基于工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的危害分析

秦萬(wàn)能，馮祿強(qiáng)

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊(duì)，貴州 遵義 563000）

在礦產(chǎn)開采、建筑工程等領(lǐng)域的工程地質(zhì)勘察工作中，水文地質(zhì)均是重要的、必要的研究問題，對(duì)整個(gè)地質(zhì)勘察及項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工均具有指導(dǎo)作用。但實(shí)際工作中，部分企業(yè)都不同程度忽視了水文地質(zhì)勘察，或?qū)嶋H勘測(cè)工作的有效性較差，水文地質(zhì)與項(xiàng)目地基施工及后期結(jié)構(gòu)施工、管網(wǎng)施工存在緊密的影響關(guān)系，若對(duì)水文的調(diào)查不夠詳細(xì)、準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致相關(guān)的工程施工設(shè)計(jì)忽視了施工對(duì)水文的影響，最后可能影響工程穩(wěn)定性，甚至造成安全事故。以我國(guó)當(dāng)前建筑行業(yè)工程地質(zhì)勘察現(xiàn)狀為例，許多工程沒有深入的調(diào)查和分析水文地質(zhì)信息，而當(dāng)前隨著深基坑、大體量等建筑工程十分常見，若施工建設(shè)對(duì)地下水高度、壓強(qiáng)的影響更為明顯，若環(huán)境調(diào)查及研究不夠深入，更加可能引起施工問題，而更全面的調(diào)查和分析水文情況，是保證建筑設(shè)計(jì)、施工方案具有較高的可行性、安全性的前提[1]?？梢姡こ痰刭|(zhì)勘察中的水文地質(zhì)勘測(cè)調(diào)查、分析工作，對(duì)工程設(shè)計(jì)、建設(shè)均具有重要作用，因此必須針對(duì)其具體的危害影響，從水文調(diào)查等層面采取措施，減少水文地質(zhì)對(duì)工程建設(shè)帶來(lái)的危害。

1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容及意義分析

1.1 內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察在公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)等建筑項(xiàng)目及礦產(chǎn)、水電等工程中十分常見，主要是根據(jù)具體的勘測(cè)需求對(duì)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)地質(zhì)進(jìn)行具體的勘察，具體包括地形地貌、水文等地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容。水文地質(zhì)勘察主要負(fù)責(zé)對(duì)區(qū)域水文進(jìn)行勘測(cè)、統(tǒng)計(jì)、調(diào)查與分析工作，工作人員研究巖層、土壤厚度與布局的同時(shí)，通過(guò)分析區(qū)域內(nèi)含水層、隔水層間關(guān)系判斷工程施工位置，結(jié)合粗略的水文條件信息詳細(xì)勘察、明確地下水的水位、分布等情況，為后期項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)信息[2]。如建筑施工前，若地下水存在水位高等情況，則需要采取相應(yīng)措施，以協(xié)調(diào)工程建設(shè)要求，為保證施工安全，還需要研究水體周圍巖層滲透性能等情況，保證地基施工的質(zhì)量。

具體而言，工程地質(zhì)勘察需要勘測(cè)和研究的水文條件包含以下幾方面：①水文地質(zhì)勘察研究之前，需充分了解建設(shè)項(xiàng)目用地范圍及地基建設(shè)需求，切實(shí)根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)承重等特點(diǎn)，才能對(duì)不同位置水文地質(zhì)進(jìn)行合理的調(diào)查，形成對(duì)應(yīng)的水文地質(zhì)研究報(bào)告；②根據(jù)工程建筑的用地范圍，對(duì)區(qū)域地下水分布位置，及水文對(duì)巖土體的影響范圍、程度等進(jìn)行調(diào)查研究，根據(jù)建設(shè)需求與可能產(chǎn)生的危害制定針對(duì)性的治理方案；③水文地質(zhì)勘察時(shí)，應(yīng)特別注意基礎(chǔ)地基下承壓含水層的調(diào)查，對(duì)該含水層的壓力進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)其突破地基底板的概率，也要著重調(diào)查水位狀態(tài)，評(píng)價(jià)其附近巖土體不均勻縮脹的情況。

1.2 意義

首先，工程地質(zhì)勘察主要目的為工程施工前，對(duì)實(shí)際施工區(qū)域進(jìn)行全方位地質(zhì)調(diào)查，從而根據(jù)地質(zhì)實(shí)況確定合適的施工手段，并歸納相應(yīng)地質(zhì)情況，得到科學(xué)的施工結(jié)論。以建筑工程為例，其前期施工準(zhǔn)備中，需要勘察人員對(duì)施工區(qū)域地形等基本地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，在此基礎(chǔ)上結(jié)合建筑設(shè)計(jì)勘察重點(diǎn)位置的水文、巖土層等地質(zhì)情況[3]。而相應(yīng)的地質(zhì)勘察團(tuán)隊(duì)，需要在統(tǒng)一的研究思路下集思廣益，探討施工區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)問題，與相關(guān)部門積極溝通，深入討論并最終解決的地質(zhì)問題，通過(guò)改換施工手段等策略，以保證建筑施工安全、順利開展。

其次，對(duì)水文等地質(zhì)進(jìn)行全面的勘察和全方位的科學(xué)分析，有利于后期進(jìn)行工程建設(shè)、治理、二次開發(fā)等工作，如為后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工等工作提供科學(xué)的參考信息，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，不會(huì)因水文環(huán)境造成施工安全問題。同時(shí)，水文地質(zhì)勘察的水平也將直接影響項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展。雖然以往一些工作中忽視水文地質(zhì)研究，并沒有對(duì)建筑造成直接、明顯的破壞，但水文的影響是長(zhǎng)久的，不良的水文情況可能通過(guò)長(zhǎng)期的浸蝕降低建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。因此，工程勘探中加強(qiáng)對(duì)水文問題的研究是十分重要且必要的。

2 工程地質(zhì)勘察中常存在的水文地質(zhì)危害探析

2.1 地下水水位升降的危害

地下水上升或下降，都可能影響相關(guān)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。如強(qiáng)降雨使地下水位上升時(shí)，水分將逐漸滲入上層土壤，由于土壤含水量大幅增加，巖土體含水結(jié)構(gòu)的變化，使原本干燥的巖石層成為弱含水層或中等含水層，還可能直接使地基土壤發(fā)生軟化、沼澤化等問題，降低了土壤的密實(shí)程度，使其承載力大幅下降，地基基礎(chǔ)就達(dá)不到建設(shè)項(xiàng)目的安全性、穩(wěn)固性要求[4]。

而地下水位下降也會(huì)產(chǎn)生許多負(fù)面影響，一來(lái)地下水是周邊居民重要的生活、生產(chǎn)用水來(lái)源，因工程建設(shè)需求對(duì)地下水進(jìn)行截流等處理，將阻礙人們相關(guān)生活、工作的開展，而來(lái)地下水位下降會(huì)產(chǎn)生地下空隙，巖土體孔隙結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)地面及周圍巖層、土層的穩(wěn)定性、承載力將造成顯著影響，可能導(dǎo)致地面下沉、開裂等問題，甚至可能導(dǎo)致建筑物坍塌等問題；而地下水位頻繁出現(xiàn)升降或變化明顯，則可能使周圍巖土層出現(xiàn)經(jīng)常性的不均勻膨脹，使巖土膨脹收縮的程度變大，可能導(dǎo)致地裂等問題，還可能影響周圍地質(zhì)環(huán)境，導(dǎo)致山體塌方、泥石流等問題，進(jìn)而威脅工程建設(shè)的安全。

2.2 地下水壓力變化的危害

一般而言，地下水水壓呈現(xiàn)較為平穩(wěn)的狀態(tài)，其微小的壓力變化對(duì)周圍巖土體的影響是微小、忽略不計(jì)的，但由于實(shí)際施工中人為截流等人為因素，可能使地下水壓出現(xiàn)失衡。若地下水水壓失衡，可能因?qū)r土層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，降低巖土層穩(wěn)定性，引起基坑出水、流沙等情況，進(jìn)而拖慢施工進(jìn)度，影響施工質(zhì)量。若地下水水壓升高或下降，且地下水與地基底層位置較近，基坑可能處在地下水水壓影響范圍內(nèi)，使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性遭到破壞?？梢姡枰Y(jié)合詳細(xì)的研究地下水水壓情況，選擇合理的處理方法，使地下水水壓維持平衡，或保證其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)及水體周圍巖土層產(chǎn)生的影響在安全范圍內(nèi)。

2.3 水質(zhì)變化的危害

地下水水質(zhì)的變化也會(huì)產(chǎn)生一些危害。近年來(lái)多我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，大量廢棄物、污染物通過(guò)河流非法排放，進(jìn)入湖泊、地下將造成更嚴(yán)重的影響，工程建設(shè)也將一些污染物排入湖泊等水體中，首先水質(zhì)變差將影響流域居民的用水質(zhì)量，還可能破壞水域生態(tài)，影響水生生物的生長(zhǎng)繁殖；其次若地下水出現(xiàn)過(guò)酸、過(guò)堿等情況，會(huì)腐蝕周圍巖土層，進(jìn)而影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 減少工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的策略研究

3.1 完善水文勘察體系，規(guī)范勘察流程

首先，完善項(xiàng)目地質(zhì)勘察的體系，相關(guān)單位應(yīng)建設(shè)專門的工作組，并強(qiáng)化水文地質(zhì)調(diào)查與分析這一工作，完善內(nèi)部工作與管理體系，以更好的處理水文地質(zhì)危害。其次，建設(shè)規(guī)范化的水文調(diào)查與危害處理工作流程。水文調(diào)查時(shí)，需明確勘察人員的各項(xiàng)勘察任務(wù)，即將整體任務(wù)合理規(guī)劃給每位勘察人員，并制定協(xié)同作業(yè)的工作流程，避免工作重疊、混亂。最后，提高勘察工作水平，以明確確定地下水埋藏位置、地下水類型及水位、水壓變化等內(nèi)容，并根據(jù)地下水變水位、壓力等變化規(guī)律，對(duì)建筑材料承壓性能、抗腐蝕性能等進(jìn)行測(cè)試，判斷建筑管道崩塌、地基沉降的風(fēng)險(xiǎn)，才能更合理制定水文災(zāi)害防治措施。

3.2 提升勘察人員重視程度，增強(qiáng)其相關(guān)知識(shí)

水文地質(zhì)調(diào)查及危害解決對(duì)工作人員的知識(shí)、技術(shù)要求都十分高，不近對(duì)其勘察水平有很高要求，還要求其對(duì)水文勘察工作有較高的重視程度、責(zé)任感。因此，相關(guān)單位應(yīng)重視培養(yǎng)勘察人員的專業(yè)技能、綜合素質(zhì)，依照相關(guān)工作要求對(duì)其知識(shí)進(jìn)行規(guī)范化、體系化的培訓(xùn)；在實(shí)際工作中以團(tuán)隊(duì)建設(shè)為途徑，積極的引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)地質(zhì)勘察技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，并為員工提供更多實(shí)踐先進(jìn)技術(shù)、知識(shí)的機(jī)會(huì)，使其通過(guò)更科學(xué)的水文勘察、分方法，更準(zhǔn)確、合理的完成水文風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。

3.3 應(yīng)用先進(jìn)勘察手段，重視提高水文勘察水平

科技發(fā)展為水文地質(zhì)勘查提供了便利，對(duì)其勘察效率和質(zhì)量也起著積極作用。因此，水文地質(zhì)調(diào)查時(shí)需應(yīng)用先進(jìn)地質(zhì)勘測(cè)設(shè)備與相關(guān)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)水文壓力等進(jìn)行更準(zhǔn)確調(diào)查，相關(guān)單位應(yīng)加大資金投入購(gòu)買高性能設(shè)備，并鼓勵(lì)員工創(chuàng)新勘測(cè)技術(shù)。

分析巖土透水性、融水性等水理性質(zhì)是水文地質(zhì)分析的重要內(nèi)容，是對(duì)土體與地下水碰撞產(chǎn)生的反應(yīng)的分析，以判斷地下水對(duì)周邊巖土層的影響。一般通過(guò)對(duì)巖土層透水、持水、溶水等性質(zhì)進(jìn)行研究，將水文情況分為重力水、毛細(xì)管水、強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水，強(qiáng)結(jié)合水吸附力好，水密度極高上，弱結(jié)合水吸附能力差，二者都不受重力控制。

3.4 多手段提升水文災(zāi)害預(yù)防水平

為更好預(yù)防水文變化造成的危害，首先應(yīng)選擇符合水文情況的施工材料，加大對(duì)相關(guān)施工技術(shù)的改良力度；其次，針對(duì)水文地質(zhì)可能引發(fā)的病害和安全隱患，開展預(yù)防工作，針對(duì)性的加強(qiáng)相關(guān)位置基層的抗病害能力。最后，根據(jù)實(shí)際問題，合理的采取處理措施，如解決高水位滲透問題，應(yīng)在相關(guān)地下位置鋪設(shè)管道，將地下水位引入合適的位置。另外，對(duì)非法抽取地下水等行為，應(yīng)及時(shí)檢舉。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程地質(zhì)勘察即通過(guò)對(duì)項(xiàng)目周圍地質(zhì)環(huán)境等進(jìn)行勘察，以清晰、全面的了解地形、地貌及水文等地質(zhì)情況，為工程建設(shè)提高基礎(chǔ)資料。水文作為地質(zhì)勘察中重要的一項(xiàng)內(nèi)容，若其勘察工作不到位，可能對(duì)工程施工等產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響，不僅會(huì)拖慢施工進(jìn)度，而可能引起糾紛、安全事故等問題。因此，需要通過(guò)完善地質(zhì)勘測(cè)體系、應(yīng)用先進(jìn)勘察基礎(chǔ)、加強(qiáng)水文災(zāi)害預(yù)防工作等策略，提升水文地質(zhì)勘察與危害處理質(zhì)量，減少水文地質(zhì)危害及其對(duì)工程安全性及施工效率產(chǎn)生的負(fù)面影響。