水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

葉振杰

（華東勘測設(shè)計(jì)院（福建）有限公司，福建 福州 350000）

建筑業(yè)屬于近年來發(fā)展速度最為迅猛的行業(yè)之一，建筑工程數(shù)量也在迅速增加，人滿對于建筑物的安全性也提出了新的要求。建筑工程正式施工之前的巖土工程勘探工作對于后續(xù)施工會(huì)產(chǎn)生重要影響，水文地質(zhì)勘探又是巖土工程勘察中的重中之重[1]。因此，越來越多的建筑工程開始注重水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用研究。水文地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性會(huì)影響到施工團(tuán)隊(duì)對于巖土性質(zhì)以及周邊環(huán)境的了解程度，從而間接影響到建筑工程的整體質(zhì)量。

1 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的重要性及其所造成的影響

1.1 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的重要性

在建筑行業(yè)發(fā)展的最初階段，人們對于巖土工程調(diào)查中的水文地質(zhì)常常處于忽略狀態(tài)，導(dǎo)致水文地質(zhì)調(diào)查和管理工作常處于缺失狀態(tài)。近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展以及人們對于建筑安全性重視程度的不斷提高，有關(guān)水文地質(zhì)的認(rèn)識也進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段，越來越多的人開始意識到水文地質(zhì)的重要性。巖土工程勘察過程應(yīng)當(dāng)重視測量區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查工作，以此來促進(jìn)巖土工程測量準(zhǔn)確性的提高[2]。建筑場地選擇會(huì)對建筑工程施工以及最終的工程質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，而水文地質(zhì)條件對于場地選擇也會(huì)產(chǎn)生直接影響。巖土勘察工程的重要內(nèi)容是進(jìn)行場地水文地質(zhì)條件的查明，為后續(xù)建筑工程施工以及后期維護(hù)提供科學(xué)指導(dǎo)。建筑物周邊的地下水不僅會(huì)影響到對巖土層物理學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生明顯影響，同時(shí)還會(huì)影響到建筑物本身，并且地下水也是構(gòu)成巖土資源的一個(gè)組分，建筑物周邊環(huán)境也會(huì)受到他的影響。因此，巖土工程各航勘察中的水文地質(zhì)勘察有助于工程施工質(zhì)量以及施工有效性的提升。

1.2 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中所造成的影響

在城市化建設(shè)不斷推進(jìn)的同時(shí)，城市當(dāng)中的建筑數(shù)量處于迅速增多的狀態(tài)，可是卻還是無法滿足人們的建筑需求。在這樣的背景下，城市土地資源與工程建設(shè)之間的矛盾變得越來越突出。因此，很多建筑企業(yè)在工程建設(shè)過程都將重點(diǎn)放在空間開發(fā)利用方面，最終到深基坑工程項(xiàng)目逐漸增多。有許多建筑工程前期巖土勘察過程無法利用直接開挖的作業(yè)方式對水文地質(zhì)信息進(jìn)行全面了解，最終影響到建筑工程施工方案的編制，導(dǎo)致整體施工難度以及施工危險(xiǎn)性的增加，嚴(yán)重情況下還會(huì)對周邊工程的正常施工產(chǎn)生負(fù)面影響。有一部分建筑工程在基坑施工作業(yè)階段會(huì)采取垂直開挖的作業(yè)方式，這一施工過程會(huì)抽離地下水，最終導(dǎo)致土層承受壓力的嚴(yán)重降低，甚至還會(huì)出現(xiàn)地下水位下降的情況，與此同時(shí)周邊工程地基結(jié)構(gòu)也會(huì)受影響而發(fā)生變形，最終導(dǎo)致地基沉陷以及坍塌[3]。我國建筑工程中的水文地質(zhì)勘察工作仍舊存在較多的問題，水文性能數(shù)據(jù)整理以及可行性分析工作都會(huì)對巖土工程順利施工產(chǎn)生重要影響。

2 水文地質(zhì)勘察主要評價(jià)內(nèi)容

水文地質(zhì)勘察可以簡單的理解為在先進(jìn)的勘查手段條件下，實(shí)際勘察所要建設(shè)的工程區(qū)域內(nèi)具體的水文地質(zhì)情況，之后以勘察數(shù)據(jù)為依據(jù)評定可能會(huì)對工程施工產(chǎn)生影響的因素。水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容是勘察施工區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)與建筑物之間相互作用的影響因素，可以將其劃分為四個(gè)部分：在勘察巖土屬性和水文地質(zhì)屬性的基礎(chǔ)上，深入分析水文地質(zhì)可能會(huì)給建筑施工造成的危害，然后依照分析結(jié)果提前采取有效的預(yù)防和改善措施；第二個(gè)勘察方面是對建筑工程的地基基礎(chǔ)類型進(jìn)行分析，然后再查明建筑地基與水文地質(zhì)之間存在的問題，將其作為建筑工程地基選型的重要參考資料；第三個(gè)勘察方面是站在建筑工程的角度，精準(zhǔn)勘察建筑區(qū)域的水文地質(zhì)以及自然風(fēng)貌情況，及時(shí)評估水文地質(zhì)的各種影響；第四個(gè)方面是建筑工程正式施工之后，進(jìn)入到工程基坑開挖至地下水位以下的階段時(shí)，通過富水性和滲透性實(shí)驗(yàn)以及科學(xué)評價(jià)邊坡失穩(wěn)和土體沉降現(xiàn)象，有效防范水文地質(zhì)對于建筑物穩(wěn)定性的負(fù)面影響。

3 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，水文地質(zhì)在巖土勘察工程當(dāng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在周邊地理因素的勘察、巖土性質(zhì)的勘察以及地下水位的勘察等方面。

3.1 工程周邊地理因素的勘察

巖土工程會(huì)受到多方面因素的影響而發(fā)生相應(yīng)的變化，地理因素對其所產(chǎn)生的影響十分重要，在進(jìn)行水文地質(zhì)研究時(shí)，應(yīng)當(dāng)將地理因素作為水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)內(nèi)容以及重點(diǎn)內(nèi)容，以此來為后續(xù)勘查項(xiàng)目準(zhǔn)確性的提高提供保障。地理因素勘察內(nèi)容主要包括氣象觀察、地質(zhì)勘察、地形勘察以及地貌勘察等，其中氣象觀察要求相關(guān)工作人員對工程地點(diǎn)的氣候類型、大氣濕度年分布以及風(fēng)向指標(biāo)等元素進(jìn)行詳細(xì)記錄。地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容有施工地點(diǎn)的資質(zhì)構(gòu)造、板塊異動(dòng)情況以及地層結(jié)構(gòu)的勘察，而地形勘察以及地貌勘察主要是要求工作人員對施工地點(diǎn)的地形特征以及土地侵蝕程度、地形沖刷效果等進(jìn)行細(xì)致調(diào)查和記錄。

3.2 工程地點(diǎn)巖土性質(zhì)的勘察

巖土工程當(dāng)中的施工主體便是巖土，巖土性質(zhì)具有明顯的固定性以及不可改變性，在進(jìn)行施工計(jì)劃的設(shè)計(jì)時(shí)必須要注重巖土性質(zhì)勘察工作，以此來提高施工計(jì)劃與當(dāng)?shù)厍闆r的適應(yīng)程度。巖石性質(zhì)會(huì)受到巖石形成原因以及風(fēng)化情況的直接影響，因此其性質(zhì)也具有較大的差異。從巖石風(fēng)化過程以及侵蝕過程的角度出發(fā)，研究巖石性質(zhì)，其勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也會(huì)得到明顯的提高。另外，在研究巖石形成時(shí)間以及部分物理性質(zhì)時(shí)可以考慮從巖石地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及形態(tài)的角度出發(fā)。巖石的侵入情況間接地反映了其部分化學(xué)性質(zhì)。建筑物的使用壽命以及質(zhì)量安全與巖石的水理性質(zhì)（巖土給水性、膨脹收縮性、崩解性以及軟化性等）具有明顯的關(guān)聯(lián)性，因此也應(yīng)重視巖土水理性質(zhì)的研究。在對巖石給水性進(jìn)行勘測時(shí)，應(yīng)當(dāng)將巖石樣品帶至實(shí)驗(yàn)室使用特定儀器進(jìn)行測量，而巖石膨脹收縮性的測量與給水性測量方法基本相同。巖石的透水性可以用精密儀器進(jìn)行準(zhǔn)確測量，測量結(jié)果可以以透水率進(jìn)行表示。

3.3 工程地點(diǎn)地下水位的勘察

巖石浸水性以及透水性與地下水位高低具有密切的關(guān)系，并且地下水位還會(huì)對巖土地下地貌產(chǎn)生影響，最終對建筑工程整體質(zhì)量產(chǎn)生間接影響。地下水位有可能會(huì)引發(fā)建筑物地基下沉以及變形等問題，嚴(yán)重降低建筑工程質(zhì)量以及安全性。水文地質(zhì)勘察工作中最重要的勘察環(huán)節(jié)便是工程地下水位的勘察工作。不過，地下水位并不是固定不變的，在降雨以及氣候變化等因素的影響下，地下水位也會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，并且地下水的流通也會(huì)對地下水位產(chǎn)生重要影響。在開展地下水位勘查工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工地點(diǎn)近幾年的水位變化，并且還要對當(dāng)年的氣候狀況以及地下水流通情況進(jìn)行分析，還應(yīng)當(dāng)研究地下水位變化與上述因素之間的關(guān)系，對施工當(dāng)年的地下水位變化情況以及今后的水位高度進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，提前做好地下水疏通和阻滯的施工方案，將地下水位變化對工程的負(fù)面影響降至最低。在進(jìn)行地下水位測量工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意必須在地下水處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)進(jìn)行測量，在選擇測量方法時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合水系及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3.4 含水層及隔水層分布勘察

含水層以及隔水層屬于巖土工程勘察眾多勘察內(nèi)容當(dāng)中，對建筑工程建設(shè)影響程度較為明顯的因素。根據(jù)以往的勘察經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)研究可以了解到，含水層以及隔水層的分布情況與地下水具有十分顯著的關(guān)聯(lián)性，地下水的水位升降變化情況、水流方向、供給情況等都會(huì)對這兩者分布產(chǎn)生明顯影響。在大多數(shù)建筑工程當(dāng)中，巖土工程勘察人員會(huì)根據(jù)每一項(xiàng)建筑工程區(qū)域?qū)嶋H的水文地質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析，對于與含水層及隔水層分布具有明顯影響關(guān)系的因素進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，之后還會(huì)對這些信息進(jìn)行綜合整理繪制成相關(guān)的統(tǒng)計(jì)表，以此來為建筑工程施工方案的確定以及具體施工的開展提供更為直觀和全面的參考材料。建筑工程施工區(qū)域含水層的分布情況一般都與該區(qū)域當(dāng)中含水層的厚度、滲透系數(shù)以及水流情況具有較為密切的關(guān)系，這些分析結(jié)果能夠?yàn)橹贫ǚ雷o(hù)建筑工程基層腐蝕與下限的方案提供重要的參考依據(jù)。巖土工程勘察中含水層及隔水層分布勘察結(jié)果將會(huì)影響到巖土工程后期施工的可靠性分析工作，同時(shí)也會(huì)對工程整體施工質(zhì)量的提升提供有利影響。因此，在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，除了要注重工程周邊地理因素的勘察、工程地點(diǎn)巖土性質(zhì)的勘察以及地下水位的勘察外，也不應(yīng)忽略含水層及隔水層分布情況的勘察工作。

4 結(jié)語

綜上所述，水文地質(zhì)會(huì)對巖土工程勘察效果產(chǎn)生重要影響，最終間接影響到建筑工程的質(zhì)量以及安全性。水文地質(zhì)問題的存在會(huì)對巖土工程質(zhì)量的安全性產(chǎn)生直接影響，因此應(yīng)當(dāng)重視水文地質(zhì)勘察工作的優(yōu)化。在巖土勘察工程中應(yīng)當(dāng)從工程周邊地理因素的勘察、工程地點(diǎn)巖土性質(zhì)的勘察、工程地點(diǎn)地下水位的勘察以及含水層及隔水層的分布勘察等層面出發(fā)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作，在提升水文地質(zhì)勘察質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升建筑工程建設(shè)質(zhì)量。