巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題分析

朱迎新ZHU Ying-xin

（臨沂市河東區(qū)自然資源局，臨沂 276034）

0 引言

隨著我國改革開放政策的不斷深入，居民生活質(zhì)量明顯提高，工作生活中對建設項目的需求也不斷增加。在工程建設中，巖土工程是基本內(nèi)容。施工前需要對施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件進行分析，獲取相關數(shù)據(jù)和資料，為巖土工程施工奠定基礎。因此，施工企業(yè)應高度重視水文地質(zhì)勘察，結(jié)合施工區(qū)域的環(huán)境特點，通過各種有效措施實施勘察工作，避免水文地質(zhì)對巖土工程進度和質(zhì)量的影響，充分發(fā)揮項目的經(jīng)濟效益和社會價值。

1 巖土工程勘察與水文地質(zhì)勘察

1.1 巖土工程勘察

巖土工程勘察是一項復雜的工作，具體勘察可分為地下勘察和地面勘察兩部分。因此，相關工作人員應合理應用現(xiàn)場收集的信息。一般地下勘察需要對場地條件進行全面勘察，技術人員要通過不同的方式完成相應的測試，然后根據(jù)測試條件分析一些因素，從而完成合理的評估。常見的落水、地震、山體滑坡等都會對水文地質(zhì)造成一定的破壞，嚴重時會威脅到人們的生命安全。在巖土工程勘察中，將應用大量的水文地質(zhì)知識。水文地質(zhì)是目前地質(zhì)調(diào)查技術人員的一個重要領域，加強對這一內(nèi)容的研究和分析具有重要意義。

1.2 水文地質(zhì)問題

水文地質(zhì)學是水文地質(zhì)學范圍內(nèi)的重要內(nèi)容，是一門綜合性很強的學科，跨度很大。在水文地質(zhì)研究中，需要綜合考慮水、土壤、自然等因素。并且還涉及材料資源、化學和生物學等各種知識。巖土工程勘察時，一方面要觀測地下水，另一方面要估算因素，根據(jù)地表水的變化和條件進行綜合分析，主要包括對人們生產(chǎn)生活的影響。同時，由于現(xiàn)代社會的發(fā)展是不斷變化的，水文地質(zhì)涉及的內(nèi)容也更多，因此，水文地質(zhì)分析會受到更多因素的影響。

2 水文地質(zhì)勘察的重要性

2.1 客觀評價水質(zhì)對巖土地形和建筑物的影響

通過完整的水文地質(zhì)調(diào)查，可以了解該地區(qū)良好的巖土性質(zhì)，從而客觀評價建設項目的可行性和風險程度。施工前發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問題，可以大大降低建設項目的風險，提高建設項目的效率，保證建設項目的最大安全。

2.2 完善工程地質(zhì)勘察內(nèi)容隊伍

通過在調(diào)查工作中不斷完善水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容，可以進一步促進地質(zhì)調(diào)查的整體發(fā)展。我國幅員遼闊，資源豐富，工程地質(zhì)勘察任務豐富。現(xiàn)在，建設項目對水文地質(zhì)調(diào)查的重視，體現(xiàn)了我國對水文保護的重視。施工隊進行水文地質(zhì)調(diào)查后，也可以提高用戶的信任度。不斷完善工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容，也可以大大提高建設項目的完善性和效率，從而進一步提高我國的社會幸福感。

3 如何進行水文地質(zhì)勘察

經(jīng)過多年的發(fā)展，地質(zhì)調(diào)查逐漸形成了一個完整的調(diào)查體系。由于之前的工程隊沒有重視水文地質(zhì)，勘察隊的水文地質(zhì)勘察過程比較簡單，沒有起到明顯的作用。越來越多失敗的工程經(jīng)驗，如地下水導致的建筑墻體開裂，提醒建設者需要重視水文地質(zhì)問題，對工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)勘察技術提出了更高的要求。鑒于以往的勘察失誤，目前的水文地質(zhì)勘察側(cè)重于施工現(xiàn)場巖土工程的物理化學性質(zhì)，同時也考慮了當?shù)亟ㄖ叵滤c巖土工程的相互作用?！八牡刭|(zhì)調(diào)查”是分析和記錄本項目區(qū)水源特別是地下水運動的活動。通過了解地下水源的運動現(xiàn)象和地下水的化學成分，建設者們實現(xiàn)了該地區(qū)水文資源的合理利用，從而減少了建設項目中不利因素的含量。因此，我們越來越重視巖土的水力特性。通過對地質(zhì)和水文物理性質(zhì)的合理分析，可以降低項目建設風險，減少土地評價的片面性。

4 復雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察的常用技術

4.1 地質(zhì)測繪技術

巖土測繪的目的主要是調(diào)查區(qū)域的巖土地形特征，評價區(qū)域的地形特征、地貌特征、地層組成和地質(zhì)構(gòu)造，判斷是否存在不良地質(zhì)作用。通過地質(zhì)測繪，可以了解該地區(qū)巖土的成分、性質(zhì)、形成年代，也可以識別巖土層的風化情況。

4.2 巖層鉆探技術

利用機械設備和人力，對巖石進行破碎或旋轉(zhuǎn)切割，獲得巖芯，方便工人分析巖石性質(zhì)、巖石風化和地質(zhì)結(jié)構(gòu)。利用鉆孔獲得的巖樣和水樣進行相關試驗，包括水文地質(zhì)和灌漿試驗、工程地質(zhì)試驗、長期觀測工作和地應力測量等。與地球物理勘探技術相比，鉆井勘探精度更高，勘探效果更直觀。目前鉆井常用DPP-100 車載鉆機，或選用30臺臺式鉆機。鉆進時，選擇旋轉(zhuǎn)鉆進方式，用泥漿護壁，取全部巖芯。砂層巖芯回收率大于75%，粘性土巖芯回收率大于90%。同時，要全面細致地描述不同土層的宏觀特征，全面記錄不同土層水平和垂直方向的變化，為進一步研究地層結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律奠定基礎。在對不同深度的土層取樣后，需要仔細研究和明確復雜地質(zhì)條件下巖土的相關參數(shù)。

4.3 室內(nèi)試驗

根據(jù)擬建場地環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的巖土工程問題，確定相應的室內(nèi)試驗進行深入分析。通過室內(nèi)試驗，明確了巖土的物理力學指標，為后續(xù)巖土工程評價提供了有力依據(jù)。物理指標測試通常包括以下類型：確定土層物理性質(zhì)的測試；顆粒分析試驗，以確定沙子的具體名稱；壓縮試驗用于判斷土壤的壓縮性。水質(zhì)分析試驗用于判斷地下水的化學類型。

4.4 原位測試

在進行靜力觸探試驗的過程中，通常采用原液壓靜力觸探探頭進行試驗，所得數(shù)據(jù)由計算機進行分析整理。選用標準落錘進行標準貫入試驗，試驗采用落錘自由落體法進行。測試前，仔細清潔孔，確保錘擊速度保持在20 次/分鐘。此外，地基勘察中涉及的動力觸探試驗本質(zhì)上是一種原位試驗方法。通過動力觸探試驗，可以了解砂土、礫石土和風化基巖的物理力學性質(zhì)。

5 水文地質(zhì)對巖土工程的具體影響

5.1 地下水位上升

在自然界的演化中，地下水的形成是一個長期的過程。通常，地下水位在短時間內(nèi)不會明顯上升。然而，隨著人類活動的頻繁，地下水的利用率也越來越高。在人為因素的作用下，地下水位會明顯上升。特別是在工程建設中，如果含水層結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，會誘發(fā)地下水位上升。如果漲幅變化較大，很容易危及工程質(zhì)量和安全施工。同時，水位上升也會影響土壤的性質(zhì)，導致土壤鹽堿化，對工程造成腐蝕，尤其是對工程基礎。如果基礎腐蝕程度較高，會降低工程的牢固性和耐久性。水位上升還可能誘發(fā)滑動和坍塌的演示，特別是硬度較低的巖石，在地下水的作用下會大范圍坍塌，危及使用者的人身安全。

5.2 地下水壓力危害

現(xiàn)階段，我國城市化步伐逐漸加快，城市建設范圍呈指數(shù)級增長，建筑周邊環(huán)境日趨復雜，處于不斷變化的狀態(tài)。因此，工程地質(zhì)勘探的重要性日益突出。在工程地質(zhì)勘探過程中，為了在有效時間內(nèi)實現(xiàn)勘探目標，提高地質(zhì)勘探效果，需要綜合運用現(xiàn)代技術手段。但是這些技術手段可能會對原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，導致地下水壓力不穩(wěn)定。如果地下水壓力的穩(wěn)定性受到影響，會對區(qū)域基礎造成干擾，甚至會使建設工程的巖層發(fā)生大面積的變形和位移。在這種情況下，建設項目將無法順利進行，一些已完成的建筑需要進行修改。因此，在勘探過程中應綜合評價地下水壓力。

5.3 地下水文頻繁變化的影響

在巖土工程施工過程中，如果地下水位變化頻繁，必然會導致巖土工程的膨脹和各種潛在的危險。如果長期處于這樣的危機狀態(tài)，必然會導致惡性循環(huán)，導致巖土工程的安全性和穩(wěn)定性降低。此外，地下水位也在不斷變化。如果地下水位始終在合理范圍內(nèi)波動，不會對巖土工程項目的施工作業(yè)和工程竣工后的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。但施工人員要特別注意的是，如果地下水位變化頻繁，動水會以最快的速度打破地下水位平衡，引發(fā)一系列自然災害，極易引發(fā)各種安全問題。

5.4 地理因素

水文地質(zhì)在影響地理屬性和土壤結(jié)構(gòu)方面起著關鍵作用。比如地下水含量比較高，而土體結(jié)構(gòu)比較松散，在基礎施工中容易使基礎不穩(wěn)定。同時，當水位地質(zhì)發(fā)生較大變化時，會誘發(fā)一系列連鎖反應，改變水體結(jié)構(gòu)和地下水空間。地理位置的變化會給工程建設帶來不可控因素，不僅會使施工質(zhì)量難以控制，還會影響工程造價和工程預算。

6 應對巖土工程水文地質(zhì)問題的合理措施

6.1 制定完備的地質(zhì)勘探計劃

建設項目正式實施前，應做好充分準備。施工單位應明確地質(zhì)勘探的重要性，在施工過程中制定切實可行的地質(zhì)水文勘探方案，最大限度地減少水文地質(zhì)的影響。施工技術人員要對現(xiàn)場水文情況進行分析，明確地下水的水位和類型，并以這些方面作為調(diào)查的出發(fā)點，然后對分析得到的數(shù)據(jù)進行總結(jié)，為后續(xù)施工提供重要參考，同時為項目設計人員的設計工作提供重要的數(shù)據(jù)參考，以增強設計的合理性和嚴謹性，避免返工，為后期施工工作提供幫助。此外，制定完整的地質(zhì)勘探計劃，進行嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析和總結(jié)，可以為建立應急預警飛機鋪平道路，將水文地質(zhì)問題限制在科學框架內(nèi)，避免影響建設項目，營造穩(wěn)定的施工環(huán)境。

6.2 規(guī)范巖土工程勘察

巖土工程勘察是一項技術要求很高的工作。為了做好勘察工作，我國根據(jù)巖土工程勘察的具體情況，建立了一系列完善的法律法規(guī)和相應的工作開展制度，對巖土工程勘察的任務、目標和評價方法作了詳細明確的規(guī)定。在實際工作中，測量人員必須以積極的工作態(tài)度和責任感對待巖土工程勘察，從而完成對勘察現(xiàn)場和地質(zhì)資料等的全面收集。信息采集必須全面、準確，掌握建筑物的使用和分布特點。工作中，測量人員必須根據(jù)施工條件與設計人員進行全面溝通，做好相應的溝通工作，綜合結(jié)合施工項目的具體情況，按照實際規(guī)范要求完成相應的勘察、取樣、檢測等多項任務，完成巖土工程勘察具體成果的綜合編制，進一步提高最終勘察質(zhì)量，保證勘察成果的準確性和合理性。

6.3 選擇科學的地質(zhì)勘探技術和手段

科技可以保護生產(chǎn)。將科學技術應用于生產(chǎn)的各個領域，可以提高建設和生產(chǎn)的效果，應對各種客觀因素的影響。地質(zhì)勘探的技術和手段將直接影響勘探工作的最終結(jié)果。地質(zhì)勘探人員要樹立與時俱進的思想觀念，在工作中全面應用現(xiàn)代科學技術，確保工作效率和質(zhì)量穩(wěn)步發(fā)展。同時，采用先進的地質(zhì)勘探技術，可以提高勘探成果的準確性，為后續(xù)工程提供保障。利用正確的勘探技術和理念，相關工作人員可以在工程建設勘探中明確水文地質(zhì)勘探的必要性，逐步加大對各項勘探工作的重視和加強落實。

6.4 全面掌握地下水位

地下水位的降低或升高可能會給工程建設帶來負面影響。在組織水文地質(zhì)調(diào)查時，有必要重點調(diào)查水位。首先組織人員深入施工現(xiàn)場，結(jié)合前期數(shù)據(jù)資源，多角度調(diào)查當?shù)氐叵滤兓八沫h(huán)境，形成全面、科學的調(diào)查報告，為后續(xù)施工奠定基礎；其次，做好數(shù)據(jù)和信息的收集和整理，對調(diào)查結(jié)果和調(diào)查資源進行分析、記錄和對比，確保地下水位數(shù)據(jù)的嚴謹性和科學性。最后，根據(jù)測量工作的具體進展，對測量技術進行適當創(chuàng)新，使施工單位更細致、全面地掌握施工區(qū)域的地形、水質(zhì)、水位變化情況。

6.5 做好水文地質(zhì)問題分析評價工作

在巖土工程勘察過程中，要做好水文地質(zhì)問題內(nèi)容的分析評價工作，并根據(jù)分析結(jié)果，提出有針對性的科學防治措施，以減少水文地質(zhì)問題對建設項目的不利影響。比如，加強地下水對巖土物理力學性質(zhì)不利影響的分析；加強地下水對鋼筋混凝土腐蝕的分析；加強膨脹土、風化巖、軟弱巖等不同巖土對建設項目影響的評價和防范；合理分析淤泥、細砂和管涌造成的影響，并根據(jù)分析結(jié)果制定相應的預防措施。評價承壓水對基坑的破壞和影響；分析了工程區(qū)降水可能引起的建筑物、地下管線和基坑周邊道路的混凝土變形，以及對邊坡和基坑穩(wěn)定性的各種影響。

6.6 確定水文特征

為了確定施工現(xiàn)場的地質(zhì)性質(zhì)，需要準確判斷水文特征，這對保證巖土工程施工質(zhì)量和強度具有重要價值。首先，在不同的壓力和環(huán)境下，地下水的性質(zhì)存在一定的差異。在調(diào)查中，應綜合考慮不同環(huán)境下地下水的壓力特征，以確定其水文特性。其次，分析地下水的成分，判斷是否具有腐蝕性，分析巖土層的性質(zhì)，特別是巖土層失水后是否會腐蝕工程材料。最后，地下水可以在巖土層中自由流動，流動作用會對巖土層結(jié)構(gòu)帶來很大影響。在調(diào)查中，要注意對重力水作用的分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)制定解決方案。

6.7 建立健全勘探監(jiān)督機制

地質(zhì)勘探屬于技術咨詢的范疇，因此地質(zhì)勘探主管不僅需要充足的知識儲備，還需要豐富的工作經(jīng)驗。這樣，監(jiān)督人員可以保證自己的工作效果，提高水文地質(zhì)勘探質(zhì)量。地質(zhì)勘查監(jiān)管部門要以實際情況為出發(fā)點，制定規(guī)范的監(jiān)管程序，加強檢查力度，確保工作成效，避免因地質(zhì)問題引發(fā)建筑災害。借助科技手段，可以監(jiān)督地下水位的變化，為施工人員提供更準確的地下水位信息，保障施工人員的生命財產(chǎn)安全。由于地基土密度易受地下水位影響，在實施勘探工作過程中，應將控制水位變化作為監(jiān)理的主要內(nèi)容，安排專業(yè)人員對地下水位進行觀測，確保勘探工作質(zhì)量。

6.8 提高對水文地質(zhì)評價工作的重視度

在實施水文地質(zhì)勘探中，最重要的環(huán)節(jié)是分析水文地質(zhì)評價的內(nèi)容。合理的評價不僅可以預防水文地質(zhì)災害，還可以提高工程的穩(wěn)定性。在評價時，要從這三個方面入手。首先，施工人員和建設項目管理人員要全面控制地下水位變化，預測水位變化可能出現(xiàn)的情況，建立完整的預警機制，確保項目處于安全狀態(tài)。其次，要同步推進工程勘探和施工，為項目提供合適的資料和數(shù)據(jù)，為建設項目調(diào)配綜合水文地質(zhì)資料，為施工人員提供參考。最后，應從整體角度進行評估，直觀反映地下水變化對項目的影響。比如在勘探過程中，如果發(fā)現(xiàn)地基壓縮層中有大量粉土，就要意識到施工時流砂的可能性。因此，有必要對具體數(shù)據(jù)進行分析，加深對評價機制的理解。

6.9 嚴格要求測量數(shù)據(jù)的準確性

在執(zhí)行勘測任務時，團隊應確保水文地質(zhì)質(zhì)量。測量人員應準確、嚴格地測量和記錄該地區(qū)的水文地質(zhì)。測量這項工作時，測量小組應使用精確的測量工具進行記錄，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性。記錄數(shù)據(jù)后，我們需要我們的調(diào)查團隊對數(shù)據(jù)進行反復實驗，記錄研究結(jié)果。這樣準確的數(shù)值可以盡可能減少后期項目的誤差。

7 提高測量技術人員的綜合能力

從目前我國巖土工程行業(yè)的整體發(fā)展來看，整個行業(yè)的測量人員專業(yè)水平參差不齊，能力存在一定差距。部分測量人員的綜合素質(zhì)有待提高?？辈烊藛T對巖土工程勘察、水文勘察等工作內(nèi)容重視不夠，同時缺乏相應的理論支撐，會對勘察成果和勘察作業(yè)產(chǎn)生不利影響。可見，在實際工作中，相關行業(yè)應加強對測量人員的培訓，讓他們學習新知識、新規(guī)范、新技術。這個內(nèi)容主要可以通過技術交流和出國留學來實現(xiàn)。同時，要提高測量人員的責任感和技術水平，使他們能夠勝任測量工作。此外，在巖土工程勘察過程中，所有作業(yè)都應嚴格按照規(guī)定的規(guī)范進行，以確?？辈斓捻樌_展，從而進一步提高巖土工程勘察的質(zhì)量和效率，更好地完成勘察。

8 結(jié)束語

巖土工程勘察是一項技術要求很高的復雜工作。水文地質(zhì)學是具體操作中最容易被忽視的內(nèi)容之一，加強對這一內(nèi)容的探討意義重大。隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，巖土工程規(guī)模不斷擴大，需要在實際工作中總結(jié)各種缺陷，更加重視水文地質(zhì)問題。因此，需要做好水文地質(zhì)勘察，進而為工程設計提供水文地質(zhì)資料，減少地下水對巖土工程的破壞，提高工程質(zhì)量。