肖磊

摘要：一直以來水文地質(zhì)是巖土工程勘察中的重要內(nèi)容，擬建場(chǎng)地的水文地質(zhì)情況影響到了整個(gè)場(chǎng)地的巖土地層情況，對(duì)巖土工程勘察所選用的工藝和方法起到了決定性的作用。在進(jìn)行勘探工程勘察的過程中，查明水文地質(zhì)條件，是確保巖土工程勘察結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的重要基礎(chǔ)，降低由于水文地質(zhì)條件所造成不利因素。本文從巖土水理性質(zhì)出發(fā)，分析了水文地質(zhì)勘察的具體要求，探討了水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響，最后對(duì)巖土工程水文地質(zhì)勘察注意事項(xiàng)和解決途徑進(jìn)行了研究，以此供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：巖土工程；水文地質(zhì)；工程勘察；勘察工藝

在當(dāng)前巖土工程領(lǐng)域，水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察和施工環(huán)節(jié)的影響十分顯著，尤其是地下水因素，是整個(gè)巖土工程架構(gòu)的主要影響因素。因此，勘察單位在實(shí)際工程勘察實(shí)踐中，必須要高度重視水文地質(zhì)條件，針對(duì)性的做好水文地質(zhì)因素對(duì)巖土工程的影響，確定合理的方案，是巖土工程項(xiàng)目順利實(shí)施的關(guān)鍵。

1.巖土水理性質(zhì)

地下水是影響巖土水理性質(zhì)的關(guān)鍵因素，一般的巖土工程需要重點(diǎn)關(guān)注地下水的賦存形式，具體如圖1所示，地下水主要以結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種形式賦存，而結(jié)合水則可以區(qū)分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。

1.1脹縮性

所謂的脹縮性，是指巖土在經(jīng)過吸水和失水之后，水體積變化導(dǎo)致巖土體積變化的性能，巖土中的水分吸收或者消化之后所出現(xiàn)的巖土脹縮表現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致地表出現(xiàn)裂縫，基坑出現(xiàn)隆起，對(duì)地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性造成影響，對(duì)于巖土的脹縮性描述一般從膨脹率、體縮率及漲縮系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行表達(dá)。

1.2給水性

巖土在飽水狀態(tài)下，巖土的空隙和裂隙會(huì)出現(xiàn)失水現(xiàn)象，這就是巖土的給水性特征。一般情況下，給水度是給水性的主要表達(dá)參數(shù)，也是巖土工程水文地質(zhì)勘察的重要指標(biāo)，對(duì)場(chǎng)地的疏干時(shí)間影響顯著，一般在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)的方法來測(cè)試巖土的給水性。

1.3透水性

水在重力的影響下，能夠透過巖土的過程就是指透水性，在很多巖土工程實(shí)踐中，勘察場(chǎng)地地質(zhì)條件的不同，其巖土的透水性差異非常明顯，一般而言均勻、顆粒交粗的巖土透水性較強(qiáng)，如很多灰?guī)r地區(qū)遇溶洞，其透水性較強(qiáng)。滲透系數(shù)是巖土工程勘查中透水性的表達(dá)，一般實(shí)驗(yàn)采用抽水試驗(yàn)來測(cè)試。

1.4軟化性

巖土在浸水之后，巖土的物力性能發(fā)生了改變，強(qiáng)度會(huì)變低，這就是巖土的軟化性，通常用軟化系數(shù)來表達(dá)，在巖土工程項(xiàng)目實(shí)踐中，當(dāng)出現(xiàn)巖石層容易被軟化，在地下水的影響下就會(huì)形成軟弱夾層。

1.5崩解性

巖土在浸水變濕之后，巖土?xí)霈F(xiàn)崩散和解體，這是巖土的崩解特性，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象與巖土的顆粒和礦物成分息息相關(guān)，除此之外與巖土的自身結(jié)構(gòu)也有很大關(guān)聯(lián)。

2.水文地質(zhì)勘察的具體要求

隨著現(xiàn)代巖土工程理論和實(shí)踐的發(fā)展，越來越多的超高層建筑拔地而起，對(duì)于地基基礎(chǔ)處理的要求越來越高，而不同項(xiàng)目所在場(chǎng)地的地質(zhì)條件差異性較大，若不加強(qiáng)對(duì)巖土地質(zhì)的勘察，尤其是水文地質(zhì)的勘察，將會(huì)帶來十分嚴(yán)重的后果。因此，不管是什么類型的巖土工程勘察項(xiàng)目，水文地質(zhì)的勘察都是重頭戲。水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察中的一部分，但是對(duì)整個(gè)巖土工程項(xiàng)目的影響十分顯著，謹(jǐn)慎查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)勘察工作，能夠確保巖土工程勘察的質(zhì)量。

在巖土工程勘察項(xiàng)目的實(shí)踐中，其主要的工作過程如圖2所示。其中水文地質(zhì)的勘察工作，需要綜合地理?xiàng)l件、地質(zhì)環(huán)境、地下水位等諸多因素，在具體勘察的過程中，須結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際要求，采用多種勘察方法查明地質(zhì)情況，在滿足規(guī)范文件要求的同時(shí)，須充分考慮到地理位置、地質(zhì)特征、地下水位和水質(zhì)條件等。通過對(duì)水文參數(shù)的測(cè)定，明確場(chǎng)地的巖土物理性能，進(jìn)而制訂科學(xué)合理的建設(shè)方案。

3.水文地質(zhì)對(duì)巖土工程勘察的影響

3.1地下水動(dòng)水壓力的影響

對(duì)于實(shí)際的工程勘察項(xiàng)目而言，水文地質(zhì)因素中對(duì)于巖土工程勘察影響最明顯的是動(dòng)水壓力因素。在具體施工環(huán)節(jié)，自然條件下的地下水對(duì)巖土工程勘察的影響較小，但是一旦出現(xiàn)人類工程活動(dòng)，地下水的自然條件就會(huì)發(fā)生變化，動(dòng)水壓力就會(huì)出現(xiàn)失衡，動(dòng)水壓力異常升高或降低，此時(shí)勘察得出結(jié)果可靠性較低。而且動(dòng)水壓力異常升高或降低，可能會(huì)產(chǎn)生較大的地質(zhì)災(zāi)害，這對(duì)于整個(gè)工程項(xiàng)目的施工都會(huì)造成極大的不利。

3.2地下水水位變化的影響

巖土工程勘察工作中，地下水的影響不僅僅有水動(dòng)壓力因素，還有地下水位變化所帶來的影響。地下水位變化會(huì)導(dǎo)致巖土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，甚至?xí)霈F(xiàn)地面開裂、避免沉降等諸多現(xiàn)象。而地下水位的變化的影響因素非常多，如巖性產(chǎn)狀、含水層結(jié)構(gòu)等，除此之外還有氣溫、降水量以及人類工程活動(dòng)的影響，很多時(shí)候地下水位變化的影響是多種因素綜合影響的結(jié)果。一旦地下水位上升出現(xiàn)異常，將會(huì)對(duì)建筑物的地基造成腐蝕，影響地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和可靠性。

地下水位上升會(huì)造成不利影響，而地下水位下降異常同樣會(huì)帶來危害。當(dāng)?shù)叵滤幌陆捣冗^大，同樣會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)地面開裂、避免沉降等諸多現(xiàn)象。除此之外，地下水質(zhì)的惡化、水資源枯竭等生態(tài)問題也會(huì)接踵而至。地下水位的過度下降對(duì)巖土工程勘察影響十分顯著，過于頻繁的地下水位變化，巖土的膨脹和收縮形變頻率也會(huì)加強(qiáng)，這樣的情況下會(huì)導(dǎo)致巖土工程勘察工作無法順利進(jìn)行，對(duì)后期的工程實(shí)體施工影響也十分明顯。

4.水文地質(zhì)勘察的注意事項(xiàng)

4.1充分了解場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過程中，首先需要對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行了解，如地下水的蒸發(fā)量、降水量、水位變化情況等基本信息，除此之外還要查明地下水與地表水之間的關(guān)系。不同地質(zhì)條件下，地下含水層厚度不一，而含水層厚度又是影響水文地質(zhì)的重要因素，地下水的流動(dòng)方向、變化情況以及水質(zhì)信息都是非常關(guān)鍵的信息，在實(shí)際勘察中，需要結(jié)合多項(xiàng)數(shù)據(jù)做出科學(xué)的判斷。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過程中，還需要勘察地下水和地表水是否存在污染，以及污染的程度。

4.2場(chǎng)地水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)

在實(shí)際巖土工程勘察的過程中，水文地質(zhì)條件的評(píng)價(jià)，必須要基于翔實(shí)的數(shù)據(jù)資料而得來，要對(duì)可能會(huì)影響巖土工程性質(zhì)和影響工程施工的因素進(jìn)行分析。根據(jù)分析的結(jié)果，針對(duì)性的采取預(yù)防和處理措施，確保后期工程實(shí)體建設(shè)施工的安全。對(duì)于水文地質(zhì)的勘察，要進(jìn)行的多角度、全方位的調(diào)查，結(jié)合實(shí)際情況，為建筑工程施工提供水文資料信息，以確保在后期工程實(shí)體建設(shè)施工的過程中，能夠有翔實(shí)的數(shù)據(jù)資料可供參考。此外，結(jié)合整個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分析出在不同時(shí)期場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的變化情況，以及會(huì)產(chǎn)生的隱患，針對(duì)性的做好預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施。

工作人員在進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的過程中，必須要求真務(wù)實(shí)，必須要結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際，對(duì)巖土性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察，并且有側(cè)重點(diǎn)，如對(duì)于軟質(zhì)巖石或強(qiáng)風(fēng)化巖石時(shí)，需要注意地下水對(duì)巖土體的脹縮，軟化以及崩散影響等。

4.3水文地質(zhì)勘察報(bào)告的復(fù)核

在水文地質(zhì)勘察工作中，須加大場(chǎng)地地質(zhì)情況的勘察力度，減少水文地質(zhì)所產(chǎn)生的不利影響。而實(shí)現(xiàn)這一目的，首先須明確勘察人員的工作目標(biāo)在進(jìn)行勘察過程中召開專題工作會(huì)議，對(duì)勘察的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行分析和討論，要求參與勘察的工作人員按規(guī)范、按要求進(jìn)行勘察工作，其次勘察人員須結(jié)合場(chǎng)地地質(zhì)條件和特點(diǎn)針對(duì)性地開展勘察工作，如勘察場(chǎng)地的氣候特點(diǎn)和地質(zhì)特點(diǎn)針對(duì)性地開展勘察工作，依據(jù)水資源分布特點(diǎn)選擇有效的勘察工藝方法，當(dāng)完成勘察工作后，要對(duì)勘察結(jié)果的合理性進(jìn)行分析，全面掌握?qǐng)龅貎?nèi)的水文地質(zhì)情況。

完成勘察工作之后，為了保障勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，需要做好報(bào)告的符合工作，在進(jìn)行勘察報(bào)告的符合過程中，邀請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)勘察的水文信息及各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷勘察結(jié)論是否合理，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或出現(xiàn)漏查的情況，就應(yīng)該對(duì)所有的勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)和更正，確保結(jié)論的準(zhǔn)確性?？辈靾?bào)告的復(fù)核不僅僅能夠幫助員工及時(shí)地查漏補(bǔ)缺，彌補(bǔ)工作上的不足，同時(shí)也有助于讓工作人員正確認(rèn)識(shí)到自身所存在的不足，加以改正以提高自己的業(yè)務(wù)水平。

5.巖土工程中的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)實(shí)例分析

5.1工程概況

某建設(shè)工程項(xiàng)目為工業(yè)建筑群，屬江岸湖濱剝蝕殘丘地貌，建設(shè)項(xiàng)目用地區(qū)域內(nèi)存在殘丘地貌，丘陵之間分布狹窄的一級(jí)階地，標(biāo)高為12m～14m，根據(jù)工程勘察的任務(wù)書要求，需要查明建設(shè)項(xiàng)目用地的水文地質(zhì)條件和基本特征，為項(xiàng)目建設(shè)用地施工圖設(shè)計(jì)提供水文地質(zhì)參考資料。

5.2水文地質(zhì)勘察方法

結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)及巖土工程勘察的要求，對(duì)于本項(xiàng)目的水文地質(zhì)勘察采用觀測(cè)點(diǎn)和觀測(cè)路線，對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的水文點(diǎn)進(jìn)行追蹤觀察，實(shí)現(xiàn)穿越構(gòu)造、地質(zhì)界線的調(diào)查方法，對(duì)于一般的水文點(diǎn)采取手持GPS定位的方法進(jìn)行勘察，對(duì)于重要的水文點(diǎn)采用RTK進(jìn)行精確定位，并翔實(shí)填寫泉水點(diǎn)實(shí)測(cè)流量等水文地質(zhì)資料。通過上述勘察工作，對(duì)廠區(qū)內(nèi)的地下水類型、分布情況以及地下水補(bǔ)給、徑流、排泄等變化進(jìn)行查明，為全面的進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)支持，了解項(xiàng)目建設(shè)所需的水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料。

通過抽水試驗(yàn)，測(cè)定第四系地層在天然狀態(tài)下和人工回填后的滲透系數(shù)，此次采取的抽水試驗(yàn)方法，完成4個(gè)鉆孔，其中三個(gè)鉆孔分布在建設(shè)項(xiàng)目用地的回填區(qū)，剩余一個(gè)鉆孔分布在場(chǎng)區(qū)的一級(jí)階地。

在完成抽水試驗(yàn)的同時(shí)，本項(xiàng)目的勘察還采用了壓水實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)建設(shè)用地地層不同巖性的風(fēng)化程度和透水率，在建設(shè)項(xiàng)目用地布置了6孔壓水試驗(yàn)。

除此之外，為了查清建設(shè)用地的地下水流速、流向情況，利用同位素綜合示蹤方法，對(duì)主廠區(qū)及周邊區(qū)域的地下水滲透流速大小、滲透流速方向進(jìn)行探測(cè)，本次勘察共布置10個(gè)地下水滲透流速探測(cè)孔10個(gè)，地下水滲透流向探測(cè)孔10個(gè)。

5.3水文地質(zhì)評(píng)價(jià)

水腐蝕性評(píng)價(jià)：根據(jù)抽水和壓水試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容，本項(xiàng)目所在地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)存在微腐蝕性，工程建設(shè)所形成的混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕狀態(tài)下，存在微腐蝕性。

工程建設(shè)對(duì)地下水的影響評(píng)價(jià)：建設(shè)用地所在的地下水徑流方向收到地形影響，場(chǎng)區(qū)內(nèi)的地下水順延節(jié)理裂隙和溶蝕節(jié)理形成徑流通道，流向第四系孔隙水區(qū)，最終向廠區(qū)內(nèi)的北向滲流，最終排泄與河流湖泊，遇汛期，場(chǎng)區(qū)周邊的河流會(huì)對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的地下水進(jìn)行反補(bǔ)，而場(chǎng)區(qū)地下水最終會(huì)流向周邊河流湖泊。建設(shè)用地完全平整場(chǎng)地后，最終地勢(shì)將高于兩側(cè)的階地，而場(chǎng)區(qū)所在地下中部巖體為弱風(fēng)化巖，根據(jù)壓水測(cè)試的結(jié)果顯示為弱～微透水層。因此，場(chǎng)坪開挖對(duì)地下水的流向影響不大。

地下水對(duì)工程的影響評(píng)價(jià)：主要場(chǎng)區(qū)地下水主要以基巖裂隙水為主，由于開挖平整場(chǎng)地的原因，原地貌的淺部風(fēng)化裂隙水已被完全清除，目前主要以微風(fēng)化巖體為主，而在前期的壓水試驗(yàn)結(jié)果顯示，巖土的透水率為0.41Lu～ 4.84Lu，結(jié)果表明為弱～微透水層，主要以大氣降雨補(bǔ)給形成暫時(shí)性的基巖裂隙水，在開挖基坑的過程中會(huì)出現(xiàn)局部滲水現(xiàn)象，但滲水量有限，可以采取明排的方式進(jìn)行處理，而地下的基巖特性，在后期施工的過程中不會(huì)出現(xiàn)流砂、管涌現(xiàn)象，基坑排水對(duì)于場(chǎng)地和地基穩(wěn)定的影響有限。

6.結(jié)語

綜上所述，巖土工程勘察工作實(shí)施的過程中，水文地質(zhì)的影響十分重要，對(duì)于整個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施有著舉足輕重的意義。因此，巖土工程勘察項(xiàng)目實(shí)施的過程中，一定要高度重視水文地質(zhì)因素的影響，謹(jǐn)慎務(wù)實(shí)的查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)情況，提高勘察數(shù)據(jù)和結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為后期工程建設(shè)施工環(huán)節(jié)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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