李文魁

（中化地質(zhì)礦山總局新疆地質(zhì)調(diào)查院，新疆 烏魯木齊 830000）

工程項(xiàng)目地質(zhì)勘察過(guò)程中，水文地質(zhì)屬于重要工作內(nèi)容之一，通過(guò)勘察報(bào)告，可以有效輔助工程項(xiàng)目的施工和空間改造工作的開(kāi)展，通過(guò)直觀呈現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為地質(zhì)環(huán)境開(kāi)發(fā)提供支持[1]。工作開(kāi)展階段，勘察工作人員需要高度關(guān)注水文地質(zhì)問(wèn)題，采取有效應(yīng)對(duì)措施，確保地質(zhì)勘察順利實(shí)施，為工程建設(shè)提供保障。

1 工程地質(zhì)勘察當(dāng)中水文地質(zhì)問(wèn)題

1.1 地下水腐蝕性問(wèn)題

地下水類型具有多樣性，水文地質(zhì)環(huán)境會(huì)影響水位，季節(jié)不同時(shí)地下水位也會(huì)發(fā)生變化。地表水具有腐蝕性的特點(diǎn)，由于水中含有礦物質(zhì)，地下水受到污染后，其內(nèi)部化學(xué)成分增加，導(dǎo)致其腐蝕性提高[2]。因此,在工程勘察過(guò)程中，需要對(duì)地下水腐蝕性進(jìn)行分析。如果腐蝕程度達(dá)到對(duì)應(yīng)含量，那么就會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成影響。勘察工作需要按照相關(guān)工程規(guī)范開(kāi)展，對(duì)地下水腐蝕性問(wèn)題按照水中不同離子含量、pH值、礦化程度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.2 水位對(duì)巖性的影響

部分巖土具有膨脹性，所以工程勘察階段，需要相關(guān)人員深度分析勘察區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境，了解地下水位的升降變化，分析地下水位高度變化是否會(huì)影響工程地基，進(jìn)而參考地下水位確認(rèn)地基深度。建筑基礎(chǔ)處于地下水位上方，當(dāng)壓縮層的范圍發(fā)生變化時(shí)，便可能影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，壓縮層水位逐漸上升后，地基受地下水影響，強(qiáng)度下降，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)沉降或者變形的問(wèn)題[3]。相反，如果水位處于壓縮范圍之內(nèi)，同時(shí)水位不斷下降，在自身重力影響下，也會(huì)導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)下沉。不均勻土質(zhì)存在情況、地下水位突變，也會(huì)破壞建筑整體結(jié)構(gòu)。所以在地質(zhì)勘察階段，地下水位變化規(guī)律直接影響上下水位的變動(dòng)。地下水位不同區(qū)域，受到淋濾作用影響，可能對(duì)鐵鎂等物質(zhì)產(chǎn)生富集作用，加上膠結(jié)土的填充，導(dǎo)致土體之間連接力不斷增加，逐漸形成硬殼層，提高土體承載力。地下水變動(dòng)層以下土體，因?yàn)榱魇цF鋁成分，導(dǎo)致土質(zhì)松軟，承載力下降。土層在水位下方，交替的地下水將氧化和水解作用削弱，土層上方結(jié)構(gòu)在重力影響下，使得土層更加密實(shí)。

除此之外，不同粘土、軟質(zhì)巖石、風(fēng)化積殘土的物理性質(zhì)和變化規(guī)律都有所不同，且能夠與地下水相結(jié)合，因此在地質(zhì)勘察環(huán)節(jié)需要深入研究巖土的力學(xué)變化特點(diǎn)，高度關(guān)注水位因素對(duì)于土質(zhì)的影響作用。

1.3 水位對(duì)工程的影響

在地質(zhì)勘察工作開(kāi)展階段，需要重點(diǎn)分析地下水位信息，并且了解水位的升降變化規(guī)律。自然條件下，地下水位變化具有季節(jié)性特點(diǎn)，雨季水位上升，旱季水位下降。不同區(qū)域的水位變化區(qū)域性、漸變性特點(diǎn)明顯。受氣溫、灌溉、降雨或者施工因素的影響，會(huì)導(dǎo)致水位發(fā)生變化，進(jìn)而對(duì)工程土質(zhì)造成影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致土壤鹽漬化，腐蝕建筑物，使河岸土體出現(xiàn)崩塌或者位移。上述問(wèn)題會(huì)對(duì)巖土土體產(chǎn)生較大的破壞性，還有可能引發(fā)液化、管涌流沙等情況，致使建筑基礎(chǔ)穩(wěn)定性下降。人為因素會(huì)導(dǎo)致水位下降，比如：過(guò)度開(kāi)發(fā)利用地下水，上游修建水庫(kù)，下游地下水未得到補(bǔ)給等。這些人為因素會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)裂縫、沉降、塌陷等問(wèn)題，可能對(duì)地下水造成污染，進(jìn)而影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

1.4 水壓對(duì)工程的影響

自然狀態(tài)下，地下水動(dòng)水壓力相對(duì)較小，無(wú)過(guò)大的危害。但是，受到人為因素的影響，比如工程施工會(huì)打破地下水自然狀態(tài)，改變其動(dòng)力平衡。動(dòng)水壓力較為嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成管涌流沙、基坑塌陷等災(zāi)害。

因此，地質(zhì)勘察環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)關(guān)注地下水的動(dòng)壓力影響水文地質(zhì)情況。

2 工程地質(zhì)勘察水文問(wèn)題解決措施

2.1 深度研究水理性質(zhì)

地質(zhì)勘察工程項(xiàng)目開(kāi)展階段，勘察人員需要高度重視水文地質(zhì)問(wèn)題，透徹研究水理性質(zhì)，深入分析了解地層特性，具體包括滲水性、溶水性等。了解地層特點(diǎn)，明確地下水變化規(guī)律，根據(jù)不同工程項(xiàng)目建設(shè)展開(kāi)水文地質(zhì)研究，通過(guò)抽水取樣和檢測(cè)，明確地下水成分、含量特點(diǎn)，為工程建設(shè)方案的設(shè)計(jì)提供支持，確保項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。

2.2 強(qiáng)化水文地質(zhì)勘測(cè)

工程項(xiàng)目地質(zhì)勘察階段，需要事先明確勘察目標(biāo)，保證勘察工作效率及質(zhì)量。與此同時(shí)，還需要靈活運(yùn)用勘察方法，以勘察水文地質(zhì)為重點(diǎn)，詳細(xì)分析工程區(qū)域地下水的特點(diǎn)，了解其分布狀態(tài)，明確地下水流特性，掌握季節(jié)變化規(guī)律和地下水變化規(guī)律，進(jìn)而獲得土壤滲透率等數(shù)據(jù)信息，計(jì)算滲透參數(shù)[4]。水文地質(zhì)調(diào)查工作開(kāi)展階段，需要借助水壓試驗(yàn)，確認(rèn)地下水壓力值。試驗(yàn)過(guò)程需要獲取起始?jí)毫χ?、壓力基?shù)、最高壓力等數(shù)據(jù)信息，根據(jù)上述數(shù)據(jù)結(jié)果分析地下水狀態(tài)，完成水文地質(zhì)評(píng)價(jià)，確保建筑結(jié)構(gòu)安全。除此之外，在地質(zhì)勘察環(huán)節(jié)，還需要對(duì)水文地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行測(cè)量，注意現(xiàn)代化技術(shù)合理應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)獲取精度，為工程建設(shè)提供支持。

2.3 關(guān)注水文地質(zhì)評(píng)價(jià)

地質(zhì)勘察過(guò)程中，由于此類數(shù)據(jù)之間具有關(guān)聯(lián)性，因此在工程設(shè)計(jì)、施工編制等方面需要盡可能詳細(xì)地獲取水文地質(zhì)信息數(shù)據(jù)[5]。

因此，無(wú)論是設(shè)計(jì)人員還是施工人員，都需要全面掌握水文地質(zhì)資料，保障工程順利建設(shè)。同時(shí)，還需要對(duì)建設(shè)區(qū)域水文地質(zhì)信息展開(kāi)全面分析，保證勘察精度，合理評(píng)估勘察數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)地質(zhì)情況是否會(huì)影響工程建設(shè)，并且預(yù)判工程建設(shè)存在的各類問(wèn)題，以便采取應(yīng)對(duì)措施。

3 工程案例

3.1 項(xiàng)目概況

某水利水電巖土工程堤防工程二級(jí)，水利工程建筑設(shè)計(jì)二級(jí)，泵站設(shè)計(jì)流量70m3/s，對(duì)應(yīng)建筑設(shè)計(jì)二級(jí)，綜合評(píng)定水利工程為Ⅱ級(jí)，主要建筑、次要建筑、臨時(shí)工程等級(jí)分別為2級(jí)、3級(jí)和4級(jí)，防洪標(biāo)準(zhǔn)100a一遇。

3.2 地質(zhì)勘察

通過(guò)地質(zhì)勘察，獲得該項(xiàng)目地表水、地下水?dāng)?shù)據(jù)信息，勘察階段地下水位高度9.8m，存在粉質(zhì)砂土，場(chǎng)地表層存在潛水含水層。

勘察階段分別選擇左岸、右岸、河邊等觀測(cè)孔，觀測(cè)水位分別為7.2m、7.1m、8.4m，按照地下水分布特點(diǎn)進(jìn)行分析，地下水按照河道兩岸高度逐漸降低，河邊土層中砂的承壓水位高度7.88m。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，擬建場(chǎng)地周圍沒(méi)有污染源，因此在勘察階段取樣地表水，得出水質(zhì)對(duì)混凝土沒(méi)有腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土也沒(méi)有腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)存在弱腐蝕性。由于場(chǎng)地周圍沒(méi)有污染源，因此地下水未受到污染，勘察過(guò)程利用鉆孔取樣的方式分析地下水水質(zhì)，結(jié)果表明對(duì)混凝土、鋼筋混凝土均無(wú)腐蝕性。

3.3 問(wèn)題分析

從穩(wěn)定性方面對(duì)工程建設(shè)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，場(chǎng)地的地震烈度6度，加速度0.05g，周圍8km距離之內(nèi)沒(méi)有斷層，因此區(qū)域穩(wěn)定性相對(duì)較好。在液化層的判斷方面，由于場(chǎng)地的地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震烈度Ⅵ，按照水工建筑的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，本項(xiàng)目建設(shè)無(wú)需考慮地震液化因素?？睖y(cè)場(chǎng)地土層包括填土層、軟土層和淤泥層，其中填土層由于是人工填土，均勻性不足，河道全場(chǎng)有流塑狀淤泥層分布，淤泥層主要是粉質(zhì)黏土和流塑狀粘土，因此具有高壓縮性特點(diǎn)，造成工程性較弱。分析地基土的滲透變形情況，填土層地表分布較廣且結(jié)構(gòu)松散，無(wú)論是防滲能力，還是抗沖刷能力都相對(duì)不足，容易出現(xiàn)滲透性破壞。砂土層透水性強(qiáng)，因此可能產(chǎn)生滲透性破壞，按照規(guī)范對(duì)砂壤土滲透變形、臨界水力比展開(kāi)計(jì)算，獲得評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.4 地質(zhì)評(píng)價(jià)

工程閘室的底板高程0.8m至1.2m，處于淤泥粘土層，由于粘土的強(qiáng)度低，難以達(dá)到持力層要求，因此工程建設(shè)階段，需要利用樁基，通過(guò)換填法對(duì)土層進(jìn)行處理。工程泵站的底面高程在0.1m至0.5m之間，處于淤泥粘土層，同樣需要通過(guò)換填處理。水閘上游的消力池底板深度3.2m，處于淤泥層，需要利用樁基或者換填方法進(jìn)行處理。水閘上游和下游首節(jié)翼墻的底板深度1.9m，介于粉質(zhì)砂土當(dāng)中，需要換填處理，第2節(jié)翼板的底面深度3.0m，淤泥層上方，深度2.9m，利用樁基處理。開(kāi)挖深度6.0m至12.0m范圍，土層滲透性強(qiáng)，含水量大，邊坡穩(wěn)定性不足，需要根據(jù)降水點(diǎn)、管井降水融合方式控制地下水，確?；娱_(kāi)挖、底板澆筑等施工階段水位處于基坑下方0.5m范圍之外。此外，為了提高邊坡穩(wěn)定性，采用水土保持技術(shù)，控制邊坡比在1:3之內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)各領(lǐng)域工程建設(shè)數(shù)量不斷增加，工程規(guī)模越來(lái)越大，建設(shè)質(zhì)量要求也更高。部分項(xiàng)目建設(shè)由于水文地質(zhì)勘察工作質(zhì)量不高，造成工程建設(shè)整體質(zhì)量受到影響。因此，各類工程建設(shè)以前，需要全面勘察建設(shè)區(qū)域水文地質(zhì)信息，保證工作高度精準(zhǔn)，為建設(shè)活動(dòng)提供有效的信息支持，讓工程設(shè)計(jì)方案更加合理，降低水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生的影響。