王靈玨

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院湖南 長沙 410116）

水文地質(zhì)勘查對巖土工程中應(yīng)用的重要性

王靈玨

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院湖南 長沙 410116）

巖土工程勘查是施工建設(shè)活動組織開展的基礎(chǔ)和保障，通過巖土工程勘查，可以全面分析施工區(qū)域的地質(zhì)狀況，使施工實踐更加精準高效。對此，本文首先介紹了巖土工程勘查中水文地質(zhì)勘查的重要性，然后結(jié)合工程實例對水文地質(zhì)勘查在巖土工程中的應(yīng)用進行了詳細探究。

水文地質(zhì)；巖土工程；應(yīng)用

1 引言

在巖土工程勘查中，水文地質(zhì)與巖土工程地質(zhì)是緊密相連的，其對于巖土工程有著較大的影響，只有加強水文地質(zhì)勘查，才能有效提高巖土工程的施工質(zhì)量。因此，必須嚴格控制水文地質(zhì)勘查工作，最大程度的提升水文地質(zhì)勘查的經(jīng)濟性與精確性，提升巖土工程的施工質(zhì)量。

2 巖土工程勘查中水文地質(zhì)勘查的重要性

2.1 水文地質(zhì)勘查現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查研究，大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害的成因都是地下水的作用。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，由于巖土和地下水作用而形成的地質(zhì)災(zāi)害大多表現(xiàn)出以下特征：可控制、種類多種多樣、嚴重災(zāi)害、復雜的機理等。除此之外，由于在實際工程勘查中，人們沒有充分認識到地下水對于工程的影響，相關(guān)的科研投入也不足，因此，在巖土工程勘查中，對于地下水的分析還處于起步階段。

2.2 水文地質(zhì)對于工程基礎(chǔ)埋深影響較大

基礎(chǔ)埋深是巖土工程初期階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在考慮工程基礎(chǔ)埋深的過程中，一定要全面考慮到施工區(qū)域地下水的變化情況及基本水文情況，由此才能設(shè)計出合理的基礎(chǔ)埋深。如果巖土工程施工區(qū)域有地下水賦存的話，則必須確保地下水在工程基礎(chǔ)埋深以下，值得注意的是，部分巖土工程基礎(chǔ)埋深需要位于地下水以下，所以必須提前思考降低地下水位的措施。除此以外，水文地質(zhì)勘查工作對工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)有一定影響，比如地下水會影響到施工區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)，在一定程度上導致土地軟化，甚至會造成建筑地基出現(xiàn)裂縫。

2.3 水文地質(zhì)勘查會對巖土工程的整體質(zhì)量造成影響

水文地質(zhì)勘查的有效性對于巖土工程的整體質(zhì)量有直接的影響，特別是勘查人員掌握地下水位變化情況的能力對工程有較大的影響。在實際巖土工程勘查中，若水文地質(zhì)勘查人員沒有全面而充分的掌握施工區(qū)域的地下水位近些年來的變化情況，就會在一定程度上影響巖土施工方案的可操作性，進而導致安全質(zhì)量事故的發(fā)生。比如，地下水位突然上升，就會破壞土壤的酸堿平衡，在這種情況下，土壤中含有的可溶性鹽就會對混凝土產(chǎn)生腐蝕，降低工程建筑物的穩(wěn)定性。除此之外，如果地下水位上升，極易致使巖土工程施工區(qū)域周邊地區(qū)發(fā)生滑坡、泥石流等災(zāi)害，嚴重影響巖土工程施工進程。

2.4 地下水動力作用會對巖土工程產(chǎn)生影響

一般情況下，如果沒有受到人為原因的影響，地下水動水壓力對于巖土工程的危害性比較小。但在巖土工程施工中，受到人為活動的影響，導致地下水天然動力平衡被打破，在地下水移動壓力的影響下，通常會導致巖土工程危害的產(chǎn)生，包括突涌問題、基坑以及流砂管涌問題，嚴重影響巖土工程的施工質(zhì)量。

2.5 水文地質(zhì)會對建筑支護產(chǎn)生影響

隨著城市化進程的發(fā)展，我國城市建設(shè)范圍持續(xù)縮小，由此，建筑開發(fā)單位只能轉(zhuǎn)向高層建筑的開發(fā)。雖然在一定程度上，高層建筑的發(fā)展推動了城市的發(fā)展，成為城市的代表。但在建設(shè)高層建筑的時候，水文地質(zhì)會影響到建筑的支護結(jié)構(gòu)，降低建筑物的穩(wěn)定性。在高層建筑施工過程中，工程施工工藝及施工環(huán)境對于建筑質(zhì)量都有一定的影響，在實際施工中，一般采用垂直開挖和抽水的方式進行施工。在利用抽水方式施工的過程中，對直接影響到建筑區(qū)域的地下水位，降低地下水位，進而對于高層建筑的耐久性能與穩(wěn)定性能產(chǎn)生影響，甚至會導致地面沉降的發(fā)生。因此，在工程施工之前，要全面考慮到工程施工區(qū)域的水文地質(zhì)狀況，制定出可行合理的勘查方案，為后期施工創(chuàng)造便利條件。

3 巖土工程水文地質(zhì)勘查實例

3.1 巖土工程水文地質(zhì)勘查案例概述

該工程項目建設(shè)的規(guī)模為高層建筑4層，地下水4層。在負責實施本項目巖土工程勘查工作時，地質(zhì)勘查人員設(shè)置了46個鉆孔，其中，25個鑒別孔，21個控制性鉆孔，鉆孔編號為控1-控21，鑒1-鑒25。在具體的鉆孔深度設(shè)置上，勘查人員根據(jù)項目巖土所屬的風化巖特性而定，其控制孔的深度要大于3m，鑒別孔的深度要大于6m，鉆孔和地面之間的高程大小為6.54～12.10m。

根據(jù)鉆孔的數(shù)據(jù)信息顯示，該項目的地下水類型主要為基巖裂隙水及孔隙水，在巖土的含水層分布上，以中砂及粉砂層為主，涌水量不大。在地下水的滲透補給上，主要依靠自然降水及地下徑流的補給，地下水在賦存及水位變化規(guī)律上較為頻繁，經(jīng)勘查得出：該項目巖土工程地下水水位為2.50～4.50m，地下水標高數(shù)值為2.42～6.90m，地下水水位的年均升降幅度在2～3m之間。為進一步對項目巖土工程水文地質(zhì)信息加以明確，勘查人員選取了位于中砂層的控8，進行了抽水試驗，對地下水的賦存情況、埋藏狀況、富水性及滲透性表現(xiàn)、含水層分布等進行了數(shù)據(jù)收集。

表1 某項目巖土工程水文地質(zhì)勘查抽水試驗數(shù)據(jù)表

3.2 巖土工程水文地質(zhì)勘查的相關(guān)內(nèi)容

①從整體上勘查及檢測的巖土工程地下水給建筑物及巖土土體所施加的影響及作用，然后對可能出現(xiàn)的巖土工程危害進行前瞻分析及預(yù)測，提出相應(yīng)的預(yù)防及治理措施。②結(jié)合勘查得出的水文地質(zhì)信息及當?shù)貐^(qū)域的水文地質(zhì)資料，做好巖土工程施工建設(shè)的地基基礎(chǔ)選型工作。③要站在巖土工程施工建設(shè)的立場上，對可能出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題進行詳細分析：a.巖土工程施工建設(shè)要設(shè)置地下埋藏件時，要對埋藏鋼筋件及混凝土件的抗腐蝕性進行分析。b.巖土工程的巖基屬性為膨脹土及殘積土的風化巖等軟質(zhì)巖時，以其為地基基礎(chǔ)進行施工建設(shè)時，要對巖土土體遭受地下水侵蝕及影響的概率進行分析評價，著重預(yù)防其中可以出現(xiàn)的管涌及流砂危害的發(fā)生。c.巖土工程的地基基礎(chǔ)下方部位有承壓含水層分布時，要對承壓水層的作用規(guī)律進行分析及計算，避免承壓水對巖土工程的基坑底板產(chǎn)生水壓沖擊，增大巖土工程的失穩(wěn)幾率。d.巖土工程基坑開挖如在地下水位下部，為避免人為活動給地下水水位施加過大影響，要及時開展富水性及滲水性試驗，從而對巖土工程的地面沉降量，邊坡失穩(wěn)的概率進行分析評價，制定相應(yīng)的預(yù)防方案。

3.3 巖土工程水文地質(zhì)勘查的步驟及要點

以該巖土工程勘查項目為例，其在水文地質(zhì)勘查中主要遵循以下幾個步驟：①制定勘查規(guī)劃。這一階段的實施要點是對巖土工程區(qū)域的地質(zhì)及地形資料加以收集，結(jié)合巖土工程的巖土屬性對施工過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題進行評估，然后確定巖土工程施工的設(shè)備及材料。②勘查研究水文因素。在這一階段，主要是對巖土工程周邊區(qū)域的涉水線路及相關(guān)涉水工程進行研究，了解其對巖土工程施工造成的影響。③設(shè)計及制定巖土工程的基坑施工及支護施工方案。從該巖土工程勘查中的抽水試驗數(shù)據(jù)表中可以看到，在巖土工程分段施工部位，如位于中砂層的控制孔區(qū)域，其地下水水位、降深深度、滲透系數(shù)數(shù)值較大，對后續(xù)的巖土基坑施工會產(chǎn)生不利影響，勘查人員在對地下水情況進行全面細致分析后，在巖土工程基坑施工方案中，確定了沖孔灌注樁的樁基施工技術(shù)方案，并借助超前鉆探的方式，對巖土工程樁基的持力層進行勘查。而在基坑開挖施工方案及邊坡支護施工方案中，著重對本巖土工程中存在的砂土、粉土、風化巖等部位進行地下連續(xù)墻及預(yù)應(yīng)力墻的支護施工，在基坑的開挖深度上設(shè)置為最佳的20m，為避免巖土工程發(fā)生土體蠕變及開裂，勘查人員在勘查報告中注明，應(yīng)在巖土工程樁墻的外圍設(shè)置止水樁，如高壓旋噴樁，使止水樁可以連接及貫通中砂層及粉砂層。在樁墻的設(shè)置深度、大小、錨桿支護的直徑、斜度、間距等數(shù)據(jù)的確定上，根據(jù)巖土深度大小及地下水水壓壓力等要素加以確定，從而使巖土工程的基坑施工做到了高效、安全。在該巖土工程的基坑開挖施工時，施工技術(shù)人員根據(jù)水文地質(zhì)勘查成果，設(shè)置了排水溝、集水井、降水井等，以做到對巖土土體含水量的實時控制。

4 結(jié)語

綜上所述，水文地質(zhì)在巖石工程勘查中的重要作用更是不可忽視。水文地質(zhì)條件會對巖土工程建設(shè)產(chǎn)生不良影響，因此必須結(jié)合工程實際情況選用勘查技術(shù)對水文地質(zhì)進行詳細勘查測量，并進行認真評價分析，提升巖土工程項目建設(shè)效果。

[1]楊峰.巖土工程勘查中關(guān)于水文地質(zhì)問題的相關(guān)研究[J].城市地理，2014（14）：39～40.

[2]郭勇軍.巖土工程勘查工作中水文地質(zhì)問題探析[J].科技傳播，2014（07）：288～289.

[3]王科以.論水文地質(zhì)巖土工程勘查設(shè)計與施工[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（09）：296.

TU42

A

1004-7344（2016）16-0164-02

2016-5-7

王靈玨（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事水工環(huán)等工作。