王 雪

在地質(zhì)學(xué)科學(xué)研究工作中，地質(zhì)勘查一直是十分關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)。隨著社會經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，國家在地質(zhì)勘查作業(yè)中也加強(qiáng)了支持力度，使得地質(zhì)勘查的科研進(jìn)度日益提高，同時對地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量也有了更嚴(yán)格的規(guī)定。為了確保地質(zhì)勘查作業(yè)能滿足當(dāng)下巖土工程的建設(shè)需求與標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)必須全面優(yōu)化并創(chuàng)新水文地質(zhì)勘查技術(shù)。在傳統(tǒng)工程建設(shè)中，各施工企業(yè)未意識到水文地質(zhì)條件的重要性，地方政府在地質(zhì)勘查中投入的科研經(jīng)費(fèi)也有限，受到這些因素的影響，巖土工程的地質(zhì)勘查工作面臨極大的困難，這也導(dǎo)致巖土工程施工建設(shè)無法順利的開展。

1 水文地質(zhì)勘查在巖土工程中的作用

在水文地質(zhì)勘查技術(shù)中，其勘查方向是以地質(zhì)、自然變化為主要勘查目標(biāo)，可以協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系，從而改善自然環(huán)境狀態(tài)，為人們的生活提供安全保障。在建筑科學(xué)體系中，水文勘查起到了至關(guān)重要的作用，要想全面掌握各施工現(xiàn)場的狀況與要求，企業(yè)就必須深入調(diào)查施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文狀況，依據(jù)勘查到的結(jié)果再系統(tǒng)分析工程施工可能遇到的水文地質(zhì)問題，這樣便可針對可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行防范，同時也能最大限度的降低水文地質(zhì)對工程施工產(chǎn)生的影響，而巖土工程施工的安全也能得到保障。在巖土工程中，水文地質(zhì)勘查工作包含了對巖石與地質(zhì)結(jié)構(gòu)、性能的分析研究，在此基礎(chǔ)上還要制定有效、可行的施工方案，以便發(fā)揮水文地質(zhì)優(yōu)勢。所以勘查人員必須根據(jù)自己熟悉的地質(zhì)學(xué)等知識，精準(zhǔn)剖析施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件，并發(fā)現(xiàn)其中的工程隱患，再采用有效的方法針對性解決，這不但能確保工程施工順利的進(jìn)行，還可大大提高工程施工的質(zhì)量與效益。

2 在巖土工程施工中，水文地質(zhì)因素產(chǎn)生的影響

2.1 地下水上升

地下水位會受很多因素的影響而出現(xiàn)變化，不論是哪種原因?qū)е碌牡叵滤蛔兓?，施工企業(yè)都要進(jìn)行高度重視。在巖土工程施工中，地下水位的變化對其有著極大的影響。地下水位之所以上升，主要是受氣溫改變或強(qiáng)降雨氣候的影響，還會受到人為因素以及工程施工的影響。這些問題的出現(xiàn)都會干擾巖石結(jié)構(gòu)，再加上滲透作用出現(xiàn)軟化效應(yīng)，使得地下水分布出現(xiàn)變化，如短時間的強(qiáng)降雨會導(dǎo)致泥石流災(zāi)害，還會造成道路坍塌問題。巖土本身滲透性較強(qiáng)，水位上升會使地下水位升高，從而對巖土工程施工的安全性與施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。不僅如此，地下水位過高還會大幅度降低巖土強(qiáng)度，隨之山體以及橋梁的承載力也會降低，嚴(yán)重還會導(dǎo)致橋梁斷裂等工程事故。由此可見，地下水位升高對巖土工程施工有著極為不利的影響。除此之外，在實(shí)際巖土工程建設(shè)的過程中，地下水上升將會對巖土工程的施工與勘查造成阻礙。地下水上升時，巖土工程不能進(jìn)行大面積的勘查工作，直接影響巖土工程的后續(xù)施工。無法進(jìn)行有效地勘查，將會為施工質(zhì)量留下隱患。為了巖土工程的施工安全性，部分施工隊會使用垂直施工，此種方式雖然可以在一定程度上抑制地下水上升出現(xiàn)的隱患，但是，同時會造成巖土層的角度按壓力，影響施工地基，從而造成巖土工程建設(shè)的更大隱患。

2.2 地下水下降

如若地下水位下降，也會為巖土工程的施工帶來很大危害。通常情況下，地下水位在受到人為影響時會出現(xiàn)下降現(xiàn)象，例如人們大范圍開采地下水與礦物，使得礦床疏干，亦或在地下水的上游建造水庫等建筑，也會導(dǎo)致地下水供水不足。如若地下水的水位出現(xiàn)下降情況，很容易誘發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害，同時巖土層也會出現(xiàn)地裂或沉降等問題，甚至還會出現(xiàn)地下水耗竭問題，使其水質(zhì)急劇惡化，這些狀況的發(fā)生在一定程度上都會危害到工程施工的安全與穩(wěn)定。與地下水上升不同，地下水下降的危害更大。地下水下降的過程中，雖然可以進(jìn)行工程的施工勘查，但是巖土層會存在不同的狀態(tài)，地下礦物質(zhì)也會出現(xiàn)相應(yīng)的改變，從而影響施工勘查人員對此地的施工判斷效果。如果在巖土工程施工的過程中，出現(xiàn)地下水下降的現(xiàn)象，將會影響巖土層的施工效果，輕者出現(xiàn)巖土層開裂，重新施工的情況；重者將會出現(xiàn)巖土層斷裂，地面凹陷等危害施工人員安全的問題。此外，地下水下降還會引發(fā)水質(zhì)的改變，可能出現(xiàn)S、Al 等物質(zhì)，危害施工建筑，從而影響地面建筑的穩(wěn)定施工。

2.3 地下水的升降頻率改變

如若地下水的上升與下降頻率過快，也會對巖土工程產(chǎn)生極大的損害。究其原因，地下水位在急速上升或下降時，巖土層無法穩(wěn)定收縮或出現(xiàn)不均勻膨脹，若該情況反復(fù)發(fā)生會導(dǎo)致巖土層收縮幅度變大，隨之會引發(fā)裂紋問題，嚴(yán)重還會破壞工程建筑。而且地下水的頻繁升降也會導(dǎo)致地下水中的鐵、鋁等物質(zhì)逐漸喪失，這不僅會使土壤越發(fā)貧瘠，還會減少土壤的水含量，對其承載力也會產(chǎn)生影響。如若巖土層的承載力降低，巖土工程建筑物的使用壽命也會驟減。相對于地下水上升或下降對巖土工程的影響，地下水的升降頻率改變對巖土層的影響較大。一般情況下，地下水的上升與下降具有一個較為穩(wěn)定的頻率，在此頻率范圍內(nèi)，可以保證巖土層的正常施工。如果頻率被改變，巖土層將會出現(xiàn)不同程度的膨脹，從而在巖土層中形成較大的裂縫，無法進(jìn)行下一步的施工。此外，地下水升降頻率的改變也會出現(xiàn)地下水上升時間較長，或下降時間較長的現(xiàn)象。地下水持續(xù)上升將會出現(xiàn)巖土層強(qiáng)度下降；地下水持續(xù)下降將會改變水質(zhì)，無法進(jìn)行有效施工。也就是說，地下水的升降頻率改變后，將會出現(xiàn)地下水上升與下降的同時影響，從而影響建筑的安全施工。

2.4 地下水的動水壓力

在勘查巖土工程的過程中，地下水動水壓力問題會對工程施工產(chǎn)生極大的影響。在開展混凝土施工作業(yè)期間，自然狀態(tài)下的地下水不會對工程施工產(chǎn)生不利的影響，但在受到人們施工的影響后，地下水原有的自然條件被破壞，隨之會出現(xiàn)一系列變化并導(dǎo)致水壓力失衡。在此情況下，因地下水會形成動水圧，對巖土施工的勘查作業(yè)會產(chǎn)生不良的影響。而且如若地下水產(chǎn)生的動水水壓過高，還會為巖土工程帶來地質(zhì)災(zāi)害，如管涌問題。在進(jìn)行巖土層施工的過程中，地下水的壓力會對建筑進(jìn)行擠壓，從而導(dǎo)致上層建筑出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。地下水壓力同樣會影響巖土層的地基，動搖地基的根本，從而無法進(jìn)行上層建筑的施工。就勘查角度上來看，地下水的壓力將會影響到巖土工程施工前的勘查，地下水壓力會對巖土層造成自然條件的變化，當(dāng)出現(xiàn)大量的動水壓時，會造成巖土層的土質(zhì)變化，從而形成較為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，影響地面的施工安全。

3 水文地質(zhì)勘查技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

3.1 鉆探勘查技術(shù)

通過上文中對水文地質(zhì)勘查對巖土工程的影響分析后，本文認(rèn)為，在巖土工程的施工前，地質(zhì)勘查至關(guān)重要。巖土層作為施工的關(guān)鍵區(qū)域，其勘查效果將會影響最終的施工效果。巖土工程普遍是較為復(fù)雜的工程建設(shè)環(huán)境，普通的勘查技術(shù)不能適應(yīng)巖土層的多樣變化。因此，本文首先使用水文地質(zhì)勘查中的鉆探技術(shù)。鉆探勘查技術(shù)是水文地質(zhì)勘查技術(shù)中應(yīng)用最廣的一種技術(shù)，采用鉆探勘查技術(shù)不但可以精確檢測出勘查區(qū)域的地質(zhì)條件以及地下水巖土等狀況，還可以用作數(shù)據(jù)參考協(xié)助施工企業(yè)系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)內(nèi)容。在施工過程中往往會出現(xiàn)較多的巖層變化，地下水的上升或下降均會成為影響水質(zhì)勘查的關(guān)鍵因素。地下管線的問題也是成為影響勘查的關(guān)鍵性因素。鉆探技術(shù)可以通過其獨(dú)特的勘查能力，在不同的地形，變換不同的勘查手段，由此提高地質(zhì)勘查效果。例如，在地下水上升的過程中，可以將地下環(huán)境資料進(jìn)行分析與提取，最終將可以施工的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定，減少其他物質(zhì)對勘查的影響，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)勘查。為了進(jìn)一步提高地質(zhì)勘查技術(shù)的精度，鉆探技術(shù)會對水文地質(zhì)單元進(jìn)行劃分，如下圖1 所示。

圖1 水文地質(zhì)單元劃分圖

如圖1 所示，即是水文地質(zhì)單元劃分。在采用鉆探勘查技術(shù)時，其對勘查設(shè)備具有較高的要求。在施工階段如若只是采用金剛石制作的鉆探設(shè)備，是無法順利完成勘查作業(yè)，施工企業(yè)還需配套使用根管鉆進(jìn)施工技術(shù)。

首先，勘查人員要嚴(yán)格控制測量誤差。勘查人員在考察完施工現(xiàn)場后，會根據(jù)工程的施工需要依據(jù)不同層次深化測量內(nèi)容，以此保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確值并有效控制測量誤差。如若測量的偏差較大，極易致使勘查結(jié)果出現(xiàn)更大的偏差。通常情況下，勘查人員需將分層測量得到的數(shù)據(jù)誤差限制在5 厘米內(nèi)。其次勘查人員還要全面排查施工風(fēng)險?？辈槿藛T需嚴(yán)格把控下鉆的速度，確保下探速度均勻，同時在鉆探期間如若出現(xiàn)鉆不進(jìn)去問題，勘查人員還要排查風(fēng)險，采取措施，還要防止設(shè)備被損壞，這樣也能降低事故出現(xiàn)的概率。

3.2 槽探勘查技術(shù)

該技術(shù)可適應(yīng)很多巖土性質(zhì)條件，不過會受到很大的局限。為了更深入了解巖土性質(zhì)與水文地質(zhì)條件，并保證地質(zhì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，勘查人員需透徹分析內(nèi)部勘探結(jié)構(gòu)，通過采樣、分析巖土條件也能更全面的掌握地質(zhì)信息。如若遇到硬質(zhì)地質(zhì)層，勘查人員可使用機(jī)械鉆探，這樣勘查工作便可順利的開展。不過這些工作需由專業(yè)的技術(shù)人員監(jiān)督指導(dǎo)，只有這樣，勘查結(jié)果的精準(zhǔn)性才會提高，工作才會更加安全、有效。在巖土層中的土質(zhì)環(huán)境與其他土質(zhì)存在較大的差異，是在鉆探技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計的精準(zhǔn)勘查技術(shù)。在大型工程施工過程中，鉆探技術(shù)時間較長，范圍較小，無法適應(yīng)大型工程量的施工環(huán)境。因此，槽探勘查技術(shù)開始應(yīng)用。槽探技術(shù)普遍可以對地質(zhì)情況進(jìn)行大范圍的勘查，并對周圍環(huán)境作出分析，針對不同的質(zhì)地環(huán)境，可以進(jìn)行不同的分析調(diào)查效果，綜合現(xiàn)場環(huán)境，可以得出最佳的施工方案。此技術(shù)的成本較低，可以快速地進(jìn)行勘查，更加適用于大型巖土工程的施工勘查。

3.3 電法勘探技術(shù)

在巖土勘查領(lǐng)域，電法勘探作為先進(jìn)的勘查技術(shù)，對設(shè)備與勘查人員的操作水平都有著極高的要求，勘查數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性也相對較高，應(yīng)用效果較好。電法勘探技術(shù)主要是測量各種巖石土層的電化學(xué)性等特性開展勘查工作。在巖土工程中，勘查人員往往會采用性能高的勘探設(shè)備精準(zhǔn)判斷巖石層的結(jié)構(gòu)信息，同時還會系統(tǒng)分析相關(guān)電阻率等數(shù)據(jù)。電法勘探技術(shù)是目前較為成熟的地質(zhì)勘探技術(shù)，通過對電阻數(shù)據(jù)的分析，可以將巖土層的異常情況進(jìn)行提取。一般情況下，地質(zhì)土層的電阻均存在一個定值，在定值范圍內(nèi)即為正常地質(zhì)；而所謂異常情況就是在勘查過程中，突然出現(xiàn)低電阻或高電阻的現(xiàn)象。但是此種方法的適用范圍較小，不能在礦區(qū)等含礦物較多的區(qū)域進(jìn)行勘查，容易影響電阻數(shù)據(jù)的真實(shí)性，從而導(dǎo)致勘查誤差。但是，在巖土層中，電法勘查技術(shù)存在較高的勘查效果，可以快速地勘查到地下水質(zhì)情況，從而提出更加精準(zhǔn)的施工方案。本文認(rèn)為，電法勘查技術(shù)的勘查精度與電阻數(shù)據(jù)有關(guān)，通過計算電阻的基礎(chǔ)信息，可以保證勘查精度，進(jìn)而提高地質(zhì)勘查質(zhì)量。

4 地質(zhì)勘查技術(shù)要點(diǎn)

4.1 取樣勘查技術(shù)

在勘查巖土的過程中，勘查人員可選擇取樣勘查技術(shù)，如鉆探、坑探等，其中要數(shù)鉆探技術(shù)的使用范圍最廣，勘查人員可根據(jù)施工要求與勘查地段的環(huán)境特征使用相應(yīng)的勘查技術(shù)。至于物探技術(shù)，其不但作業(yè)簡單，成本也相對較低，勘查的速度極快，可有效解決巖土工程地質(zhì)勘查期間常見的一些問題。至于坑探技術(shù)，其種類相對豐富，能為勘查人員提供更多精準(zhǔn)的地質(zhì)信息。所以勘查人員在開展巖土工程勘查作業(yè)時，應(yīng)全面了解勘查技術(shù)的使用條件，依據(jù)不同的地質(zhì)類型與施工情況再合理采用勘查技術(shù)，這樣巖土工程的施工作業(yè)也可順利、穩(wěn)定的完成。在實(shí)際勘查過程中，可以實(shí)用相關(guān)的分層設(shè)備，將勘查土質(zhì)分為上、中、下三層，在地下水上升時，利用水位儀將上升的水位進(jìn)行記錄，通過分析巖層中存在的砂石情況，將巖土層水位上升時的狀態(tài)分為，含水層、富水層、隔水層等三個方面。在不同的水層中利用取樣勘查的方式，可以保證沒個水層采樣效果。在巖土勘查過程中，含水層普遍不超過33.267m，富水層在33.267m ～43.645m 范圍內(nèi)，隔水層在43.645m ～82.868m 范圍內(nèi)。通過不同層面的取樣勘查結(jié)果，統(tǒng)一進(jìn)行分析，可以最大限度地保證地質(zhì)勘查精度。

4.2 原位測試、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)技術(shù)

原位測試、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)技術(shù)常被應(yīng)用到巖土工程勘查作業(yè)中，該技術(shù)可為工程施工提供更精準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)。基于此，勘查人員應(yīng)以原位測試、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)技術(shù)來衡量工程建設(shè)的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。在原位測試中，勘查人員需結(jié)合原位應(yīng)力對勘查地區(qū)的環(huán)境進(jìn)行分析與數(shù)據(jù)測定，這樣便可保證勘查到的結(jié)果符合實(shí)際情況。如下表所示，即常用的測定方法。

表1 水文地質(zhì)測定方法

4.3 物理勘查技術(shù)

在經(jīng)常出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)，通過勘查得出了滑坡有存電性差異結(jié)論。針對此，在勘查作業(yè)中，勘查人員可運(yùn)用高密度電阻法，再結(jié)合運(yùn)用電探測法可實(shí)現(xiàn)電極在一條視察剖面疏散的效果。并且在該過程中勘查人員不需跑級測量，同樣能大幅度提高勘查的效率。采用物理勘查技術(shù)進(jìn)行工作，勘查人員可依據(jù)數(shù)據(jù)、電極的變化擬定PS 斷面等值線圖，這樣便可為工程提供更為可靠的滑坡地質(zhì)數(shù)據(jù)。在處理勘查數(shù)據(jù)期間，勘查人員在電阻模型構(gòu)建時需綜合平均電阻率。在構(gòu)建完電阻模型后，勘查人員就可利用數(shù)據(jù)信息判定滑坡地質(zhì)災(zāi)害帶來的影響。因?yàn)榛瑒用嫦路接心鄮r與粉質(zhì)砂巖，再加上滑動面上方的土體受到大量水的作用，由此可得滑動面的介電常數(shù)相對較大這一論點(diǎn)。

5 結(jié)語

總而言之，隨著社會的發(fā)展，我國工程的數(shù)量在不斷增多，要想提高巖土工程的施工質(zhì)量，企業(yè)就要把控好水文地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量?；诖?，巖土工程勘查人員不僅要掌握先進(jìn)的勘查技術(shù)，還要結(jié)合工程方案合理排查，這樣不僅能確保工程質(zhì)量達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，還能將現(xiàn)代工程的施工要求全面滿足。