論水文地質(zhì)勘察中常見的難點和對策

何子宇 張夢林 冉天宇

重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(重慶市地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計院) 重慶 北碚 400700

水文地質(zhì)勘察還存在諸多難點，而這些難點不僅會對施工作業(yè)產(chǎn)生影響，同時也會影響現(xiàn)場工作人員的生命安全，但此類問題經(jīng)常被忽略，造成嚴(yán)重困擾。因此，在正式施工前，應(yīng)當(dāng)做好水文地質(zhì)勘察工作，了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)特點，并針對水文地質(zhì)問題制定解決策略，而在勘察過程中也會存在諸多阻礙，針對此類難點，勘察人員更應(yīng)當(dāng)做好總結(jié)，結(jié)合各項難點制定針對性的解決對策，為后續(xù)勘察工作提供可靠的對策指導(dǎo)，使得水文地質(zhì)勘察效率、質(zhì)量得到有效提升，從而保證工程項目的穩(wěn)定開展。

1 水文地質(zhì)勘察的必要性

水文地質(zhì)勘察是保障工程項目開展的前提，與工程項目之間存在著必然的聯(lián)系，相互影響。礦區(qū)巖土結(jié)構(gòu)的主要組成包括地下水，而地下水會影響工程項目質(zhì)量，也會影響工程項目的穩(wěn)定性與持久性，在勘察工程項目的地質(zhì)條件時，往往更注重巖土結(jié)構(gòu)、地形地貌等條件，水文條件的各項參數(shù)未得到充分重視，因此大部分工作人員對水文地質(zhì)勘察未起到應(yīng)有的重視。在部分水文地質(zhì)較為復(fù)雜的地區(qū)，受到多少因素的控制，導(dǎo)致勘察工作人員為充分意識到水文地質(zhì)勘察的重要性。而水文地質(zhì)問題直接影響了工程項目的開展，同時也影響了工程施工的安全[1]。因此務(wù)必要加強(qiáng)對施工現(xiàn)場水源地質(zhì)的勘察，綜合分析地下水條件，如果存在問題，則要制定針對性的解決策略，避免因問題引發(fā)安全問題，對工作人員帶來傷害，保障整體質(zhì)量，推動工作的高效開展。

2 水文地質(zhì)勘察常用方法

2.1 鉆探法

鉆探法主要是結(jié)合測繪方法以及物探方法的結(jié)果完成勘探，此種判斷方法主要應(yīng)用于測量水層的基本情況、巖石的基本屬性及各項參數(shù)。在確定鉆孔位置過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)在物探方法以及測繪方法所得出結(jié)論的基礎(chǔ)上，選擇鉆孔位置，并結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，保障各勘探點、線與勘察結(jié)果要求相符。在處理巖層時，一般選擇清水處理法，在清理松散層時可使用泥漿，確保鉆井作業(yè)的有序開展，并不斷提高巖芯的效率，確保能夠分別從粘性土或者巖層中提取到70%的巖芯，保證碎石以及破碎帶等物質(zhì)的提取率超過30%。

2.2 物探法

水文地質(zhì)勘察過程中，如果選用物探法，可分別采取電阻率法、電磁波法等勘察方式，保障勘察的合理性與準(zhǔn)確性。而在實際勘察過程中，物探法也應(yīng)當(dāng)結(jié)合相關(guān)勘察方法，使得勘察水平與勘察效率得到顯著提升。

2.3 監(jiān)測法

檢測法主要是在先進(jìn)檢測儀器的支持下，動態(tài)監(jiān)測地表水、地下水情況，同時也要對其水量、水溫、水質(zhì)、水位等變化情況進(jìn)行實時監(jiān)測，確保水文地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性與完整性，為后續(xù)作業(yè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.4 實驗法

實驗法包括：室內(nèi)實驗與室外實驗。室內(nèi)實驗主要是模擬地下水的條件，并進(jìn)行分析與測量，同時也要試驗巖石水理以及侵蝕機(jī)理，鑒定與分析水層顆粒成分[2]。室外實驗主要包括壓水實驗、抽放水實驗、分散實驗、注滲水實驗、流量測量等等。

3 水文地質(zhì)勘察的常見難點

3.1 水文地質(zhì)勘察難點

第一，地下水位變化較為頻繁。通過水文地質(zhì)勘察經(jīng)驗總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在勘察過程中，地下水位頻繁變化是其勘察的主要難點，當(dāng)發(fā)生降溫等氣候條件變化時，地下水位會快速上升；而在含水層結(jié)構(gòu)的影響下，地下水水位也會快速上升。如果在工程項目周圍存在大面積農(nóng)田，且需要定期灌溉，也很容易導(dǎo)致土壤鹽漬化問題，長此以往則會對巖土層造成質(zhì)量產(chǎn)生影響。如果地下水層出現(xiàn)解毒問題，或者內(nèi)外溫差過大，也會導(dǎo)致地下水水位驟降，嚴(yán)重會導(dǎo)致地面坍塌，對工程項目的開展產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時也會威脅現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全。

第二，地下水動壓力影響。水資源屬于天然資源，而地下水本就具有一定的流動性，很容易導(dǎo)致動力水壓降低，但在正常情況下，并不會對巖土工程產(chǎn)生影響。但在開展工程活動時需要頻繁進(jìn)行，則會改變地下水的流動環(huán)境，而地下水的動力水壓也會隨之上升，使得原本的壓力平衡遭到破壞。如果地下水動力水壓超過一定高度后，工程則會引發(fā)管涌或者流沙等問題，而基坑中也會出現(xiàn)大量積水，阻礙了工程項目的順利開展，甚至?xí)绊懫鋵嶋H質(zhì)量，也不利于水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行。

3.2 水文地質(zhì)測繪與物探

水文地質(zhì)勘探要求測繪精度高，而測繪精度需要根據(jù)圖幅比例進(jìn)行確認(rèn)，而精確程度受到地層劃分情況以及詳細(xì)程度的影響，同時也會受到地質(zhì)界限描繪精度的影響。物探法往往更為先進(jìn)、便捷，是水文地質(zhì)勘察的主要支撐，物探法是當(dāng)前必不可缺的勘測方法之一。物探技術(shù)包括遙感技術(shù)、測試?yán)走_(dá)技術(shù)、紅外線技術(shù)等等，在水文地質(zhì)勘察中起著重要的影響。但此項技術(shù)的使用也存在諸多缺陷，只可作為水源地質(zhì)勘察的輔助工具，同時也要結(jié)合其他技術(shù)優(yōu)勢同步使用，這是當(dāng)前的主要問題。

3.3 環(huán)境地質(zhì)調(diào)查

當(dāng)前人們對地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量重視程度越來越高，而地質(zhì)環(huán)境也會對社會的發(fā)展帶來一定影響，如果過分開展礦業(yè)開發(fā)活動，會對周圍的地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時也會導(dǎo)致周圍的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。礦區(qū)生產(chǎn)會給地下水、地表水造成污染，而沒有被污染的區(qū)域用水量不高，不會對作業(yè)造成影響，且地殼與礦床圍巖都較為穩(wěn)定，不需要進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，而對破碎帶可進(jìn)行支護(hù)[3]。無論是礦石還是廢棄材料都含有一定的污染物質(zhì)，會對地下水進(jìn)行水造成污染，對周圍的地球環(huán)境造成污染，同時也會直接影響水文地質(zhì)勘察結(jié)果。因此要做好對周圍環(huán)境與地質(zhì)的調(diào)查，避免影響最終跟蹤結(jié)果。

3.4 水文地質(zhì)勘察評價

在水文地質(zhì)勘察中，最終評價是工作開展的主要難題。如果勘察人員自身的專業(yè)實力和素養(yǎng)不符合工作標(biāo)準(zhǔn)，則會導(dǎo)致所選擇的水文地質(zhì)勘察方法并不恰當(dāng)，所選用的技術(shù)設(shè)備不符合實際需求，進(jìn)而無法保證水文地質(zhì)勘察工作的有序開展，而在進(jìn)行相關(guān)評價工作時，也缺乏必要的水文參數(shù)作為參考。如果現(xiàn)場存在大量含水巖組，導(dǎo)致現(xiàn)場水文地質(zhì)情況較為復(fù)雜，則會導(dǎo)致水文地質(zhì)勘察評價的全面性無法保證，進(jìn)而導(dǎo)致工程項目的施工風(fēng)險加大，很容易引發(fā)巖土工程危害現(xiàn)象，不利于工程項目的順利開展。

3.5 設(shè)計勘察存在誤差

在開展水文地質(zhì)勘察工作時，要確保設(shè)計工作與勘察工作之間的緊密連接，這不僅是保障水文地質(zhì)勘察工作有序開展的前提，同時也是確保測量精準(zhǔn)度的關(guān)鍵。但由于部分工作人員在開展水文地質(zhì)勘察工作時，設(shè)計人員與勘察人員之前的溝通較少，導(dǎo)致設(shè)計工作與實際勘察工作之間脫節(jié)，設(shè)計方案與勘察工作開展需求并不相符，直接影響水文地質(zhì)勘察工作的有序進(jìn)行，同時也會影響勘察質(zhì)量與實際勘察效率。

4 水文地質(zhì)問題存在的危害

4.1 地下水腐蝕問題

地下水包括多種類型，而地下水水位會受到水位變化、季節(jié)變化、降水量變化的影響。地下水的腐蝕性較強(qiáng)，這主要是由于在地下水中含有諸多礦物質(zhì)，而受到污染的影響，礦物質(zhì)的數(shù)量會持續(xù)增加，因此在水文地質(zhì)勘測時，工作人員務(wù)必要嚴(yán)格勘測地下水礦物含量，掌握地下水的腐蝕性。通過分析地下水中的礦物質(zhì)成分，判斷地下水的腐蝕性，如果部分化學(xué)物質(zhì)超過標(biāo)準(zhǔn)，則會對建筑材料產(chǎn)生腐蝕，嚴(yán)重影響施工安全。

4.2 對巖土工程的危害

無論是地下水位上升還是下降，都會對巖土工程帶來嚴(yán)重影響。導(dǎo)致地下水位上升的因素較為復(fù)雜，包括水文氣象、含水層結(jié)構(gòu)以及溫度等多項因素的影響，甚至?xí)诙喾N因素的同步影響下，導(dǎo)致地下水位上升[4]。而對于一些較為特殊的巖土結(jié)構(gòu)而言，由于其濕度與強(qiáng)度不符合施工要求，很容易引發(fā)管涌或者粉土現(xiàn)象，而這些問題都與地下水位上升有關(guān)。而地下水位下降主要是與人為因素相關(guān)，比如修改水庫、大量采礦漏等等。地下水位的大幅下降會造成地面坍塌以及沉降的問題，對建筑穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。

5 水文地質(zhì)勘察的難點解決方法

5.1 做好前期準(zhǔn)備工作

在開展水文地質(zhì)勘察工作時，務(wù)必要做好前期準(zhǔn)備工作，尤其是對于地下水域頻繁變化這一難點而言，更應(yīng)當(dāng)做足準(zhǔn)備。工作開展要結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場的實際條件，認(rèn)真落實前期準(zhǔn)備工作，明確水文地質(zhì)勘察工作的具體流程、所需的各個設(shè)備、掌握當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候條件以及含水層的分布情況。在做好前期準(zhǔn)備后，也需要將氣象條件、地表水類型等多個資料進(jìn)行整合，通過對各項信息的深入分析，全面掌握水文體質(zhì)勘察面臨的各項難題以及主要要點，確保后續(xù)水問題是勘察工作的有序進(jìn)行，保障最終勘察結(jié)果的精準(zhǔn)度。

5.2 合理采用勘察技術(shù)

為了確保水文地質(zhì)勘察工作高效、有序的進(jìn)行，勘察人員也要結(jié)合實際地質(zhì)條件、現(xiàn)場實際情況，選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段[5]。比如在測量水質(zhì)與水量等水層關(guān)鍵參數(shù)時，可優(yōu)先選擇鉆探技術(shù)，按照具體要求合理選擇鉆孔位置，并使用清水沖洗巖石層，而后應(yīng)用勘測儀器設(shè)備進(jìn)行勘測，并獲取相關(guān)測繪結(jié)果。除此之外，勘測人員應(yīng)當(dāng)從項目的實際情況出發(fā)，充分考慮粘土層的特性、地下水的運動規(guī)律，確定參數(shù)計算公式，保障最終計算的精準(zhǔn)性與合理性。當(dāng)?shù)叵滤话l(fā)生突發(fā)變化時，勘察人員更應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況，了解導(dǎo)致勘察出現(xiàn)問題的具體原因，并及時對滲漏管道進(jìn)行更換，同時也要對地下水抽取量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

5.3 健全勘察評價體系

水文地質(zhì)勘察工作的開展離不開評價體系的支持，在開展水文地質(zhì)勘察評價工作中，需要充分考慮地下水以及巖土工程帶來的影響，在事前防范觀念下，結(jié)合地下勘察經(jīng)驗以及相關(guān)勘察實例，提前預(yù)估在勘察過程中可能存在的各項危害，而后在此基礎(chǔ)上制定切實可行的水文地質(zhì)勘察方案。而相關(guān)勘察人員也應(yīng)當(dāng)在評價體系中融入巖土體類型，在完成對水文地質(zhì)材料的全面收集與整理后，勘察人員也需要明確具體的工作職責(zé)與工作范圍，確保各項勘察工作能夠落到實處。在富水地段，可對地下水源進(jìn)行重點評估，同時也可利用水文地質(zhì)勘察評估系統(tǒng)，并在各項勘察儀器設(shè)備的支持下，盡全力的將勘察計算誤差值控制在合理范圍之內(nèi)，根據(jù)可靠的巖土形變評估結(jié)果，保障工程項目的穩(wěn)定開展。

5.4 整合地質(zhì)勘察設(shè)計

水文地質(zhì)勘察工作應(yīng)當(dāng)與勘察設(shè)計工作進(jìn)行全面聯(lián)合，勘察人員與設(shè)計人員應(yīng)始終保持良好的溝通，充分發(fā)揮自身專業(yè)優(yōu)勢，整合各項資源，優(yōu)化與調(diào)整檢測方案，并制定切實可行的水文地質(zhì)勘察策略，提高勘察效果。為了避免在實際勘察過程中，頻繁的調(diào)整勘察設(shè)計方案，可在勘察設(shè)計工作階段結(jié)合仿真模擬軟件，對水文地質(zhì)情況進(jìn)行有效模擬。在使用仿真模擬軟件前，應(yīng)當(dāng)制定好科學(xué)合理的水文地質(zhì)勘察方案，而后根據(jù)仿真模擬軟件的最終結(jié)果，對方案進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，使得地質(zhì)勘察工作能夠得到有效落實，地質(zhì)勘察效率能夠得到有效提升。

5.5 加大資金投入力度

水文地質(zhì)勘察工作與人們的生活密切相關(guān)，而且水文地質(zhì)勘察的開展也需要關(guān)注先進(jìn)技術(shù)的使用，這就要求要加大資金支持力度，實現(xiàn)水文地質(zhì)勘察技術(shù)的創(chuàng)新。傳統(tǒng)工作形式難以滿足現(xiàn)代工作的需求，各項工作方法與工作模式要積極進(jìn)行改進(jìn)，同時也要淘汰人力定點的勘察模式。在資金的支持下，不僅能夠引入國際先進(jìn)的勘察設(shè)備，實現(xiàn)勘察工作自動化開展，同時機(jī)器可代替人工操作，既能夠?qū)p少工作量，也能夠?qū)崿F(xiàn)自動檢測與記錄，保障檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度[6]。在資金的支持下，合理增減水文監(jiān)測點，實現(xiàn)水文監(jiān)測設(shè)備的全面覆蓋。除此之外，也要加大資金投入力度聘請優(yōu)秀技術(shù)人員。水文地質(zhì)勘察工作離不開專業(yè)技術(shù)人員的支持，為了吸引的專業(yè)人員投入到水文地質(zhì)勘察工作中，就可適當(dāng)提升薪資待遇，改善實際工作環(huán)境。相關(guān)管理人員也要積極完善激勵措施，明確各項工作職責(zé)，根據(jù)工作完成情況綜合考察員工工作狀態(tài)并適當(dāng)調(diào)整待遇，以此提高員工的積極性責(zé)任感，提高水文地質(zhì)勘察效率。

5.6 實現(xiàn)水文地質(zhì)勘察信息化

為了保障水文地質(zhì)勘察工作的有序推進(jìn)，就應(yīng)當(dāng)實時監(jiān)測水文地質(zhì)條件信息。水文地質(zhì)勘察工作應(yīng)當(dāng)充分考慮地形地質(zhì)條件、水壩電站等多項因素，但外界因素對水文地質(zhì)勘察工作產(chǎn)生影響，使得最終勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保障。這就對勘察工作人員提出了更高的工作要求，務(wù)必要確保檢測工作的有序進(jìn)行，同時也要確保檢測點的合理設(shè)置。因此水文地質(zhì)勘察工作可積極引入信息化設(shè)備，提高信息化水平，在設(shè)備的支持下推動水文勘察工作的有序開展，保障最終勘察結(jié)果的精準(zhǔn)度。同時也要推動技術(shù)改造，嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量，加大施工技術(shù)研究力度，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，避免各項工作難點影響勘察工作的有序開展。

6 結(jié)束語

綜上所述，水文地質(zhì)勘察工作面臨著多項工作難點，而各項工作難點都會影響工作的進(jìn)行?？辈烊藛T務(wù)必要結(jié)合具體工作要求完善評價體系，結(jié)合現(xiàn)場情況以及工作經(jīng)驗，嚴(yán)格按照國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采取先進(jìn)的勘察技術(shù)手段，保障水文地質(zhì)勘察工作的有序進(jìn)行，同時也要積極應(yīng)用信息化設(shè)備與技術(shù)，提高勘察效果保障勘察數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，從而實現(xiàn)水文地質(zhì)勘察工作的有序進(jìn)行。