探析巖土工程勘察中的水文地質問題

徐永章

摘 ?要：通常在建筑項目施工前，都需要對其周圍的巖土進行科學的勘察，在進行巖土工程勘察時，其結果主要受水文地質因素的影響，即地下水的變化，如果勘察時對水文問題考慮不充分，在后期的項目施工上將存在許多安全隱患。針對此情況，本文對巖土工程勘察中水文地質問題進行了詳細的分析，重點在于找到水文地質情況與巖土勘察工程的內在聯系，并且提出了相應的應對措施，旨在提高我國巖土工程的勘察水平，促進我國建筑工程事業的可持續發展。

關鍵詞：巖土工程勘察;水文地質;問題;分析

巖土工程勘察在我國現代化建筑行業中起到了至關重要的作用，科學的、合理的施工方案都需要根據巖土工程勘察結果進行設計。水文地質與巖土工程有著緊密的聯系，其直接影響到工程的安全與質量。因此，在進行巖土工程勘察工作時，相關工作人員必須認識到，水文地質問題在巖土工程勘察、設計中的重要性，進行勘察時，要將水文地質問題考慮進去，并在巖土工程的設計、施工中對工程區域內的水文地質進行詳細分析，但在現實操作中，因為受各種因素的影響，導致巖土工程勘察工作不到位，進而為日后的建設埋下安全隱患。因此，做好巖土工程勘察中水文地質問題的分析極具現實意義。

1.巖土的水理性質

1.1 脹縮性

顧名思義，巖土水理的脹縮性主要表現為水分流失體積減小，吸收水分體積增大。當膨脹的巖土水分流失時，巖土間顆粒間距縮小，從而引起土體的收縮。當膨脹的巖土浸水時，巖土間顆粒間的間距增大，水膜增厚，從而導致土體的膨脹。如果在某段時間內，巖土經歷了反復的膨脹、縮小，那么巖土表面上的建筑物將發生開裂，甚至被破壞。標定巖土的脹縮性的指標主要為：膨脹率、體縮率、自由膨脹率、收縮系數等。

1.2 給水性

給水性是指在重力或者壓力的作用下，巖土體中的部分水分能夠從其裂隙或者間隙中流出的特性，一般用給水度來表示給水性能的大小，而給水度通常由實驗的方法進行測量。

1.3 崩解性

崩解性是巖土體浸水后發生的吸水后濕化現象，巖土體內部浸水后，其土體結構將被改變，并且使得土體中部分膠結構物發生溶解，同時，巖土體通過對水分子的吸附，土塊表面極易形成水化膜，這樣顆粒間的連接將被削弱，在水膜的接入下，巖土體將出現崩解現象。

2.水文地質問題分析的相關內容

在巖土工程勘察過程中，需要掌握水文地質學的相關知識，以此來保證勘察的準確性。進行巖土工程中水文地質問題的分析，首先應當針對地下水對周邊巖土層以及建筑工程的影響進行分析，提前預測可能發生的危害，并且提供針對性的預防手段。其次，針對建筑工程的地基或者建筑項目前期的基礎工程進行分析，了解深層次的表征要求，結合水文地質問題有效結合，進一步確定滿足建筑施工要求的水文地質材料。再次，是根據施工現場環境的具體情況進行分析，如果是位于地下水位的基礎建筑，如地基、混凝土，則應該充分考慮地下水帶來的腐蝕性影響，并根據實際情況提出高耐久的方案。如果地基的主要承載結構長時間位于強風層或者殘余巖土中，則應該更重視地下水位的活動、升降等作用的影響。

3.水文地質對巖土工程造成的影響

3.1 水位上漲帶來的影響

在實際水文地質勘察中，由于勘察環境復雜多變，地下水的分布區域、水量以及水位受到多因素的影響，而且在多數情況下，例如長時間降雨、人工灌溉等都會導致地下水位出現不同程度的上漲，極易導致部分土壤區域沼澤化，從而影響巖土體結構的穩定性，且容易發生水土流失、巖土地面崩塌等現象的發生，如此，將給建筑工程的施工帶來嚴重的干擾。在巖土工程的勘察與施工的過程中，若某區域發生地下水位上漲的現象，將會嚴重腐蝕地基、地下的混凝土等建筑結構，另一方面，由于土質結構的松動，還將降低了建筑地基的穩定性，從而加大了建筑物局部崩塌的安全隱患。

3.2 地下水位下降的危害

地下水位下降將直接影響建筑物的穩定性，造成地下水位下降的原因很多，分為地震、干旱等自然因素，以及修建大壩、頻繁抽取地下水等人為因素，其中人為因素是影響地下水位下降的主要因素，如果地下水位大幅度下降，最終將引起地面塌陷、沉降等一系列問題。

3.3 動水壓力對巖土工程帶來的影響

動水壓力即為滲透力，主要是指巖土體中大量水分子在自由流動的過程中，由于土壤阻力的影響，對土壤結構產生拖拽的作用，從而使得巖土體土壤應力發生變化。滲透力的大小直接影響到建筑施工的安全性。先實際施工中，人為因素是改變土壤滲透力的主要因素，由于人類的活動，巖石結構被瓦解、損壞，導致地下水天然動力失衡，地下水天然動力失衡將引起流土、基坑等常見現象，其真實的反映出了人類的生產活動。

3.4 地下水位頻繁升降帶來的影響

如前文所述，巖土工程中，如果地下水位出現頻繁的上升現象，將極易造成巖土體的膨脹變形等安全隱患，若長時間出現此現象，將形成惡性循環，導致較大程度上降低了巖土工程自身的穩定性。在地下水漲幅波動下，如果地下水波動處于平衡狀態，則不會造成較大的危害，影響也不是很大，但是如果地下水位升降過于頻繁，動水的形成將直接打破地下水平衡狀態，使得整個巖土工程將面臨流沙等一系列自然災害。

3.5 地下水腐蝕問題

地下水位的變化主要受人為因素，自然環境的影響。地下水中含有大量的礦物質，一些帶有陰極的礦物質離子使得地下水具有一定的腐蝕性。在進行巖土工程勘察的工作中，應該充分考慮地面腐蝕。通常情況下，地下水的鹽度高于地表水，則具有更強的腐蝕性。

通常情況下，海水與淡水之間始終處于相對平衡的狀態，由于降雨作用，地下水的淡水在含水層流動，最后排入大海，盡管地下水中的淡水與海水的位置隨著補水量的變化，而產生進退運動，但從整體上看，還是保持平衡狀態。在人們的日常生活中，由于過度的開采地下水會，導致排入大海的淡水量減少，從而打破平衡，而大量的海水進入地下，地下水的腐蝕性則顯著增加。

4.巖土工程勘察中對水文地質參數的勘測

首先，要對巖土工程中的地下水位進行勘察，因為地基的建設與地下水位的深淺有著緊密的聯系。根據以往經驗，一般滲透性較差的巖土層，其水流比較穩定，滲透性強的巖土層，其水流速度相對較快，不利于建筑工程的施工。測量地下水位的方法主要包括：物理探測法、化學探測法、遙感探測法、地震波探測法以及類比法等，目前通過泥漿鉆探技術勘測水位方法較為廣泛，若非特殊情況，都需要將水層一層一層的區分開來進行檢測，使用測量水位的管子插入至含水層約20厘米左右的位置，從而對含水層的層次結構進行詳細的計算分析，之后再對地下水位的深淺進行測量。其次，要對地下水的流動方向進行勘測，幾何法為最佳的勘測方法，根據前面計算分析得到的水位高低，根據水位的高低判斷出地下水流動的反向。通常情況下，流向是垂直于等潛水位線的，并且經高水位的地方流向地水位的地方。再次，利用抽水試驗對地下水的水量以及水位的穩定性做定性分析，實驗次數應不少于三次，三次以下的試驗結果缺少一定的準確性和對比性，沒有說服力。在巖石工程的勘察過程中，勘察方法、儀器設備應與水位勘測時的標準是一致的，在所有試驗中，應當保證一次試驗勘測接近巖土工程建設的需求，并且勘測的結果是觀察水量、水位以及波動情況，如果該波動保持在一個合理的范圍內，那么基本可斷定地下水的水量與水位是滿足建筑工程施工需求的，反之，則不滿足。最后，就是對水壓的勘測，水壓的勘測工作受巖層與建筑施工要求的影響，不同巖層結構或者不同的建筑施工要求，所表現出的水壓是不同的，在進行水壓測量時，首先要進行打井，如果測量指定深度的水壓，就要保證井的密封性，一般采用鋼管井，以此來避免上層水帶來的影響。

5.巖土工程水文地質的勘察要求

勘察人員在對巖土工程的水文地質進行勘察前，要全面的掌握并熟悉建筑工程相關的勘察資料。資料包括施工現場的自然環境、地質條件、初步了解的地下水位情況、每個含水層與隔水層的埋藏要求、地下水流向以及水壓等信息。其次，要了解施工現場當地的氣候變化與地形特點，不同的自然條件對巖土建設工程的要求不同，例如，地形為山地地形且降雨量較多的自然場景的建設要求要比氣候適宜的建設要求多，在復雜多變的自然場景下應當更加注意巖土工程的穩定性。

在進行巖土工程勘察時，技術人員必須遵循各類施工原則，提高自身的工作質量。應當做到以下幾點：第一，如果利用物理探測法進行勘測，那么在勘測期間，工作人員需要全面了解勘察巖層的物理特性，科學使用各類的勘測儀器，例如地震波探測技術、電探測技術等，從而得出較為準確的巖土層物理參數，這是深入了解巖土工程水文地質的前提，從根本上保證了工作效率。此外，技術人員要對聲波、超聲波等技術進行科學使用，加大勘測工程范圍，提高工作效率，保證勘測數據的準確性。第二，在進行鉆探工作時，技術人員勢必要利用物力對其進行切割處理，可以采用旋轉的切割方式對巖層進行開槽，保證成型的鉆孔直徑具備一定的深度，在去除巖土中的巖芯時，工作人員需要對其進行試驗處理。第三，在進行坑探工作時，技術人員也需要科學使用此類技術，對巖土工程勘察的施工成本進行有效的控制，盡可能提升經濟效益。

6.巖土工程勘察過程中降低水文地質問題危害有效措施

6.1 提高水文地質評價的準確性

盡管在現實中，巖土工程勘察與施工的側重點不同，但是各環節之間的落實與執行，都應該根據地下水位的變化情況與水體活動特征位前提下開展工作，能夠準確辨別各種類型的地下水資源，對勘察到的地下水運動信息進行分析，提出相應的科學施工方案，有效防止地下水位變化對巖土工程帶來的危害，同時運用科學的手段對水文地質情況進行勘察，確保獲取到的數據完整無誤，針對地下水地特性展開重點研究，為相關工作人員更好的進行勘察與設計工作。此外，在進行巖土工程勘察工作前，要確保巖土工程的水文特征與地質環境的資料信息完整無誤，首先根據資料記錄，客觀地分析地下水的基本特征，掌握其水活動的規律，參考資料，并從結合多方面的因素對水文地質進行評價。

6.2 對地下水埋藏情況進行全面調查

在對水文地質問題進行勘察時，首先要明確勘察重點，要對巖土工程中地下水位的變化、排水等情況進行深入研究，同時，以此為依據，對巖土工程的水文地質進行客觀的評價，全面了解地下水位對建筑工程帶來的影響，在基坑工程方面，可以根據抽水試驗的結果，掌握其滲透能力，再結合對地下水的實際勘察結果，主觀分析在此水文地質條件下，可能存在的隱患，并制定出相應的應急方案，保證工程項目的順利建設。

6.3 強化水文地質材料收集整理

為了保證巖土工程勘察工作的順利進行，勢必要加強對水文地質情況的數據收集，充分利用所收集的數據信息，分析地下水對巖土工程可能帶來的影響，使用科學方法多角度，多方位的進行地下水數據信息收集，并對工程區域內水文地質情況進行客觀評價。根據勘察得到的數據信息，綜合考慮地下水的類型、變化趨勢以及滲透性，全面了解地下水對巖土工程的影響。在已有的數據信息基礎上，制定出針對性的施工方案及應急方案，避免各種問題的發生，為基坑施工提供安全性保障，確保了巖土層結構的穩定性，保證高效施工。

6.4 強化巖土水理性質測試

對水文地質參數的測定，在實際勘察過程中同樣重要，前文提到，巖土的結構主要受水理性質的影響，尤其是在建筑工程的穩定性方面。為了防止此類問題的發生，就需要加強對巖土工程水理性質的測試，根據測試結果制定針對性的解決方案。

結束語

綜上所述，巖土工程勘察過程中的水文地質問題應當予以高度重視，巖土工程周邊的水文地質條件對建筑項目施工有著極大的影響，想要保證巖土工程勘察工作的順利開展以及項目后期的安全使用，則需要對巖土工程周邊的水文地質條件進行科學的勘察，對水文地質進行全面詳細的勘測，防止水文地質對巖土工程施工帶來的各種危害，勘察人員必須遵循水文地質的勘察要求，掌握水文地質勘測的各項參數，從而對巖土工程中水文地質問題分析起到促進作用。

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