奚新定 呂治剛

（安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司 安徽合肥 230011）

巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的地位及內(nèi)容探討

奚新定 呂治剛

（安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司 安徽合肥 230011）

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，巖土工程勘察取得了很大的進(jìn)步，水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察的核心環(huán)節(jié)，對(duì)巖土工程勘察具有重要意義。水文勘察的主要內(nèi)容包括地質(zhì)環(huán)境、地下水位、地形地貌及隔水層狀況，其中地下水位是勘察的重點(diǎn)，對(duì)提升巖土工程的安全性具有重要的促進(jìn)作用。本文主要從地質(zhì)勘察的性質(zhì)出發(fā)，淺談水文地質(zhì)勘察的重要性及具體應(yīng)用的方法。

地下水位；水文地質(zhì)勘察；巖土工程勘察

引言

水文地質(zhì)勘察在巖土勘察中占有相當(dāng)重要的地位，主要原因是因?yàn)閹r土工程地質(zhì)與水文地質(zhì)是緊密相連的，要想提高巖土工程的施工質(zhì)量，加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察是必要的前提條件。由于水文地質(zhì)勘察的工作量偏大，具體內(nèi)容復(fù)雜多樣，只有有效保證水文地質(zhì)勘察的精確性與經(jīng)濟(jì)性，才能確保巖土工程的施工質(zhì)量能有效提高。

1 水文地質(zhì)勘察的概況

1.1 水文地質(zhì)勘察的現(xiàn)狀

在社會(huì)的不斷發(fā)展中，各項(xiàng)自然災(zāi)害都會(huì)始終伴隨人類前進(jìn)的步伐，其中地下水是影響大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害形成的主要因素。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，由地下水和巖土相互形成地質(zhì)災(zāi)害的具體特征具有機(jī)理復(fù)雜、災(zāi)害嚴(yán)重、種類多種多樣的特性，還同時(shí)具有可控制性[1]。另一方面，人們?cè)趯?shí)際工程勘察中對(duì)地下水的作用沒有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，國(guó)家的實(shí)際投入相對(duì)較低，客觀上導(dǎo)致地下水的分析在巖土工程勘察中還處于初始階段。

1.2 水文地質(zhì)勘察的影響

在巖石工程的初期，基礎(chǔ)埋深是重要的組成部分。工作人員在進(jìn)行基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)時(shí)，一定要充分考慮當(dāng)?shù)氐幕舅那闆r及施工區(qū)域地下水的變化情況，以此提高基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)的合理性。當(dāng)巖土工程區(qū)域存在地下水賦存現(xiàn)象的時(shí)候，工程人員首先應(yīng)對(duì)地下水的深度進(jìn)行精確計(jì)算，同時(shí)制定降低地下水位的措施。除此之外，水文地質(zhì)勘察工作一定程度上還會(huì)影響工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，例如地下水上升會(huì)導(dǎo)致土地軟化，從而影響施工區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫，沒有及時(shí)采取措施的話，會(huì)降低建筑物的穩(wěn)定程度。

2 水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容

2.1 勘察含水層、隔水層情況

具體內(nèi)容包括地下水滲流、賦存情況；水文地質(zhì)相關(guān)參數(shù)；地下水的類型、水位狀況、變化情況及流向等；主要含水層的基礎(chǔ)厚度及埋深、分布規(guī)律；隔水層的埋藏條件；含水層的埋藏條件；地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕程度，隔水層情況見圖1。

圖1 隔水層示意圖

2.2 勘察施工區(qū)地下水位

地下水位是巖土工程質(zhì)量的重要影響因素。如果地下水位喪失穩(wěn)定性，經(jīng)常出現(xiàn)上升或沉降情況，就容易使工程發(fā)生塌陷事故，在威脅施工人員生命安全的同時(shí)，還會(huì)造成工程的地基受損，進(jìn)而降低了工程的安全性和穩(wěn)定性[2]。因此施工人員需要將巖土工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃與施工區(qū)域的具體水文地質(zhì)情況相結(jié)合，指派專業(yè)人員對(duì)施工區(qū)域的地下水位狀況進(jìn)行仔細(xì)勘察，具體的勘察內(nèi)容包括：地下水的流動(dòng)狀況、地下水滲漏情況、地下水升降的主要原因、地下水位的歷史情況、近五年地下水位的變化情況。

2.3 勘察地質(zhì)環(huán)境情況

地質(zhì)環(huán)境狀況在巖土工程中的勘察范圍主要包括第四系厚度的控制情況、基底構(gòu)造、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造情況、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

2.4 勘察自然地理?xiàng)l件

氣象水文狀況及地形地貌情況是自然地理?xiàng)l件勘察的主要對(duì)象[3]。其中巖土工程施工區(qū)域內(nèi)的地貌地形、水系、地貌堆積、侵蝕情況又是地形地貌勘察的重點(diǎn)。而濕潤(rùn)度、氣候類型則是氣象水文特征勘察的主要內(nèi)容。

3 水文地質(zhì)工作的主要方法及作用

3.1 水文地質(zhì)工作的主要方法

3.1.1 工具探測(cè)法

通常意義上的工具探測(cè)法主要是指利用先進(jìn)、精密的儀器對(duì)巖土工程施工區(qū)域進(jìn)行巖石性質(zhì)勘察，具體的勘察內(nèi)容包括地質(zhì)巖石的電性、硬度、構(gòu)成成分、硬度、放射性、彈性及密度等相關(guān)參數(shù)?？辈烊藛T通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，可以加深其對(duì)水文地質(zhì)狀況的理解，有利于提升巖土工程方案的合理性與可行性[4]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工具探測(cè)法日趨完善，由于其具有較強(qiáng)的針對(duì)性和適用性，目前被廣泛應(yīng)用于巖土工程勘察中的水文地質(zhì)勘察中。現(xiàn)階段的工具測(cè)探法還包括電阻率法測(cè)探、淺震探測(cè)法、聲波探測(cè)法、電磁波探測(cè)法等。工具探測(cè)法具有較高的適用性與針對(duì)性，并且探測(cè)速度快，但其也缺乏獨(dú)立探測(cè)的可能性，需要與其他探測(cè)方法共同應(yīng)用。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)分析法

實(shí)驗(yàn)分析法的核心就是實(shí)驗(yàn)手段，工作人員通過調(diào)查取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，以此來分析工程勘察區(qū)域的參數(shù)樣本，從而有利于幫助勘察人員更好的掌握水文地質(zhì)的當(dāng)前情況。目前，水文地質(zhì)勘察中的實(shí)驗(yàn)分析法的具體內(nèi)容涵蓋諸多方面，例如壓水、注水、聯(lián)通、抽水、防水等。抽水試驗(yàn)是目前應(yīng)用的最廣泛的一種，勘察人員利用相關(guān)的勘察測(cè)量工具進(jìn)行抽水試驗(yàn)，可以得出抽水孔的特征曲線（見圖2）與實(shí)際抽水量等相關(guān)數(shù)據(jù)，勘察人員可以利用這些數(shù)據(jù)來對(duì)水層的具體特征進(jìn)行評(píng)估，從而促使勘察人員對(duì)工程勘查區(qū)域的水文條件、稅收問題等因素進(jìn)行深入了解。綜合來看，實(shí)驗(yàn)分析法具有較高的應(yīng)用價(jià)值但缺乏全面性和獨(dú)立性，需要與其他方法搭配使用。

3.2 水文地質(zhì)工作的作用

3.2.1 影響巖石物理學(xué)性質(zhì)

在巖土工程項(xiàng)目中，巖土物理學(xué)性質(zhì)是重要的影響因素，而水文地質(zhì)又是決定物理學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵。例如地下水位的升降情況會(huì)對(duì)巖土的膨脹性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，容易使巖土層的內(nèi)部結(jié)合失衡，從而使巖土的緊固性和密實(shí)性遭到了很大程度的削弱[5]。如果地下水位出現(xiàn)頻繁變化，巖土的收縮及膨脹幅度也會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，當(dāng)幅度增大到一定值時(shí)，可能會(huì)引發(fā)地裂，嚴(yán)重破壞建筑物的穩(wěn)定性。所以勘察人員在巖土工程勘察中要全面搜集和分析巖土的密度、成分、膨脹特性等數(shù)據(jù)，全面把握水文地質(zhì)與風(fēng)化殘疾巖土、軟質(zhì)巖土、黏性巖土等巖土物理性質(zhì)之間的關(guān)系，從而加深對(duì)地下水整體變化規(guī)律及分布情況的了解，為勘察人員制定改善巖土物理性質(zhì)的應(yīng)對(duì)措施提供依據(jù)。合理設(shè)置建筑地基施工的基礎(chǔ)深度，降低水文地質(zhì)對(duì)巖土物理性質(zhì)的影響，有利于提高建筑物的安全性與穩(wěn)固性。

圖2 抽水孔特征曲線

3.2.2 影響巖土工程的施工質(zhì)量

在巖土工程的施工過程中，勘察人員對(duì)地下水位升降情況的掌握程度會(huì)直接影響其整體質(zhì)量。如果勘察人員在巖土工程勘察初期對(duì)水文地質(zhì)信息掌握的不完善，可能間接導(dǎo)致巖土工程的施工方案缺乏合理性與可行性，容易引發(fā)安全事故。例如地下水位上升就會(huì)打破土壤的酸堿平衡，土壤中蘊(yùn)含的可溶性鹽會(huì)嚴(yán)重腐蝕建筑物的混凝土，削弱建筑物的穩(wěn)固性。除此之外，地下水位上升還會(huì)引發(fā)山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅巖土工程的施工安全。如果勘察人員對(duì)地下水位的變化情況及其影響因素進(jìn)行調(diào)查與分析，在方案設(shè)計(jì)時(shí)將水文地質(zhì)條件納入考慮范圍，有利于提高工程設(shè)計(jì)的實(shí)用性與合理性，對(duì)提高巖土工程的施工工藝與施工質(zhì)量具有重要意義。

4 結(jié)語

綜上所述，水文地質(zhì)工作對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察具有重要意義，還會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)建筑工程的地基施工、巖土施工等各個(gè)環(huán)節(jié)及投入使用后的建筑物安全性與穩(wěn)固性。隨著工程勘察的不斷發(fā)展，水文地質(zhì)勘察工作會(huì)受到勘察人員越來越廣泛的重視，加強(qiáng)水文地質(zhì)工作有利于消除地下水對(duì)人類生活與工程建筑的危害。只有全面做好水文地質(zhì)工作，掌握足夠可靠、有效的水文地質(zhì)信息，才可以為巖土工程提供必要的資料參考與數(shù)據(jù)支持，從而使地下水變化對(duì)建筑物安全的影響降低，推動(dòng)勘察水平逐漸提高。

[1]李堅(jiān)．巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題分析[J]．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（8）．

[2]楊峰．巖土工程勘察中關(guān)于水文地質(zhì)問題的相關(guān)研究[J]．城市地理，2014（14）．

[3]尹湃．淺談巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的地位及內(nèi)容[J]．科技信息，2011（22）．

[4]曹豫湘．淺析巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)[J]．中華民居（下旬刊），2013（8）．

[5]楊長(zhǎng)恒.工程地質(zhì)勘察中重視水文地質(zhì)問題的必要性分析[J].黑龍江水利科技，2014（05）.

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2016-9-28