巖土工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題思路分析

范藝榮

廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)（廣東省湛江地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)技術(shù)中心） 廣東 湛江 524000

巖土工程作為其他工程順利推進(jìn)的基礎(chǔ)保障，若前期勘察工作未順利落到實(shí)處，不僅會(huì)影響到巖土工程的施工進(jìn)度，而且也會(huì)降低巖土工程施工結(jié)果的安全性。在巖土工程勘察活動(dòng)中，水文地質(zhì)勘察屬于重要的工作內(nèi)容，通過(guò)整理巖土工程水文地質(zhì)問(wèn)題，并擬定恰當(dāng)措施來(lái)提高水文地質(zhì)勘察結(jié)果的合理性，以此來(lái)降低工程施工成本的支出，提高工程項(xiàng)目所帶來(lái)的綜合效益。

1 巖土工程的水利性質(zhì)

1.1 脹縮性

所謂脹縮性是指巖土結(jié)構(gòu)在經(jīng)過(guò)吸水或者濕水處理后，土層體積也會(huì)出現(xiàn)較為明顯的變化，即巖土層的漲縮性。在巖土結(jié)構(gòu)表面的結(jié)合水膜會(huì)在吸水與濕水后，結(jié)構(gòu)的厚薄程度也會(huì)出現(xiàn)不同的變化，這也是造成巖土結(jié)構(gòu)整體形態(tài)出現(xiàn)變化的重要原因?；诖?，在巖土工程改善工作中，也需要做好相關(guān)內(nèi)容的綜合化管理，并且對(duì)于目標(biāo)區(qū)域地層形變情況、巖層脹縮性情況、地層穩(wěn)固性展開(kāi)綜合化分析，以此擬定可靠的應(yīng)對(duì)措施，確保施工活動(dòng)快速推進(jìn)，提高巖土工程施工結(jié)果的合理性。

1.2 給水性

所謂給水性是指巖土工程在受到外部重力作用后，會(huì)從土層中對(duì)外溢出一部分水分，這也是水文地質(zhì)評(píng)估活動(dòng)中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容?；谝酝墓芾斫?jīng)驗(yàn)，在水文地質(zhì)評(píng)估活動(dòng)中，通常會(huì)利用給水性對(duì)一些關(guān)鍵性水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行整理?；诖?，在巖土工程改善工作中，也需要在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，對(duì)于此項(xiàng)坐標(biāo)進(jìn)行科學(xué)化分析，以此來(lái)直觀表達(dá)水文地質(zhì)中的相關(guān)內(nèi)容，并以此提高地層穩(wěn)固性，以確保巖土工程的順利推進(jìn)，提高施工環(huán)境的安全性。

1.3 透水性

在對(duì)巖土工程進(jìn)行分析時(shí)，透水性也屬于重要的分析指標(biāo)，透水性的出現(xiàn)主要受到了結(jié)構(gòu)重力因素影響，在重力增強(qiáng)作用下水體會(huì)直接穿透巖土層，如果巖土層的松散度相對(duì)較高，那么巖土顆粒也會(huì)處于非常細(xì)小的狀態(tài)，巖土的平衡性相對(duì)較差，那么此時(shí)水體的下滲速度也會(huì)處于較慢的狀態(tài)，即透水性相對(duì)較弱。若巖土結(jié)構(gòu)中存在許多數(shù)量的硬質(zhì)裂縫，那么此時(shí)透水性也會(huì)處于加強(qiáng)的狀態(tài)。在巖土工程水文地質(zhì)分析中，多通過(guò)滲透系數(shù)分析的途徑確定巖土結(jié)構(gòu)的透水性，便于后續(xù)分析活動(dòng)的順利進(jìn)行。

1.4 軟化性

所謂軟化性是指巖土層滲入水之后，其對(duì)應(yīng)的力學(xué)強(qiáng)度也會(huì)處于下降的狀態(tài)。如果巖土層的松散度相對(duì)較高，那么巖土顆粒也會(huì)在外部重力作用下逐漸壓縮，從而破壞了巖土結(jié)構(gòu)本身的平衡性。在巖土工程水文地質(zhì)分析中，通過(guò)軟化系數(shù)分析的途徑來(lái)確定巖土結(jié)構(gòu)的軟化性，以降低軟化巖石對(duì)于地下水的影響性，提高巖土工程施工結(jié)果的穩(wěn)定性。

1.5 崩解性

所謂崩解性是指巖石在濕水之后，土體之間的聯(lián)系性也會(huì)更加緊密，這樣也會(huì)讓土層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度的損害，從而導(dǎo)致巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)崩散、解體等情況，而且這些結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中所包含的顆粒物成分也和結(jié)構(gòu)間保持著非常緊密的聯(lián)系。因此在具體的施工活動(dòng)中，也會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)分析材料崩解性，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)，滿(mǎn)足相應(yīng)的使用要求。

2 巖土工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題整理

2.1 地下水上升危害

在地下水出現(xiàn)上升情況時(shí)，所帶來(lái)的影響性如下：（1）地基承載力不斷下降，地下水位上升會(huì)導(dǎo)致巖土結(jié)構(gòu)被破壞、強(qiáng)度不斷下降，嚴(yán)重的還會(huì)影響地基承載力。無(wú)論哪種土質(zhì)，承載力會(huì)因地下水位的變化而上升或下降，最終影響建筑物穩(wěn)定性。原因在于，地下水位的上升會(huì)有較多水體侵入到地基中腐蝕基礎(chǔ)，從而帶來(lái)地基承載力不足的問(wèn)題。（2）巖土發(fā)生崩塌與滑移，尤其是在斜坡及河旁邊等地帶，隨著地下水位的提升，巖體及土體經(jīng)常會(huì)被水浸潤(rùn)軟化，抗壓強(qiáng)度逐漸減??；當(dāng)?shù)叵滤陆禃r(shí)，會(huì)對(duì)巖土造成侵蝕，繼而破壞巖土結(jié)構(gòu)和承受力；且地下水溫的升降，還會(huì)導(dǎo)致動(dòng)水壓力不斷增加，巖土崩塌、滑移。（3）建筑物震陷，無(wú)論是疏松砂型地基，還是黏性地基，當(dāng)?shù)叵滤簧仙陂g，都會(huì)使得巖土強(qiáng)度不斷降低，繼而導(dǎo)致地基震陷不斷增大，建筑物沉降不斷加劇最終導(dǎo)致對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.2 地下水下降危害

地下水下降所帶來(lái)的危害性如下：（1）地下水質(zhì)的不斷惡化，在地下水被大量抽取的時(shí)候，此時(shí)地下水開(kāi)采量遠(yuǎn)大于補(bǔ)給量，這樣也會(huì)使含水層中的水量處于持續(xù)短缺的情況，尤其是地下水長(zhǎng)期處于過(guò)度開(kāi)采的環(huán)節(jié)，水中的有害物質(zhì)也會(huì)逐漸聚集，從而影響到水質(zhì)穩(wěn)定性。（2）巖層出現(xiàn)被破壞的情況，由于地下水位的下降，使得巖層出現(xiàn)懸空問(wèn)題，并且支撐力也會(huì)逐漸下降，在到達(dá)臨界值后，巖層也容易出現(xiàn)崩塌的情況，同時(shí)也會(huì)影響上部地面的穩(wěn)固性，使地面出現(xiàn)不規(guī)則沉降問(wèn)題，威脅到建筑物穩(wěn)定性。（3）海水侵蝕增大了地下水的腐蝕作用。通常情況下，陸地淡水和海水量可以相互平衡。若開(kāi)采某區(qū)域地下水力度較大，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)失衡，此時(shí)海水將會(huì)朝著陸地蔓延，繼而使得淡水水質(zhì)咸化，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致水腐蝕性不斷加強(qiáng)。

2.3 水位頻繁交替危害

在出現(xiàn)地下水位頻繁交替的情況后，也會(huì)帶來(lái)以下危害性：（1）在水位不均衡變化過(guò)程中，會(huì)對(duì)巖土體帶來(lái)不規(guī)則的作用力，這樣也會(huì)讓巖層土出現(xiàn)不均勻漲縮問(wèn)題，若在長(zhǎng)期作用下也會(huì)帶來(lái)巖土體地裂問(wèn)題，威脅到上部建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)建筑傾斜、裂縫過(guò)大等情況，威脅到地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（2）在地下水位頻繁變化的過(guò)程中，也會(huì)加快地下水交換頻率，這樣不利于土層中金屬元素的穩(wěn)固，如鐵離子、鋁離子會(huì)在地下水頻繁交替的作用下融入水體當(dāng)中，使巖土層的強(qiáng)度不斷下降，并且含水空隙也會(huì)出現(xiàn)不斷增大的情況，進(jìn)而影響到建筑物地基穩(wěn)定性，帶來(lái)相應(yīng)的施工問(wèn)題。

2.4 動(dòng)力壓力的危害

動(dòng)水壓力是指巖土體中存在的滲透力，基于以往經(jīng)驗(yàn)可以得知，巖土體中的水體主要以結(jié)合水、毛細(xì)水為主，這些水體自身存在較大的自由性，但是相比自由水，其流動(dòng)過(guò)程會(huì)受到較大的土壤阻力。在此作用下也會(huì)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行拉拽，并且改變巖土層的地質(zhì)應(yīng)力，若該數(shù)值處于較大的波動(dòng)范圍，也會(huì)對(duì)工程穩(wěn)定性與安全性帶來(lái)較大的影響。在排除客觀原因后，導(dǎo)致動(dòng)力壓力波動(dòng)的主要原因在于，人類(lèi)的各項(xiàng)活動(dòng)加大了此類(lèi)情況的出現(xiàn)，并且在此情況下，巖土層的構(gòu)造也會(huì)出現(xiàn)不同情況的損壞，甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)瓦解的情況，這樣也會(huì)讓原有的動(dòng)水平衡受到破壞，導(dǎo)致巖土工程施工過(guò)程中出現(xiàn)基坑坍塌、嚴(yán)重形變等情況，影響到巖土工程開(kāi)展過(guò)程的有序性。另外，在動(dòng)力壓力的持續(xù)作用下，也會(huì)帶來(lái)安全隱患問(wèn)題，從而影響到工程的施工質(zhì)量。

2.5 地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題

除上述的相關(guān)問(wèn)題外，在巖土工程勘察過(guò)程中也面臨著地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，此類(lèi)問(wèn)題也是巖土工程勘察活動(dòng)中表現(xiàn)非常明顯的問(wèn)題。此類(lèi)問(wèn)題具體表現(xiàn)在以下幾方面：（1）巖土體疏松流失情況嚴(yán)重，對(duì)于某些施工區(qū)域其巖層中存在大量的疏松土質(zhì)，在施工期間如果遇到強(qiáng)降雨天氣，那么此時(shí)山體滑坡、泥石流的概率也會(huì)不斷增加，威脅到巖土工程作業(yè)環(huán)境的安全性。（2）施工場(chǎng)地土質(zhì)復(fù)雜度較高，此時(shí)土質(zhì)也會(huì)出現(xiàn)分布均勻性較差的特征，而且在區(qū)域內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)孔洞、裂縫等不良地質(zhì)，如果對(duì)其處理存在不到位的情況，那么此狀態(tài)下也會(huì)影響到作業(yè)環(huán)境的安全性，增加潛在風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率。

3 提高巖土工程水文地質(zhì)勘察水平的策略

3.1 提高水文地質(zhì)勘察意識(shí)

提高水文地質(zhì)勘察意識(shí)，有利于地質(zhì)勘察活動(dòng)的有序推進(jìn)，提高水文地質(zhì)勘察結(jié)果的合理性。在具體的工作中也需要注意以下內(nèi)容：（1）水文地質(zhì)勘察工作的工作難度相對(duì)較大，而且復(fù)雜程度較高，這也要求勘察單位與工程單位提高水文地質(zhì)勘察活動(dòng)的重視度，工作前 擬定完善可靠的勘察計(jì)劃，細(xì)化計(jì)劃的工作內(nèi)容，以此提高勘察活動(dòng)推進(jìn)過(guò)程的目的性，同時(shí)也可以形成良好的約束力，加快水文地質(zhì)勘察活動(dòng)的推進(jìn)速度。（2）在勘察活動(dòng)中也需要做好勘察意識(shí)與責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)工作，提高人員對(duì)于勘察工作重要性的認(rèn)知，改變傳統(tǒng)“重施工輕勘察”的思想，在日常工作中做好相應(yīng)的宣導(dǎo)工作，使員工可以逐步改變以往的工作思想，提高勘察工作過(guò)程的目的性。（3）在勘察工作中需確?？辈靸?nèi)容的全面性，需要按要求對(duì)施工區(qū)域所在區(qū)域、周邊環(huán)境進(jìn)行綜合化考量，尤其是土壤、溫度、濕度等水文地質(zhì)的要素，這些內(nèi)容都是勘察活動(dòng)中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，從而為巖土工程施工活動(dòng)的推進(jìn)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，滿(mǎn)足相關(guān)施工活動(dòng)的開(kāi)展要求。

3.2 確保地質(zhì)勘察規(guī)范性

確保地質(zhì)勘察規(guī)范性，可以減少不確定因素對(duì)勘察結(jié)果的影響，提高地質(zhì)勘察結(jié)果的合理性。水文地質(zhì)勘察具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，同時(shí)也具備了較高的復(fù)雜性，為確保工作的順利推進(jìn)，需要可靠規(guī)章制度提供足夠的約束性。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)初步形成了較為全面的規(guī)章制度，但是仍存在一些不足，對(duì)此也需要采取以下措施來(lái)提高地質(zhì)勘察規(guī)范性：（1）對(duì)于以往的地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整理，過(guò)程中可充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，加快勘察經(jīng)驗(yàn)的整理速度，同時(shí)也會(huì)對(duì)巖土工程勘察制度進(jìn)行整理，明確目前管理體系中存在的不足，及時(shí)采取相關(guān)措施來(lái)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化處理，以提高所建立勘察管理體系的完整性。（2）對(duì)于規(guī)范中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，明確水文地質(zhì)勘察各環(huán)節(jié)需要注意的內(nèi)容，并且在規(guī)范完成擬定后也會(huì)及時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行宣導(dǎo)，幫助其明確工作中需注意的內(nèi)容，提高規(guī)范內(nèi)容的落實(shí)效果。（3）做好規(guī)范落實(shí)過(guò)程中反饋信息的整理工作，從中篩選出價(jià)值數(shù)據(jù)補(bǔ)充到管理體系中，從而提高地質(zhì)勘察結(jié)果的規(guī)范性和適應(yīng)性，促進(jìn)水文地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。

3.3 準(zhǔn)確評(píng)估水文地質(zhì)

準(zhǔn)確評(píng)估水文地質(zhì)，可以為后續(xù)工作的推進(jìn)提供良好參考，以提高巖土工程施工結(jié)果的合理性。在水文地質(zhì)數(shù)據(jù)整理過(guò)程中，涉及許多的評(píng)估內(nèi)容，如滲透系數(shù)、顆粒間隙等，為確保工作的順利推進(jìn)，需要注意以下內(nèi)容：（1）利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)對(duì)于以往的水文地質(zhì)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整理，重新梳理水文地質(zhì)評(píng)估流程，綜合分析結(jié)果調(diào)整水文地質(zhì)評(píng)估過(guò)程，提高評(píng)估過(guò)程的便捷性，加快水文地質(zhì)評(píng)估過(guò)程的開(kāi)展進(jìn)度。（2）對(duì)于水文地質(zhì)評(píng)估的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)記錄，除了利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)外，還需要人工進(jìn)行過(guò)程記錄，以便追溯工作的順利進(jìn)行。而且過(guò)程中也需要做好偶然誤差、系統(tǒng)誤差的控制，從而得到更加準(zhǔn)確和完整的評(píng)估數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理結(jié)果的合理性。（3）做好水文地質(zhì)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與反思，根據(jù)匯總后的經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)估過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，在確保準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，加快水文地質(zhì)勘察工作的開(kāi)展進(jìn)度。

3.4 加深水文特點(diǎn)研究

加深水文特點(diǎn)研究，能夠更加清晰的認(rèn)知工程地質(zhì)勘察效果帶來(lái)的影響性?；谝酝鶓?yīng)用經(jīng)驗(yàn)可以得知，在地下水與巖土實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，巖土具有許多的性質(zhì)特征，而這些特征也和工程施工地質(zhì)之間保持著較高的聯(lián)系，在開(kāi)展地質(zhì)勘察活動(dòng)時(shí)，需注意以下幾方面：（1）需要按要求對(duì)巖土采樣過(guò)程進(jìn)行科學(xué)化管理，例如，需要在區(qū)域枯水期和豐水期分別采集一定數(shù)量的巖土樣本，從而更加系統(tǒng)的完成數(shù)據(jù)分析，了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)變化規(guī)律。（2）水文地質(zhì)勘察作為巖土工程施工前的重要環(huán)節(jié)，其獲取數(shù)據(jù)的完整性與可靠性都會(huì)影響工程建設(shè)結(jié)果的安全性，這也要求實(shí)際勘察活動(dòng)中需要做好地下水位、地理?xiàng)l件等內(nèi)容的深入分析，這樣也可以更加系統(tǒng)的分析該地區(qū)的水文地質(zhì)情況，也為后續(xù)施工方案的擬定提供參考[1]。

3.5 加強(qiáng)含水層、隔水層勘察

加強(qiáng)含水層、隔水層勘察，能夠完整地了解區(qū)域地下水波動(dòng)規(guī)律，為應(yīng)對(duì)措施的擬定提供參考。在開(kāi)展地質(zhì)勘察活動(dòng)時(shí)，需要注意以下內(nèi)容：（1）對(duì)于該地區(qū)的歷史資料進(jìn)行整理，了解歷史條件下該地區(qū)含水層、隔水層的變化情況，并以此為基礎(chǔ)完成含水層與隔水層的科學(xué)化分析，總結(jié)該地區(qū)水文地質(zhì)的演變規(guī)律。（2）結(jié)合巖土工程的實(shí)際作業(yè)需求，做好現(xiàn)場(chǎng)打孔、采集土樣等工作，并且在實(shí)驗(yàn)內(nèi)對(duì)水樣進(jìn)行理化性質(zhì)評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果客觀了解地下水對(duì)工程的影響性，為建筑工程施工提供參考。（3）如果巖土工程所需要施工的基坑深度較大，那么此時(shí)在工作時(shí)也需要做好抽水實(shí)驗(yàn)分析，從而找出可能導(dǎo)致災(zāi)害問(wèn)題的原因，為應(yīng)急方案的擬定提供良好參考[2]。

3.6 加強(qiáng)管理隊(duì)伍能力培養(yǎng)

加強(qiáng)管理隊(duì)伍能力培養(yǎng)，有助于水文地質(zhì)勘查工作的快速推進(jìn)，得到更加準(zhǔn)確合理的工作數(shù)據(jù)。在具體的施工活動(dòng)中，需要注意以下內(nèi)容：（1）在前期組建管理隊(duì)伍時(shí)，需要做好隊(duì)伍成員綜合能力的考核工作，考核指標(biāo)包括專(zhuān)業(yè)能力、學(xué)習(xí)能力、執(zhí)行能力等，篩選優(yōu)秀成員組成高水平管理隊(duì)伍，為水文地質(zhì)勘察活動(dòng)的高效推進(jìn)提供可靠助力。 （2）在管理隊(duì)伍開(kāi)展工作前也需要做好工作交底，幫助其明確此次勘察的內(nèi)容、采樣方法、采樣要求、采樣數(shù)量等內(nèi)容，使其可以按要求有序完成相關(guān)工作，提高獲取數(shù)據(jù)的完整性[3]。

4 總結(jié)

綜上所述，提高水文地質(zhì)勘察意識(shí)，有利于地質(zhì)勘察活動(dòng)的有序推進(jìn)，確保地質(zhì)勘察規(guī)范性，可以減少不確定因素對(duì)勘察結(jié)果的影響，準(zhǔn)確評(píng)估水文地質(zhì)，可以為后續(xù)工作的推進(jìn)提供良好參考，加深水文特點(diǎn)研究，能夠更加清晰的認(rèn)知工程地質(zhì)勘察效果帶來(lái)的影響性，加強(qiáng)含水層、隔水層勘察，能夠更加完整的了解區(qū)域地下水波動(dòng)規(guī)律，加強(qiáng)管理隊(duì)伍能力培養(yǎng)，有助于水文地質(zhì)勘查工作的快速推進(jìn)?；谒牡刭|(zhì)問(wèn)題采取恰當(dāng)措施來(lái)提高水文地質(zhì)勘察水平，可以為巖土工程施工方案的擬定提供良好參考，從而提高巖土工程作業(yè)環(huán)境的安全性。