障。

3、改善工程地質(zhì)勘察期間水文地質(zhì)問題的相關(guān)策略

3.1 制定規(guī)范性的地質(zhì)勘察工作流程

工程地質(zhì)勘察對(duì)項(xiàng)目建設(shè)影響程度極高，通過實(shí)施合理的地質(zhì)勘察作業(yè)可以為相關(guān)人員提供一定參考標(biāo)準(zhǔn)，從根本上規(guī)避水位地質(zhì)災(zāi)害的形成。但是結(jié)合目前現(xiàn)狀看出，地質(zhì)勘察工作還有著諸多的難點(diǎn)存在，要想使勘察質(zhì)量提升，就需要制定規(guī)范性的勘察流程和方案，加強(qiáng)各個(gè)階段的監(jiān)督力度。勘察監(jiān)理工作產(chǎn)生的作用極高，具體表現(xiàn)為為技術(shù)人員提供一定的技術(shù)指導(dǎo)，這就對(duì)于勘察監(jiān)理提出了嚴(yán)格要求。選取監(jiān)理期間，以工作經(jīng)驗(yàn)豐富且技能高操以及專業(yè)知識(shí)點(diǎn)掌握全面的人員為主，面對(duì)于勘察工作流程不清晰的現(xiàn)象，必須進(jìn)一步完善地質(zhì)勘察流程，加深各項(xiàng)階段勘察工作之間的銜接程度。

3.2 做好地下水狀態(tài)監(jiān)督控制

地下水變化現(xiàn)象對(duì)工程的危害程度極高，甚至還會(huì)阻礙后期工作的良好實(shí)施。針對(duì)于此種現(xiàn)象，就需要相關(guān)人員采取合理方式動(dòng)態(tài)性監(jiān)察地下水位，以免地下水位呈現(xiàn)出大幅度上升以及下降現(xiàn)象而影響到工程正常開展。在地質(zhì)勘察期間進(jìn)一步確定地下水的實(shí)際位置，落實(shí)勘察準(zhǔn)則。其一，了解到地下水位升降變化現(xiàn)象，確定地下水變化規(guī)律，在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上為相關(guān)人員提供一定的依據(jù)，將地下水腐蝕現(xiàn)象徹底解決。其二，按照獲取的勘察數(shù)據(jù)制定施工方案，保持方案可行性，注重基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)。加強(qiáng)地下水存在建筑管涌和突涌問題的重視程度，判斷可能性，制定預(yù)防對(duì)策，嚴(yán)格控制基坑深度，以免這兩種現(xiàn)象對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生不良影響[3]。①相關(guān)人員評(píng)估基坑，分析基坑可能產(chǎn)生突涌的實(shí)際情況。②明確基坑內(nèi)部隔水層高度以及周圍水文條件等，全面分析基坑突涌的危害性。基坑深度和突涌現(xiàn)象的產(chǎn)生率為正相關(guān)現(xiàn)象，當(dāng)基坑較深的話，產(chǎn)生基坑突涌現(xiàn)象的概率將會(huì)更高。所以相關(guān)人員需要以基坑實(shí)際情況為主，適當(dāng)增設(shè)防水層厚度，加大基坑保護(hù)程度，并且增設(shè)排水孔，降低基坑承載水壓，最終達(dá)到基坑突涌防治目的。

3.3 引進(jìn)新型勘察技術(shù)

基于科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，勘察技術(shù)日益完善，其被廣泛應(yīng)用到了各項(xiàng)領(lǐng)土領(lǐng)域內(nèi)，尤其是水文地質(zhì)勘察方面，有助于該項(xiàng)作業(yè)良好實(shí)施。伴隨著新型勘察技術(shù)的大力推廣，水文地質(zhì)勘察工作效率和質(zhì)量提升，為了與新時(shí)期發(fā)展需求相符合，相關(guān)企業(yè)務(wù)必強(qiáng)化水文地質(zhì)勘察技術(shù)的探究程度，引進(jìn)新型勘察設(shè)備，創(chuàng)建規(guī)范性的數(shù)據(jù)化管理服務(wù)系統(tǒng)，提升水文地質(zhì)勘察信息化效率。因?yàn)椴煌I(lǐng)域內(nèi)的地理環(huán)境和水文地質(zhì)不一樣，所以勘察期間務(wù)必注重勘察方式的規(guī)范性選取。

3.4 對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境加以勘察

其一，勘察自然地理?xiàng)l件?？辈熳匀坏乩?xiàng)l件是工程勘察期間的一項(xiàng)要點(diǎn)，這就需要對(duì)氣候和水文條件加以分析，為后期作業(yè)開展提供一定的依據(jù)。其二，考慮水文特征和區(qū)域氣候以及熱量等，探究降水現(xiàn)象，使后期作業(yè)高效率實(shí)施。其三，勘察作業(yè)周圍地質(zhì)環(huán)境涉及到了勘察作業(yè)領(lǐng)域地層巖性和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及基底構(gòu)造等。

4、結(jié)語

從以上論述來看，在工程地質(zhì)勘察工作開展過程中，水文地質(zhì)是非常重要的其直接決定了工程施工質(zhì)量的提升?；诖耍こ痰刭|(zhì)勘察人員務(wù)必正確了解到水文地質(zhì)問題在工程勘查期間的一系列影響，認(rèn)識(shí)到具體的作用，從多方面入手分析水文地質(zhì)危害，探討水文地質(zhì)勘察方式策略，在監(jiān)察地下水狀態(tài)中預(yù)防危害，勘察造成的不良影響，在動(dòng)態(tài)性實(shí)施水文地質(zhì)勘察作業(yè)的基礎(chǔ)上將水文地質(zhì)難題徹底解決，進(jìn)而提升工程穩(wěn)定性和安全性，促使其朝著良好趨勢(shì)發(fā)展。