工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察的相關(guān)性研究

王斌斌

在勘察工程中，水文地質(zhì)勘察是非常重要的工作環(huán)節(jié)，但是卻很容易被忽略，專業(yè)的地質(zhì)勘察人員大多較為關(guān)注巖土類型，以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等內(nèi)容，沒有及時提高對水文地質(zhì)問題的研究與工作落實，導(dǎo)致勘察工作的不全面，缺乏合理條件支撐。部分區(qū)域因為水文地質(zhì)的條件較為復(fù)雜，在研究方面較為落后，經(jīng)常出現(xiàn)巖土工程對地下水的危害等問題。所以，通過對水文條件的充分勘察研究，可以有效緩解巖土工程與地下水之間的沖突，確保工程的安全性與合理性。

1 工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)勘察的目的

在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察期間，需要優(yōu)先開展勘察與設(shè)計工作，在勘察中通常采用坑探、觸探以及鉆探等多種方式，對工程的場地、地質(zhì)條件等內(nèi)容進(jìn)行充分的勘探，建立評價與分析，為工程的落實提供相關(guān)資料。工作的內(nèi)容主要包括地貌。巖土、水文等條件，還有物理性質(zhì)與自然現(xiàn)象等。通過勘察，可以客觀的認(rèn)識到工程地質(zhì)條件與環(huán)境的關(guān)系。一般情況下，工程地質(zhì)勘察多采用區(qū)域到場地、地表至地下的規(guī)律進(jìn)行，大多是情況下調(diào)查都采用專業(yè)性研究，根據(jù)評價、規(guī)律、原則等內(nèi)容制定勘察工作標(biāo)準(zhǔn)。雖然勘察工作在當(dāng)下具有一定的科學(xué)技術(shù)支撐，但是無論是在科技水平還是專業(yè)人才等方面的條件都是不足的，再加上在勘察工作中存在著的質(zhì)量問題，例如概念不明、重點不對等，造成勘察工作的針對性、方法以及手段都較為落后，不能為工程建設(shè)提供最佳的條件，并且工程地質(zhì)分析期間使用的理論與計算方式都與實際需求有所出入，無法滿足實際的工作要求，人員不能及時的認(rèn)識或較容易混淆物理意義，不僅影響工程的順利開展，還為工程建設(shè)布下了安全隱患。

開展水文地質(zhì)測繪工作，在我國當(dāng)前已經(jīng)建立了水文測繪站網(wǎng)，并創(chuàng)建了整體性的專業(yè)團(tuán)隊，專業(yè)進(jìn)行測繪工作，在行業(yè)中所積累的相關(guān)資料與經(jīng)驗都較多，主要的工作是為水質(zhì)監(jiān)測與水量提供信息服務(wù)。同時，對于預(yù)報與預(yù)測工作也提供水文測繪服務(wù)。水文測繪針對地質(zhì)勘察工作而言屬于基礎(chǔ)的工作內(nèi)容，通過測繪可以獲得地下水文因素、地質(zhì)特征以及水層分布規(guī)律等相關(guān)內(nèi)容。同時，根據(jù)地下水資源，建立初步的評價機(jī)制，明確條件，可以為相關(guān)部門的建設(shè)提供充分的資源資料。

1.1 工程地質(zhì)勘察

工程地質(zhì)勘察是工程設(shè)計與施工的前期階段，能夠為建設(shè)施工提供數(shù)據(jù)支撐與參數(shù)依據(jù)，非常重要。運用鉆探、坑探、物探及原位測試等方法，來分析研究建設(shè)條件，并對周邊場地與地質(zhì)條件建立評估研究，從而為工程的設(shè)計環(huán)節(jié)與方案決策等工作提供一定的參數(shù)依據(jù)。勘察的主要內(nèi)容包括了水文地質(zhì)、地形地貌以及巖土工作等。通過勘察，可以充分認(rèn)識建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)條件與環(huán)境。開展地質(zhì)測繪工作，需要根據(jù)設(shè)計、比例尺等相關(guān)依據(jù)進(jìn)行。在比例尺方面要依據(jù)地質(zhì)條件、建筑特征，規(guī)模要求等相關(guān)因素，來選擇合理的比例尺，比例尺的選擇規(guī)格為：小比例尺1：10萬～1：5萬測繪，中比例尺1：2.5萬～1：1萬，大比例尺為1：1千～1：5千。

1.2 水文地質(zhì)勘察

水文地質(zhì)，簡單來講就是在自然界中存在的地下水以及各種變化、運動等現(xiàn)象。水文地質(zhì)勘察所指的主要是對區(qū)域內(nèi)水文條件的充分探查，通過開發(fā)與利用來達(dá)到專門目的，結(jié)合區(qū)域特點來選擇勘察手段，從而完成勘察目標(biāo)。在建設(shè)中，水文地質(zhì)的勘察工作可以簡單分為三類內(nèi)容：首先，提高對勘察工程中水文地質(zhì)環(huán)境的重視，將地下水的天然條件與狀態(tài)等內(nèi)容一一查明，包含類型、狀態(tài)、規(guī)律等。通過科學(xué)判斷來分析地下水和巖土體與建筑物之前的作用與影響，對存在的安全隱患充分分析，提前做好危險防治措施。其次，需要充分的認(rèn)識到建筑物的地基類型，充分結(jié)合特點與需求，將水文地質(zhì)條件存在的問題查詢清楚，從而獲得所需的水文地質(zhì)內(nèi)容。再次，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合地下水對工程產(chǎn)生的作用與影響，結(jié)合不同條件，提出需要勘察、評價的地質(zhì)內(nèi)容，例如地下水水位、地下水對混凝土與鋼筋的腐蝕性等方面的評測。

2 工程地質(zhì)測繪的相關(guān)要求

2.1 工程地質(zhì)測繪范圍的要求

測繪范圍要求包含了勘察地與周邊地段，將解決實際問題作為重點內(nèi)容，依據(jù)建筑物的類型、規(guī)模、設(shè)計等內(nèi)容，結(jié)合工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度分析其建設(shè)要求。并根據(jù)建設(shè)期間的工程地質(zhì)現(xiàn)象出現(xiàn)的范圍制定相關(guān)要求。在工程建設(shè)期間，影響范圍、分布范圍與地質(zhì)構(gòu)造、地貌單元等相關(guān)因素有著直接的關(guān)聯(lián)。一般情況下，如果周邊地質(zhì)條件過于復(fù)雜，可以適度擴(kuò)大勘測范圍。根據(jù)相關(guān)規(guī)范測繪范圍要求可以得知工程地質(zhì)測繪和調(diào)查的范圍，應(yīng)包括場地及其附近地段。在勘察中，大橋與之軸線附近的兩岸谷坡、河床、階地，還有河流的上下游，要求測繪范圍和橋位圖相符。在工程勘測中，對于長深隧道穿越的所有地段，要根據(jù)特殊的巖土范圍靈活測繪，并結(jié)合實際情況、類別、處理范圍進(jìn)行確定。

2.2 工程地質(zhì)測繪比例尺的選擇要求

比例尺是工程測繪中常用的工具，是影響工程測繪準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。比例尺的選擇大部分情況根據(jù)設(shè)計的要求來選擇，設(shè)計的內(nèi)容與工程實際的復(fù)雜條件，以及建筑類型、規(guī)模等綜合因素息息相關(guān)。在勘測中，比例尺的選擇和使用如下：

在研究勘察或者選址勘察時采用小比例尺（1：5000～1：50000）；初步勘察時使用中比例尺（1：2000～1：5000）；詳細(xì)勘察階段，或勘察時地質(zhì)條件過于復(fù)雜，周圍建筑物較為重要時，可選擇大比例尺（1：500～1：2000）。

在選擇比例尺時，應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)性、有關(guān)性、適用性等原則。選用的比例尺要符合相關(guān)部門的標(biāo)準(zhǔn)要求，以及設(shè)計圖件對比例尺的要求。同時，要與勘測設(shè)計相關(guān)。在同一個設(shè)計階段中，選擇比例尺要符合周邊工程地質(zhì)的復(fù)雜條件、規(guī)模與建筑物的類型要求，在保證基礎(chǔ)工程建設(shè)要求的條件下，節(jié)省工作量，降低工程物資與財力的投入。其中在勘測對工程影響較大的大型地質(zhì)單元體，如洞穴、斷層以及軟弱夾層時，可以適當(dāng)調(diào)整所用比例尺。

2.3 工程地質(zhì)測繪的精度要求

工程地質(zhì)測繪對于精度的要求，就是對地質(zhì)現(xiàn)象觀察，以及地質(zhì)現(xiàn)象描述的準(zhǔn)確度和詳細(xì)程度。在觀察地質(zhì)中，具體的精度要求如下：

（1）詳細(xì)度。在一般情況下，根據(jù)同比尺相關(guān)原則，需要依據(jù)比例尺將地質(zhì)單元特性充分反映，當(dāng)投影的寬度＜2mm時，應(yīng)當(dāng)采用超比例符號來表示地質(zhì)單元，例如斷層、弱層等。同時，對于觀測點具有一定的要求，與測繪比例尺相互照應(yīng)的地形地圖中每1cm2方格內(nèi)，要求均有一個觀測點。并結(jié)合地形的復(fù)雜程度靈活布置觀測點，地段相對復(fù)雜的地點可以適當(dāng)增加觀測點，而地段較為簡單的可以減少觀測點的布設(shè)，最后計算總點數(shù)/Km2。例如，測繪比例尺為1：1萬，則地形圖為1：1萬。其中1cm認(rèn)定為100m，1cm2認(rèn)定為10000m2，而控制標(biāo)準(zhǔn)則是100點/Km2。

（2）準(zhǔn)確度。所指的是測繪工程各種界線的測繪準(zhǔn)確程度，也可以理解為和實際位置存在的允許范圍內(nèi)的誤差。大部分情況下，地質(zhì)界線的要求較為嚴(yán)格，較大的比例尺測繪多使用儀器來定點。地質(zhì)觀察點相關(guān)布置為：巖性分界線，以及地層接觸線、地質(zhì)構(gòu)造線、地質(zhì)單元體等等都需要有相符的地質(zhì)觀測點；觀測點密度需要依據(jù)地質(zhì)條件、地貌，以及工程要求等相關(guān)因素確定，要求有一定的代表性；觀測點相關(guān)定位，要結(jié)合精度的要求來靈活調(diào)整應(yīng)用方法，在觀測地下水露頭、軟弱夾層等特殊的地質(zhì)時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況選擇儀器定位。在地質(zhì)觀察路線中的安排，主要為線性工程、場地工程，以及地質(zhì)災(zāi)害。其中，線性工程主要為路線的中心主線，結(jié)合地質(zhì)界限以及不良地質(zhì)的相關(guān)分布利用兩側(cè)的穿插來延伸路線并調(diào)查，在調(diào)查之中重點設(shè)置特殊的觀察點；在場地安排中，要依據(jù)主體的工程來展開布置，并沿著地質(zhì)界限路線進(jìn)行部署調(diào)查，要求和主體工程的方向相同，并大角度相交地質(zhì)界線；地質(zhì)災(zāi)害的觀察線路安排，要求依據(jù)地貌特征，以及巖性特征、災(zāi)害多發(fā)地質(zhì)等特征部署，并依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害點，沿著周邊界限、坡體的橫向、主要剖面來部署相關(guān)觀察線路。

3 水文地質(zhì)的相關(guān)危害與重要性

水文地質(zhì)勘察的工作屬性較為復(fù)雜，在整體工程勘察期間，水文對于工程勘察來說非常重要，通過結(jié)合實際情況對地下水位進(jìn)行總體評價與科學(xué)的分析，直接關(guān)乎著工程的順利與否。結(jié)合工程建筑物地質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行地下水的分析，并作出科學(xué)的水文地質(zhì)評價，針對可能遇到的風(fēng)險進(jìn)行合理評估，可以有效的減少巖土工程所產(chǎn)生的相關(guān)影響，關(guān)于水源地質(zhì)勘查的重要性主要體現(xiàn)為以下幾點。

3.1 水位變化而引發(fā)的水文地質(zhì)危害

地下水位具有不穩(wěn)定性的特點，水位的升降可以通過自然因素引起，也可以通過人為因素而引起。在進(jìn)行勘察工作中，需要隨時注意并調(diào)查水位的埋藏條件與升降方面的變化，無論是水位的上升還是下降，還是升降頻率較快，都會對工程的建設(shè)產(chǎn)生不可預(yù)知的影響。水位的上升，可能會讓土壤發(fā)生鹽堿化與沼澤化，提高了對工程建設(shè)的腐蝕性，極易出現(xiàn)滑坡與崩塌等地質(zhì)方面的災(zāi)害，還可能出現(xiàn)基礎(chǔ)上浮與工程失穩(wěn)等多種問題。在普通情況下，地下水位的下降多是人為所致，例如抽取大量的地下水，開展采礦工作，修建水庫工程等。部分情況會引發(fā)地裂，且出現(xiàn)地面塌陷的問題，最終導(dǎo)致水資源的枯竭與水質(zhì)惡化的問題，不僅影響工程建設(shè)進(jìn)度，對建筑的安全性與穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大的影響，還浪費了水資源，沒有貫徹節(jié)能環(huán)保的建設(shè)目標(biāo)。地下水頻繁的升降經(jīng)常存在于膨脹性的巖土地區(qū)，在勘察時需要注重水文的地質(zhì)條件，尤其是水位的升降幅度等方面，來推動地基基礎(chǔ)的選擇與決策，針對已經(jīng)成形的建筑，如果出現(xiàn)水位升降平凡的問題，就會影響工程地基的穩(wěn)定性，嚴(yán)重會導(dǎo)致建筑的變形與破壞。

3.2 動水壓力造成的水文地質(zhì)危害

隨著我國經(jīng)濟(jì)市場越來越發(fā)達(dá)，城市化的進(jìn)程速度越來越快，人為工程活動正在逐漸的增多。如果在建設(shè)期間破壞了原有的地下水資源，極易導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的不穩(wěn)定，在水壓力的影響下，還會出現(xiàn)基坑突涌、流砂等問題。水文條件是大部分項目建設(shè)都會牽涉到的內(nèi)容，合理的安排水文地質(zhì)的勘察，并采取科學(xué)方式施工，避免對水文地質(zhì)情況產(chǎn)生影響與破壞，能夠為工程的建設(shè)提供保障，還可以將生態(tài)建設(shè)的理念徹底落實。而如果沒有采取科學(xué)、合理的方式進(jìn)行勘察，就會導(dǎo)致地下水位不穩(wěn)定，影響工程建設(shè)與城市安全。

4 工程地質(zhì)勘探和水文地質(zhì)勘探

地質(zhì)勘探與勘察工作是工程建設(shè)中的重要內(nèi)容。無論是工程建造條件，還是建設(shè)基礎(chǔ)等內(nèi)容，都要依據(jù)勘察所提供的地質(zhì)條件、地表等方面的評價，來制定科學(xué)的建設(shè)策略。在建設(shè)中，勘探的方式有很多。首先，物探工作，需要針對不同的巖層，結(jié)合其特點，如磁性、密度與剛度等內(nèi)容進(jìn)行勘探，應(yīng)用專業(yè)的儀器對巖層的物理性質(zhì)有效測量，并根據(jù)物理特征來進(jìn)行異常情況的分析，構(gòu)建客觀的評價，將地質(zhì)勘察結(jié)果作用于工程建設(shè)中，能夠明顯提升建設(shè)的有效性與合理性。針對工程的勘探工作，通常采取彈性波勘探法，以及電法勘探法，有效識別地質(zhì)的狀況，將巖石電學(xué)性質(zhì)作為基礎(chǔ)內(nèi)容，研究巖石孔隙的大小、電性的差異等因素，避免對勘察工作結(jié)果造成較大的影響。在具體勘察工作中，可以結(jié)合鉆孔與試坑校驗，來獲得較為可靠與準(zhǔn)確的資料。借助電法來勘探，對地形條件充分進(jìn)行考慮，減少地形的起伏差，所以電法的勘探法一般應(yīng)用在河谷區(qū)域以及平原區(qū)域。物理勘探方法可以簡單分成三種，第一種是高密度電阻率法。主要的工作方式，是根據(jù)巖體的導(dǎo)電性存在的差異而進(jìn)行物探，每次可以采集多個裝置的信息收集，對于電性的變化研究主要是深度與水平兩個方向。觀察有效異常的比值數(shù)據(jù)，通過收集與計算，來推測出災(zāi)害的埋深與范圍，在深度較淺的巖石分化層以及采空區(qū)區(qū)域的勘察應(yīng)用較多。第二種是視電阻率法。這種方法具有一定的針對性，主要應(yīng)用在采空區(qū)填充空氣的電阻率以及硫化物礦體存在的電阻率檢查鑒別，在圈定的采空區(qū)中應(yīng)用。第三種是瞬變電磁法。通過發(fā)送脈沖，借助線圖以及電極來進(jìn)行地下半空間的觀測。這種方式相對來講，性價比較高，且分辨率方面較為優(yōu)秀，速度快、深度廣，在應(yīng)用中很容易發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的異常動靜。同時，在鉆探工作期間，結(jié)合探測工具和設(shè)備，通過人工的動力結(jié)合，來進(jìn)行巖石的旋轉(zhuǎn)切割，完成沖擊鑿碎。在取出巖芯后，可以直觀的觀察到地質(zhì)巖性和地質(zhì)的構(gòu)造。通過鉆孔來取出水樣與巖樣，通過實驗鉆孔，來灌漿與試驗，觀察預(yù)應(yīng)力的時間。與物理勘探相比，鉆探受到的環(huán)境限制較小，可以直接開展取樣，并觀察巖芯，在勘察精準(zhǔn)度方面也有著明顯的優(yōu)勢，能夠有效保證勘察工作的真實性與準(zhǔn)確性。

5 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察的實踐策略

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察工作，對建筑的方案決策與設(shè)計工作有著非常大的參考價值，能夠提供真實的數(shù)據(jù)依據(jù)與參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合當(dāng)前大部分工程建設(shè)中的勘察工作來看，完善工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察工作是必須重視的，所以為完善工作提供幾點建議，幫助勘察工作的完善與發(fā)展。

5.1 明確地質(zhì)勘察具體內(nèi)容

地質(zhì)勘察是工程中的重要內(nèi)容，包含了水文地質(zhì)、巖土物理性質(zhì)以及地形等內(nèi)容，都是工程建設(shè)的重要內(nèi)容。地質(zhì)勘察是眾多工程必備的工作環(huán)節(jié)，勘察的準(zhǔn)確性以及實際性關(guān)乎著眾多工程的質(zhì)量與效率。所以，在建設(shè)期間，不僅需要加強對工程地質(zhì)的勘察，還要充分結(jié)合項目建設(shè)的特點、測繪相關(guān)要求、國家標(biāo)準(zhǔn)，以及可能對周圍生態(tài)、環(huán)境、地質(zhì)帶來的影響與危害，建立客觀、公正的評價，站在實際的角度上開展工作，解決工作中遇到的問題、難題，為工程建設(shè)的安全性與穩(wěn)定性提供一定的依據(jù)。

5.2 做好工程地質(zhì)勘察設(shè)計

工程地質(zhì)勘察與設(shè)計階段、施工階段都有著非常密切的關(guān)系，關(guān)乎著施工建設(shè)的穩(wěn)定與安全，水文地質(zhì)的勘察工作也應(yīng)當(dāng)做到安全、真實。在一般情況下，內(nèi)容必須包含類型、分布以及地下水的內(nèi)容等，在進(jìn)行勘察中，必須保證相關(guān)參數(shù)的真實性，并將多種內(nèi)容進(jìn)行整合，結(jié)合季節(jié)、區(qū)域等相關(guān)因素，建立水文地質(zhì)的評價，為工程建設(shè)提供決策的依據(jù)，避免因為勘察、記錄等工作不到位，而影響工程的正常推進(jìn)。

5.3 加強勘察人員專業(yè)素質(zhì)

加強對人才的培養(yǎng)是勘察工作完善的基礎(chǔ)條件，無論是人才的專業(yè)能力，還是專業(yè)素養(yǎng)、工作經(jīng)驗等方面，都要提高重視，加強專業(yè)人才的培養(yǎng)，提高科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步，注重將新穎的科技手段、工作觀念、管理理念等內(nèi)容融入到工作中去，將科學(xué)技術(shù)與地質(zhì)勘察工作有機(jī)的結(jié)合起來，一同解決在勘察工作中出現(xiàn)的問題，不斷推動技術(shù)創(chuàng)新的出現(xiàn)，從而提升勘察工作的準(zhǔn)確性，推動建筑工程穩(wěn)定、長久的發(fā)展。同時，要做好實際措施，為人員提供專業(yè)水平與專業(yè)素養(yǎng)的提升條件，可以通過教育培訓(xùn)、激勵機(jī)制等實際措施，結(jié)合員工特點、測繪要求開展相應(yīng)的措施，讓員工個人及整體的綜合水平得以提升，為日后工作奠定基礎(chǔ)。

5.4 加強工程勘察安全管理

地質(zhì)勘測是一項具有一定危險性的工作，所以在工作中要做好安全防范措施，保證人員的安全。堅持以人為本的原則，才能符合水文地質(zhì)發(fā)展的持續(xù)戰(zhàn)略。切實保障整體項目的施工項目、人員自身安全，要求以安全第一為工作核心，制定相關(guān)合理的員工守則，并加強監(jiān)管，員工要遵守規(guī)則，避免出現(xiàn)人員、財產(chǎn)的損失。在勘察期間一旦發(fā)生問題或突發(fā)事件，要求第一時間聯(lián)系管理人員，不能自行解決問題。員工之間要構(gòu)成良好的工作氛圍，在面對危險時，第一時間履行幫忙職責(zé)。同時，在勘測期間要做好安全防范措施，加強安全知識的學(xué)習(xí)，激發(fā)員工安全意識，提升文化水平與工作素養(yǎng)，從而將工作風(fēng)險降至最低。

6 結(jié)語

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察是工程建設(shè)中必不可少的因素，通過勘察，能夠為工程的建設(shè)提供建設(shè)基礎(chǔ)與條件。在工作中，勘察人員必須具備專業(yè)的技術(shù)，以及豐富的經(jīng)驗，結(jié)合具體工程所屬區(qū)域位置、周邊情況、水文條件等內(nèi)容進(jìn)行勘察，并為工程的建設(shè)決策提供有效的依據(jù)，從而保證工程與水文環(huán)境不產(chǎn)生沖突，實現(xiàn)生態(tài)建設(shè)與工程建設(shè)協(xié)同進(jìn)步的良好氛圍。