解析巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題

任祥國

(山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021)

目前，巖土工程建設(shè)越來越受到國家的重視，而其中的地質(zhì)勘測(cè)工作又是重中之重。勘察工作當(dāng)中的水文地質(zhì)問題由于具備一定的特殊性和復(fù)雜性，因此需要格外注意，勘察工作者要認(rèn)識(shí)到該問題的嚴(yán)峻性，并引起足夠重視，才能保障巖土工程建設(shè)的順利開展。在當(dāng)前的整個(gè)巖土工程當(dāng)中，工程的有效勘查是至關(guān)重要的一個(gè)組成部分，因?yàn)榭辈楣ぷ鏖_展的效果高低以及質(zhì)量高低都會(huì)影響到后續(xù)項(xiàng)目工作的安全性，所以為了能夠?qū)φ麄€(gè)工程的穩(wěn)定性進(jìn)行保障，就應(yīng)該對(duì)巖土工程的勘察工作開展水平進(jìn)行有效提高。水文地質(zhì)的勘察是巖土勘察工作中至關(guān)重要的勘察內(nèi)容，但是目前我國針對(duì)這方面的研究工作進(jìn)行的比較少，并沒有得到有效的成果，也沒有較多的經(jīng)驗(yàn)積累，因此還需要更多工作人員加以持續(xù)努力。巖土工程勘察中出現(xiàn)的漏洞肯定會(huì)對(duì)后續(xù)的施工造成一定影響，因此工作人員需要特別關(guān)注水文地質(zhì)的實(shí)際勘察，盡量避免漏洞的出現(xiàn)、減少損失的發(fā)生甚至是人員的傷亡。因此在當(dāng)前開展的巖土工程勘察工作中，就需要對(duì)這方面的水文地質(zhì)問題有更多的關(guān)注，充分認(rèn)識(shí)到施工的重要性以及施工產(chǎn)生的影響，以確保施工的順利進(jìn)行。

1 巖土工程勘察概述

在開展巖土勘察工作時(shí)，需要工作人員不僅能夠重視巖土構(gòu)造情況，還需要重視水文地質(zhì)的問題檢測(cè)。如果僅從表面分析地質(zhì)現(xiàn)象，就會(huì)掩蓋其內(nèi)在的實(shí)質(zhì)問題，進(jìn)而影響到后期巖土工程的良好開展。在施工之前，需要分析工程項(xiàng)目是否處在水文地質(zhì)較好的地方，如果不是就需要加以重視該區(qū)域的水文地質(zhì)情況，對(duì)存在和隱患的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)提出，不可存在僥幸心理，否則就會(huì)對(duì)后期的施工造成嚴(yán)重的影響。與此同時(shí)，在地質(zhì)問題上也要重視起來，首先觀察是否存在水文地質(zhì)問題，一旦發(fā)現(xiàn)就需要合理解決，優(yōu)化當(dāng)前巖土工工程的質(zhì)量，以保障后期施工的開展。

巖土勘察階段就是有效控制水文地質(zhì)問題的主要手段，需要對(duì)施工區(qū)的周邊環(huán)境以及地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的探究，以更好的滿足后期建設(shè)的環(huán)境需求。在此過程中，充分探究地質(zhì)情況可能會(huì)受到影響的因素，對(duì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探究，并找到對(duì)應(yīng)的方案和預(yù)防措施。根據(jù)探究可知，在巖土工程勘察過程中主要包含的內(nèi)容有巖石的構(gòu)成和分布等，掌握這些情況的數(shù)據(jù)，能為整體工程建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)信息作為支撐，幫助施工人員進(jìn)行地質(zhì)情況的判斷，促進(jìn)整個(gè)施工過程的有效開展。

2 巖土的水理性質(zhì)

所謂的巖土水理性質(zhì)主要指的就是通過地下水的作用所呈現(xiàn)出來巖石的具體特征以及展現(xiàn)出來的一些具體特點(diǎn)。如地下水賦存的形式對(duì)于巖土所形成的影響是比較顯著的，因此在當(dāng)下的巖土工程中就需要了解到地下水賦存的具體形式。通過對(duì)巖土的水理性質(zhì)經(jīng)過進(jìn)行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，一般情況下會(huì)出現(xiàn)以下五方面的內(nèi)容。

第一方面，所具備的特征是脹縮性。脹縮性理解起來并不難，是指巖土經(jīng)過吸水或者是濕水以后，在體積方面出現(xiàn)的改變比較明顯。因?yàn)閹r土表面結(jié)合水膜會(huì)因?yàn)槲蛘邼袼蠛癖〕潭瘸霈F(xiàn)一定的變化，這也是導(dǎo)致巖土整體形態(tài)出現(xiàn)變化的原因。因此在當(dāng)下改善工作質(zhì)量的過程中，就需要對(duì)這方面的工作投入較多的關(guān)注，同時(shí)脹縮性也會(huì)影響到地基的形變以及巖土表層的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響到施工的順利進(jìn)展。

第二方面，所具備的特征就是給水性的特征，所謂的給水性就是巖土受到重力的影響自動(dòng)溢出來一些水分。一般情況下會(huì)利用給水性來表示一些比較關(guān)鍵的水文地質(zhì)參數(shù)，從而對(duì)施工地點(diǎn)的疏干時(shí)間造成一定的影響。在實(shí)驗(yàn)室可以經(jīng)過有效的實(shí)驗(yàn)得到這方面的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

第三方面，透水性的特征，透水性普遍會(huì)受到重力因素的影響，重力增強(qiáng)水就會(huì)直接穿透巖土，如果巖土相對(duì)比較松散，那么呈現(xiàn)出來的巖土顆粒也就非常的細(xì)，相對(duì)來說很不均衡，在這種情況下透水性就會(huì)減弱，如果巖土當(dāng)中存在著堅(jiān)硬的裂縫，那么透水性就會(huì)加強(qiáng)，在這方面會(huì)利用滲透系數(shù)進(jìn)行表示。

第四方面，軟化性的特征，軟化性是指當(dāng)巖土滲入水之后，其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)下降，這方面會(huì)用軟化系數(shù)進(jìn)行表達(dá)。在巖石當(dāng)中非常容易出現(xiàn)已經(jīng)軟化的巖石受到地下水的影響而持續(xù)形變。

第五方面，崩解性的特征，崩解性是指在巖石變濕后，土地之間的聯(lián)系會(huì)更加緊密，會(huì)隨之而受到一定的損害，使得巖土出現(xiàn)崩散的情況或者是解體的情況等等，而這與其包含的顆粒成分以及所具備的結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。除了上文當(dāng)中提到的性質(zhì)以外，巖土還擁有可塑性以及吸水性等多方面不同的特性，對(duì)于這方面的問題，在開展勘察工作時(shí)同樣應(yīng)該引起相關(guān)人員的關(guān)注和重視。

3 水文地質(zhì)的主要勘察方向

巖土工程勘察工作的有效實(shí)施，需要結(jié)合項(xiàng)目所在區(qū)域的地理特征以及氣候狀況等進(jìn)行分析，當(dāng)然也包括環(huán)境、人為、技術(shù)等其他各方面的因素，需要嚴(yán)格按照一系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。特別是要針對(duì)水文地質(zhì)問題進(jìn)行全面有效的分析，親自考察這一區(qū)域?qū)嶋H的水文狀況變化，這樣才能夠充分了解到施工區(qū)域地質(zhì)的實(shí)際狀況，確保施工穩(wěn)定順利的進(jìn)行。一般情況下水文地質(zhì)勘察方向有以下四個(gè)方面。

3.1 地質(zhì)條件

地質(zhì)條件的勘察所包含的工作內(nèi)容相對(duì)較多，不僅要對(duì)地質(zhì)的狀況以及基地的構(gòu)成進(jìn)行有效的考察和分析，還需要對(duì)地層巖性以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的狀況進(jìn)行考察，實(shí)際掌握這些具體情況，只有在基礎(chǔ)工作上有足夠的付出和努力，才能夠更加充分的了解到項(xiàng)目區(qū)域的地質(zhì)狀況，全面的對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行分析和判斷，更好地確保整個(gè)工程的實(shí)際施工質(zhì)量。

3.2 地下水情況

地下水情況的有效勘察本身就是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容，需要提前針對(duì)近幾年的最高和最低水位進(jìn)行有效的調(diào)查和研究，明確水位的變化，并進(jìn)行總結(jié)。此外，對(duì)地下水補(bǔ)給產(chǎn)生影響的一系列因素也需要詳細(xì)勘察，對(duì)于地下水的流動(dòng)方向也是勘察的主要內(nèi)容，地下水類型的勘察也包含在其中。同時(shí)還需要進(jìn)行檢測(cè)的是地層滲透的系數(shù)，而地層滲透系數(shù)只有在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)才能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果。另外，水質(zhì)的不同對(duì)于建設(shè)材料所產(chǎn)生的侵蝕狀況影響等也需要充分了解。

3.3 自然地理環(huán)境

在具體的勘察工作當(dāng)中，自然地理環(huán)境是非常重要，也是不能忽視的一項(xiàng)勘察內(nèi)容，其中包含了氣象水文等多方面的特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛驳鹊?。氣象水文特點(diǎn)主要指的就是當(dāng)?shù)氐木唧w氣候狀況，包括空氣的相對(duì)濕度等多方面的情況；而地貌地形所指的內(nèi)容就包含了當(dāng)?shù)鼐唧w地形開闊的程度，所呈現(xiàn)出來的地貌形態(tài)等。只有掌握了以上這些內(nèi)容，才能夠?yàn)楹罄m(xù)工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 巖土工程勘察中研究水文地質(zhì)問題的重要性

在以往開展勘察工作時(shí)，人們對(duì)水文地質(zhì)問題的勘察并不重視，并沒有意識(shí)到其重要性，使得整個(gè)巖土工程的安全性受到威脅。當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)問題時(shí)，就需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的解決，這樣才能保證施工質(zhì)量和工程進(jìn)度。而如今，隨著工程建設(shè)項(xiàng)目開展的不斷推進(jìn)，越來越多的人認(rèn)識(shí)到工程建設(shè)中水文地質(zhì)問題勘察的重要性，根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行合理的勘察，能夠避免對(duì)后期施工造成影響，提高施工安全性，因此在巖土工程勘察過程中，要正視水文地質(zhì)勘察問題，根據(jù)項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善操作，保障工程施工的有效進(jìn)行。

4 巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題

4.1 地下水對(duì)巖土工程的影響

在對(duì)巖土工程影響因素的分析過程中得知，地下水是最為嚴(yán)重的影響因素，其會(huì)影響巖土工程的方方面面，主要包括以下三個(gè)方面：

第一，地下水的水位上升會(huì)影響工程發(fā)展。地下水位上升主要受到巖層結(jié)構(gòu)、降水量等方面因素的影響，這將直接影響巖土工程的建設(shè)。舉例來說，地下水通常會(huì)與巖石中的礦物質(zhì)相互結(jié)合，進(jìn)而使地下水出現(xiàn)腐蝕性，致使土壤出現(xiàn)鹽堿化，從而對(duì)巖土工程上的建筑物造成安全損害。與此同時(shí)，地下水上升也會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，不再像之前那樣緊密，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致自然災(zāi)害頻發(fā)。

第二，地下水的水位下降會(huì)影響工程發(fā)展。通常情況下，地下水的水位是不容易受影響而下降的，其主要還是由人為因素引起的。人們?cè)谌粘Ｉ钸^程中會(huì)需要運(yùn)用大量的水資源，然而隨著地下水抽取的頻率和數(shù)量越來越大，導(dǎo)致水位急劇下降。與此同時(shí)，人們?cè)谶M(jìn)行工程施工時(shí)也需要大量用水，地下水也會(huì)因此受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而出現(xiàn)水位下降的現(xiàn)象。當(dāng)?shù)叵滤乃幌陆?，就?huì)導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，甚至出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，與此同時(shí)土壤的緊密程度也會(huì)受到影響，土壤的承載力會(huì)變得越來越小，導(dǎo)致巖土工程無法正常開展。

第三，地下水的水位頻繁升降會(huì)影響工程發(fā)展。水位出現(xiàn)頻繁升降主要還是由于天氣因素和人為因素的共同作用。在地下水不斷升降的過程中，巖土就會(huì)隨之發(fā)生冷熱交替，因此受到刺激而出現(xiàn)地裂的情況，進(jìn)而影響工程建設(shè)。除此以外，水位頻繁升降還會(huì)使土壤中的礦物質(zhì)流失，甚至使土壤出現(xiàn)沙漠化現(xiàn)象。

4.2 滲透力作用引起的巖土工程危害

在開展巖土工程建設(shè)時(shí)，地下水會(huì)在土壤流動(dòng)過程中產(chǎn)生動(dòng)水壓力，進(jìn)而影響地下水的流動(dòng)。這種動(dòng)水壓力實(shí)際上就是滲透力，其一方面能夠影響土壤中的整體結(jié)構(gòu)，形成一種拖拽力；另一方面也使土壤的應(yīng)力情況發(fā)生改變，如果土壤比較松軟，地下水就會(huì)在流動(dòng)過程中與土壤融合，兩者之間也會(huì)隨之產(chǎn)生一定的摩擦力，致使水頭出現(xiàn)損失和降低的情況。雖然地下水的滲透力都是比較小的，但是往往由于人為因素的影響，致使地下水內(nèi)部的平衡發(fā)生混亂，使得滲透力大大增加，甚至出現(xiàn)流沙、管涌等情況?？偟膩碚f，滲透力對(duì)基土的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，需要格外注意，需要根據(jù)滲透力的計(jì)算公式，合理計(jì)算出其最大容水量，以保證整體工程建設(shè)不會(huì)受到影響。

5 巖土工程勘察水文地質(zhì)工作優(yōu)化措施

5.1 做好深化研究水理性質(zhì)的工作

在勘察水文地質(zhì)工作階段，要想使得整體工程質(zhì)量大大提高，需要重點(diǎn)研究水理性質(zhì)，其中最需要把控的就是滲水性和溶水性，通過對(duì)這兩點(diǎn)的有效把控，能夠更加明確地下水與巖土層之間的作用，進(jìn)而為后期巖土層的研究提供幫助。根據(jù)上述內(nèi)容我們得知，在工程建設(shè)過程中，地下水會(huì)受到很多因素的影響致使水位發(fā)生改變，此時(shí)就需要工作人員能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行地下水的抽樣工作，確保地下水位的正常，也為后期的工程地質(zhì)勘測(cè)提供幫助。

5.2 充分了解水文地質(zhì)的條件

在開展水文地質(zhì)勘察時(shí)，還需要工作人員熟悉了解水文地質(zhì)條件，其有利于在勘察時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)問題，并將有關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，如：地下水蒸發(fā)量、降雨量等。與此同時(shí)，還需要重視地表水滲透至地下水的影響，充分明確兩者之間的關(guān)系，深入探究地下含水層深度和厚度。除此以外，在地下含水層的探究上，還需要對(duì)水位的變化情況和水位流向進(jìn)行觀察，充分與巖土工程勘察工作相結(jié)合，使得整體工程建設(shè)更加順利的開展。并且，還需要對(duì)地表水的水質(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè)，避免出現(xiàn)地表水受污染的情況。

5.3 完善做好水文地質(zhì)勘測(cè)工作

在對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，要注重方式方法的應(yīng)用，選用更為科學(xué)的方法有利于工作的順利開展。在勘察之前要確定好目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際要求和現(xiàn)場(chǎng)情況開展勘測(cè)工作，以此有效勘測(cè)出當(dāng)前地下水升降的具體情況，并掌握地下水的滲透信息，為巖土工程建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)支持。與此同時(shí)，在勘探過程中還需要認(rèn)識(shí)到壓力實(shí)驗(yàn)的重要性，這一環(huán)節(jié)是必不可少的，要確保實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的壓力和基數(shù)是符合要求的。當(dāng)我們充分掌握這些數(shù)據(jù)信息以后，就能夠根據(jù)這些信息對(duì)地下水在巖土工程中的影響進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，避免在之后的施工過程中出現(xiàn)地下水腐蝕建筑物的情況。

5.4 水文地質(zhì)問題的優(yōu)化處理方法

針對(duì)上述問題我們得知，對(duì)水文地質(zhì)問題進(jìn)行優(yōu)化處理是很有必要的，需要相關(guān)部門人員充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。在進(jìn)行資料整理的時(shí)候，要充分將施工區(qū)域的水文地質(zhì)信息整理在一起，方便后期與施工方案進(jìn)行對(duì)比分析，更加突出水文地質(zhì)問題，方便對(duì)其進(jìn)行問題處理。

6 結(jié) 語

綜上所述，在開展巖土工程勘察工作時(shí)，不能忽略水文地質(zhì)問題，明確該問題對(duì)巖土工程施工的影響，包括影響巖土結(jié)構(gòu)、影響力學(xué)性質(zhì)等，如此就能夠根據(jù)所得的信息采取對(duì)應(yīng)的措施，一方面保障巖土工程施工的安全性和可靠性；另一方面為巖土工程項(xiàng)目的開展提供極大的便利，促使整體工程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。