巖土工程勘察中水文地質勘察的地位及內容探討

奚新定 呂治剛

（安徽省交通勘察設計院有限公司 安徽合肥 230011）

巖土工程勘察中水文地質勘察的地位及內容探討

奚新定 呂治剛

（安徽省交通勘察設計院有限公司 安徽合肥 230011）

隨著經濟建設的快速發展，巖土工程勘察取得了很大的進步，水文地質勘察是巖土工程勘察的核心環節，對巖土工程勘察具有重要意義。水文勘察的主要內容包括地質環境、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，對提升巖土工程的安全性具有重要的促進作用。本文主要從地質勘察的性質出發，淺談水文地質勘察的重要性及具體應用的方法。

地下水位；水文地質勘察；巖土工程勘察

引言

水文地質勘察在巖土勘察中占有相當重要的地位，主要原因是因為巖土工程地質與水文地質是緊密相連的，要想提高巖土工程的施工質量，加強水文地質勘察是必要的前提條件。由于水文地質勘察的工作量偏大，具體內容復雜多樣，只有有效保證水文地質勘察的精確性與經濟性，才能確保巖土工程的施工質量能有效提高。

1 水文地質勘察的概況

1.1 水文地質勘察的現狀

在社會的不斷發展中，各項自然災害都會始終伴隨人類前進的步伐，其中地下水是影響大多數地質災害形成的主要因素。據有關機構統計，由地下水和巖土相互形成地質災害的具體特征具有機理復雜、災害嚴重、種類多種多樣的特性，還同時具有可控制性[1]。另一方面，人們在實際工程勘察中對地下水的作用沒有一個清楚的認識，國家的實際投入相對較低，客觀上導致地下水的分析在巖土工程勘察中還處于初始階段。

1.2 水文地質勘察的影響

在巖石工程的初期，基礎埋深是重要的組成部分。工作人員在進行基礎埋深設計時，一定要充分考慮當地的基本水文情況及施工區域地下水的變化情況，以此提高基礎埋深設計的合理性。當巖土工程區域存在地下水賦存現象的時候，工程人員首先應對地下水的深度進行精確計算，同時制定降低地下水位的措施。除此之外，水文地質勘察工作一定程度上還會影響工程的地質結構，例如地下水上升會導致土地軟化，從而影響施工區域的土壤結構，嚴重時還會導致建筑出現裂縫，沒有及時采取措施的話，會降低建筑物的穩定程度。

2 水文地質勘察的主要內容

2.1 勘察含水層、隔水層情況

具體內容包括地下水滲流、賦存情況；水文地質相關參數；地下水的類型、水位狀況、變化情況及流向等；主要含水層的基礎厚度及埋深、分布規律；隔水層的埋藏條件；含水層的埋藏條件；地下水水質對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 勘察施工區地下水位

地下水位是巖土工程質量的重要影響因素。如果地下水位喪失穩定性，經常出現上升或沉降情況，就容易使工程發生塌陷事故，在威脅施工人員生命安全的同時，還會造成工程的地基受損，進而降低了工程的安全性和穩定性[2]。因此施工人員需要將巖土工程的設計規劃與施工區域的具體水文地質情況相結合，指派專業人員對施工區域的地下水位狀況進行仔細勘察，具體的勘察內容包括：地下水的流動狀況、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 勘察地質環境情況

地質環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、基底構造、地層巖性、地質構造情況、新構造運動。

2.4 勘察自然地理條件

氣象水文狀況及地形地貌情況是自然地理條件勘察的主要對象[3]。其中巖土工程施工區域內的地貌地形、水系、地貌堆積、侵蝕情況又是地形地貌勘察的重點。而濕潤度、氣候類型則是氣象水文特征勘察的主要內容。

3 水文地質工作的主要方法及作用

3.1 水文地質工作的主要方法

3.1.1 工具探測法

通常意義上的工具探測法主要是指利用先進、精密的儀器對巖土工程施工區域進行巖石性質勘察，具體的勘察內容包括地質巖石的電性、硬度、構成成分、硬度、放射性、彈性及密度等相關參數。勘察人員通過對這些數據進行整理和分析，可以加深其對水文地質狀況的理解，有利于提升巖土工程方案的合理性與可行性[4]。隨著科學技術的不斷發展，工具探測法日趨完善，由于其具有較強的針對性和適用性，目前被廣泛應用于巖土工程勘察中的水文地質勘察中。現階段的工具測探法還包括電阻率法測探、淺震探測法、聲波探測法、電磁波探測法等。工具探測法具有較高的適用性與針對性，并且探測速度快，但其也缺乏獨立探測的可能性，需要與其他探測方法共同應用。

3.1.2 實驗分析法

實驗分析法的核心就是實驗手段，工作人員通過調查取樣進行實驗檢測，以此來分析工程勘察區域的參數樣本，從而有利于幫助勘察人員更好的掌握水文地質的當前情況。目前，水文地質勘察中的實驗分析法的具體內容涵蓋諸多方面，例如壓水、注水、聯通、抽水、防水等。抽水試驗是目前應用的最廣泛的一種，勘察人員利用相關的勘察測量工具進行抽水試驗，可以得出抽水孔的特征曲線（見圖2）與實際抽水量等相關數據，勘察人員可以利用這些數據來對水層的具體特征進行評估，從而促使勘察人員對工程勘查區域的水文條件、稅收問題等因素進行深入了解。綜合來看，實驗分析法具有較高的應用價值但缺乏全面性和獨立性，需要與其他方法搭配使用。

3.2 水文地質工作的作用

3.2.1 影響巖石物理學性質

在巖土工程項目中，巖土物理學性質是重要的影響因素，而水文地質又是決定物理學性質的關鍵。例如地下水位的升降情況會對巖土的膨脹性能產生嚴重影響，容易使巖土層的內部結合失衡，從而使巖土的緊固性和密實性遭到了很大程度的削弱[5]。如果地下水位出現頻繁變化，巖土的收縮及膨脹幅度也會出現較大波動，當幅度增大到一定值時，可能會引發地裂，嚴重破壞建筑物的穩定性。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、膨脹特性等數據，全面把握水文地質與風化殘疾巖土、軟質巖土、黏性巖土等巖土物理性質之間的關系，從而加深對地下水整體變化規律及分布情況的了解，為勘察人員制定改善巖土物理性質的應對措施提供依據。合理設置建筑地基施工的基礎深度，降低水文地質對巖土物理性質的影響，有利于提高建筑物的安全性與穩固性。

圖2 抽水孔特征曲線

3.2.2 影響巖土工程的施工質量

在巖土工程的施工過程中，勘察人員對地下水位升降情況的掌握程度會直接影響其整體質量。如果勘察人員在巖土工程勘察初期對水文地質信息掌握的不完善，可能間接導致巖土工程的施工方案缺乏合理性與可行性，容易引發安全事故。例如地下水位上升就會打破土壤的酸堿平衡，土壤中蘊含的可溶性鹽會嚴重腐蝕建筑物的混凝土，削弱建筑物的穩固性。除此之外，地下水位上升還會引發山體滑坡、泥石流等自然災害，嚴重威脅巖土工程的施工安全。如果勘察人員對地下水位的變化情況及其影響因素進行調查與分析，在方案設計時將水文地質條件納入考慮范圍，有利于提高工程設計的實用性與合理性，對提高巖土工程的施工工藝與施工質量具有重要意義。

4 結語

綜上所述，水文地質工作對巖土工程地質勘察具有重要意義，還會嚴重影響整個建筑工程的地基施工、巖土施工等各個環節及投入使用后的建筑物安全性與穩固性。隨著工程勘察的不斷發展，水文地質勘察工作會受到勘察人員越來越廣泛的重視，加強水文地質工作有利于消除地下水對人類生活與工程建筑的危害。只有全面做好水文地質工作，掌握足夠可靠、有效的水文地質信息，才可以為巖土工程提供必要的資料參考與數據支持，從而使地下水變化對建筑物安全的影響降低，推動勘察水平逐漸提高。

[1]李堅．巖土工程勘察中的水文地質問題分析[J]．中國新技術新產品，2012（8）．

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

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

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

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

P641.72

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1004-7344（2016）29-0193-02

2016-9-28