■齊治虎曹東風(fēng)

（1河南省煤田地質(zhì)局 河南鄭州 450053；2河南省能源鉆井工程技術(shù)研究中心 河南鄭州450053）

水文地質(zhì)勘察中地下水問題及解決對策

■齊治虎1曹東風(fēng)2

（1河南省煤田地質(zhì)局 河南鄭州 450053；2河南省能源鉆井工程技術(shù)研究中心 河南鄭州450053）

水文地質(zhì)的地下水勘察對保證工程建設(shè)的質(zhì)量和使用壽命有重要影響，本文針對水文地質(zhì)勘察中地下水問題進行了詳細的分析，并對水文地質(zhì)勘察中的地下水問題提出了有效的解決辦法，從而保證水文地質(zhì)地下水勘察效果的提升。

水文地質(zhì)勘察地下水解決對策

建筑工程的水文地質(zhì)勘察，是影響建筑工程質(zhì)量和使用壽命的重要因素。雖然我國巖土工程經(jīng)過多年的發(fā)展其工程施工技術(shù)水平和工程設(shè)備都有了較大的提高，但對于水文地質(zhì)勘察方面卻進展緩慢，主要原因是我國建筑工程水文地質(zhì)勘察起步較晚，無論是專業(yè)人才還是技術(shù)方面都有很大不足。水文地質(zhì)勘察涉及的內(nèi)容非?，嵥楹蛷?fù)雜，其中地下水問題更是影響巖土工程質(zhì)量以及使用壽命的重要因素，如何做好水文地質(zhì)勘察中的地下水勘察，對于我國建筑工程的發(fā)展具有重要意義。

1 水文地質(zhì)勘察概述

1.1 水文勘察概念

水文地質(zhì)勘察是為了查明工程地區(qū)水文地質(zhì)條件和開發(fā)利用地下水資源所運用的技術(shù)勘察手段，水文地質(zhì)勘察由于勘察工作的特殊性，因此大多數(shù)勘察工作都需要在野外環(huán)境中進行。針對不同的工程和不同的勘察需要，其勘察方法和側(cè)重點也有所不同。水文地質(zhì)勘察的重要任務(wù)就是查明區(qū)域的水文地質(zhì)條件，了解該地區(qū)的地下水埋藏、分布及活動情況，為工程建設(shè)或者地下水資源的利用提供數(shù)據(jù)參考。

1.2 水文地質(zhì)地下水勘察的意義

不同的地質(zhì)條件，其地下水的活動對巖土工程有不同程度的影響。我們在進行水文地質(zhì)勘察時不僅要探明其地下水蘊藏情況和活動特點，還需要根據(jù)地區(qū)的地質(zhì)特點對地下水活動對其產(chǎn)生的影響進行系統(tǒng)分析，并以水文報告的形式提供給巖土工程的工程設(shè)計人員。在水文報告中我們還應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件及工程要求對地下水活動給工程帶來的影響進行詳細分析，給出一定的解決辦法和工程建議，保證巖土工程保質(zhì)保量的完成。

1.3 地下水影響巖土工程的原理分析

若要探析水文地質(zhì)勘察中地下水問題會對巖土工程造成的影響，就要從地下水的蘊藏形式及巖土性質(zhì)方面進行分析。地下水在地層中大多數(shù)是蘊藏在巖土的縫隙中，并且會隨著地表水位的升降產(chǎn)生變化。對巖土工程產(chǎn)生影響的地下水主要是埋藏在地面以下第一個穩(wěn)定隔水層之上，具有自由水面的重力水，為了保證巖土工程的穩(wěn)定性以及使用壽命，我們在工程位置選擇時應(yīng)該潛水位深的地帶或使用淺埋基礎(chǔ)的方式避免潛水對巖土工程的影響，當(dāng)?shù)鼗┕な艿綕撍绊憰r可以采取排水、降低水位或隔離等方法降低流動的潛水對工程的影響。

2 水文地質(zhì)勘察中地下水問題分析

水文地質(zhì)勘察中地下水問題主要包含地下水位過高、地下水位過低及地下水頻繁升降三種。這些地下水問題都會對巖土工程帶來影響。

2.1 潛水位上升

由于巖土巖土工程和建筑工程工期較長，潛水位會由于巖土工程破壞了含水層結(jié)構(gòu)或因降雨量增大及灌溉施工用水等因素上升，潛水位上升會給工程帶來很大的影響。潛水位上升會導(dǎo)致斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移和崩塌等現(xiàn)象，還會導(dǎo)致巖土結(jié)構(gòu)被破壞從而使工程地質(zhì)巖土強度降低和軟化，甚至地下水浮力和巖土層中巖土顆粒的重力相抵消導(dǎo)致流砂和管涌現(xiàn)象的發(fā)生，從而導(dǎo)致建筑工程的基礎(chǔ)穩(wěn)定性下降，建筑工程甚至由于巖土層性質(zhì)變化而發(fā)生地基塌陷、建筑開裂等后果。

2.2 地下水位下降

地下水位下降多是由人為原因造成的，在工程施工時由于對水的需要而大量抽取地下水或附近河、湖的自然水體中的水，也會由于區(qū)域地質(zhì)及氣候變化導(dǎo)致地下水位下降，如果建筑工程在郊區(qū)，施工又趕上農(nóng)田灌溉期，農(nóng)民灌溉對地下水及附近水體的大量抽取也會導(dǎo)致地下水位下降。地下水位下降會對巖土工程帶來很大威脅，一旦地下水位下降嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致地面塌陷、地裂、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，一旦這些地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在在建的巖土工程或者建筑工程附近，極易對工程施工和建筑安全帶來威脅，導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)隨著地面的變化而發(fā)生改變，甚至導(dǎo)致基礎(chǔ)塌方、建筑開裂和下陷現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 地下水位頻繁升降

地下水位頻繁升降是由多種原因綜合引發(fā)的，比如說由于工程施工對地下水抽取過多，又恰逢降雨量比較充沛，會使地下水由于工程抽取下降又因為降水上升從而發(fā)生頻繁的升降。地下水的頻繁升降會給建筑工程帶來很多問題，地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形。當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起輕型建筑物的破壞。 地下水在天然狀態(tài)下壓力作用比較微弱，一般不會造成危害，但在人為工程活動中，由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

3 水文地質(zhì)勘察中地下水問題的解決辦法

3.1 明確水文地質(zhì)勘察的評價內(nèi)容

在水文勘察工作進行時，地下水類型、地下水位及地下水位活動情況會結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特點對水文地質(zhì)勘察工作帶來較大影響。為了提高水文地質(zhì)勘察的質(zhì)量，保證工程設(shè)計的合理和工程質(zhì)量，應(yīng)該加強對地下水的勘察力度。為了保證地下水勘察滿足建筑工程設(shè)計、施工及使用需求，首先要明確水文地質(zhì)勘察的評價內(nèi)容，水文地質(zhì)勘察的評價內(nèi)容計劃應(yīng)該是綜合地區(qū)的歷史水文特點及工程設(shè)計目標(biāo)等因素展開的，在水文地質(zhì)報告中，應(yīng)該根據(jù)基礎(chǔ)建筑要求對基礎(chǔ)設(shè)計和施工方法提出建議和要求，對地下水對工程建設(shè)的影響作出評價，使工程設(shè)計和施工人員在設(shè)計和工程施工時做到對地下水給工程帶來的影響做到心中有數(shù)，來采取相應(yīng)的措施避免地下水給工程帶來影響。

3.2 重視對水理性質(zhì)的測試和研究

巖土的水理性質(zhì)是指巖土與水接觸時發(fā)生的性質(zhì)變化，包括巖土的溶水性、給水性、持水性及透水性等巖土性質(zhì)的分析。做好巖土的水理性質(zhì)分析，首先要掌握好地下水的運動規(guī)律，影響地下水運動的因素主要有氣候、環(huán)境及人為因素等。氣候因素和環(huán)境因素是對巖土作用導(dǎo)致巖土水理性質(zhì)發(fā)生變化的主要因素，地下水會受到溫度、降水量以及植被數(shù)量的影響，因此在進行地質(zhì)勘察時應(yīng)該以當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件的季節(jié)變化為基礎(chǔ)，分為枯水期和豐水期進行考量。由于農(nóng)業(yè)用水與城市供水系統(tǒng)等對地下水也有一定影響，因此在農(nóng)田灌溉期與炎熱的夏季由于灌溉用水和城市居民用水量的增加也會對地下水有較大影響，從而導(dǎo)致建筑地區(qū)巖土水理性質(zhì)發(fā)生變化。水理性質(zhì)不僅可以對巖土的強度發(fā)生改變，甚至?xí)斐蓭r土變形，對建筑物的穩(wěn)定有直接影響。重視水理性質(zhì)在水文地質(zhì)勘察工作中的作用和影響，可以保證水文地質(zhì)勘察評價工作的全面性，促進水文地質(zhì)勘察工作的順利進行。

3.3 重視地下水對水文地質(zhì)勘察工作的作用和影響

我國現(xiàn)如今的地質(zhì)勘察工作會針對水質(zhì)進行分析，其中包括對陰離子目CO3-，SO42-，Cl-陽離子Ca2+，Mg2+，F(xiàn)e2+，還會對地下水的pH值、總硬度進行測量。在水文地質(zhì)勘察中，一般都比較注重巖土類型、工程地質(zhì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用，忽略水文地質(zhì)參數(shù)，不注重地下水對水文勘察的影響，不利于水文地質(zhì)勘察工作的進行，易造成危害。進行有效的地下水的水文地質(zhì)勘察，才能使工程設(shè)計和施工人員了解區(qū)域的地下水及巖土水理性質(zhì)，從而設(shè)計建造出符合要求的建筑工程。地下水問題對土木工程有著巨大的影響，在水文地質(zhì)勘察時發(fā)現(xiàn)地下水問題，在工程設(shè)計和建設(shè)中應(yīng)對不同的地下水問題采取一定的解決和處理方法，才能保證工程施工安全和工程質(zhì)量。

3.4 建立完善的評價機制

如今我國水文地質(zhì)勘察報告中，對地下水位的評價體系還不健全，雖然能夠?qū)こ淘O(shè)計和施工起到一定的指導(dǎo)作用，但對于保證工程質(zhì)量和使用壽命來說，如今的水文地質(zhì)勘察報告中對地下水的評價體系仍然不夠完善。我們一定要進一步完善和深化水文地質(zhì)勘察中對地下水問題的評價體系，并針對不同的工程需求和地下水及巖土水理性質(zhì)提出具體有效的解決辦法，對地下水問題做到了然于心，提前預(yù)防。

4 關(guān)于水文地質(zhì)勘察中預(yù)防措施及方案的應(yīng)用

4.1 水文地質(zhì)分析措施

對水文地質(zhì)問題展開分析，是保證水文地質(zhì)勘察能夠有效開展的前提。為了保證水文地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性和對工程建設(shè)的指導(dǎo)作用，需要對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進行分析。為了更好的做好水文地質(zhì)分析工作，我們可以查閱當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)資料及分析已經(jīng)完成的工程建設(shè)中的水文地質(zhì)資料。通過對工程現(xiàn)場水文地質(zhì)條件的分析，找出可能影響工程的水文地質(zhì)問題，從而在水文地質(zhì)勘察中有重點、有目的的對這些項目進行重點勘察和評價。水文地質(zhì)勘察涉及項目繁多，詳細的水文地質(zhì)分析是保證我們能夠合理、全面的設(shè)計好水文地質(zhì)勘察辦法以及勘察項目流程的前提，能夠使我們在水文地質(zhì)勘察中不會因為勘察項目繁雜而忽略了影響工程質(zhì)量的勘察項目。

4.2 巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)

巖土工程問題中，地下水問題占有相當(dāng)重要的位置，準(zhǔn)確合理地查明地下水位，不僅使資料的可靠程度更高，而且可更好地利用巖土體的潛在能力。為提高工程地質(zhì)及水文地質(zhì)勘察質(zhì)量，在工程勘察中不僅要求查明巖土工程問題，而且要查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，以消除地下水對巖土工程的危害。

[1]李延坤.水文地質(zhì)勘察中地下水的問題及應(yīng)對措施分析 [J].科技與企業(yè).2013 (22).

[2]李延坤.地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的評價內(nèi)容與問題分析 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013 (35).

P624[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-197-2

齊治虎（1967～），男，水文地質(zhì)工程師，研究方向為煤層氣鉆井施工、定向技術(shù)。