分析巖土工程勘察中水文地質勘察的地位及內容

馮達福

（柳州市勘察測繪研究院 廣西柳州 545000）

幾乎任何一項建設工程在施工開始前都要開展巖土工程勘察，而對于水文地質方面的問題，需要通過水文地質勘察來查明和解決，巖土工程勘察和水文地質勘察屬于并立關系，都發揮著十分重要的作用。

1 巖土工程勘察

巖土工程勘察主要指的是以建設工程具體要求為依據，在查明場地范圍內地質和環境特征及巖土工程條件的基礎上進行分析與評價，最后編制出相應的勘察文件。巖土工程勘察主要目的為：采用不同的測試方法對項目場地實施深入的調查研究與分析判斷，確定建筑所處場地地質條件，并明確工程建設可能對地質環境造成的影響；通過研究確定在地基、基礎和上部結構施工時避免不容許變形發生的有效措施，使地基始終保持穩定，有符合要求的強度；確定地基承載力，為工程的設計與施工提供可靠參考資料。根據以上勘察目的可知，巖土工程勘察是一項綜合性工作，它的工作內容包括：

（1）查明工程所在場地的各項自然條件，包括地形地貌、氣象條件與水文條件。

（2）對場區中存在的各類不良地質進行研究，包括崩塌、滑坡與巖溶等，并分析與判明可能對場地穩定性造成的影響與危害[1]。

（3）確定地基基本構造和形成年代等基本情況。

（4）對地基土層各項物理力學性質進行測定，同時研究在工程施工與使用中可能產生的變化。

（5）確定場區內地下水的類型、水質情況、埋深、分布和變化等實際情況。

（6）根據工程的設計與施工要求對地質條件實施綜合性評價，并根據評價的結果提出合理化建議。

（7）對會影響到工程正常建設與使用的巖土層制定合理可行的綜合處置方案。

2 水文地質勘察

水文地質勘察還可被稱作水文地質勘測，與巖土工程勘察不同，它是指對一個地區范圍內的水文地質進行查明，掌握區域地下水與地表水主要產生原因、實際分布情況與運動規律，旨在為水資源的合理化開采和利用及工程設計與施工都提供可靠依據，它主要包含兩方面內容，即地下水勘察和地上水勘察。其中，地下水勘察是指對地下水在各個時期對應的水文情況進行調查與研究，包括水位的變化、流向和化學成分，確定實際的埋藏條件與是否具有侵蝕性等，判斷工程施工與使用中地下水可能出現的變化與造成的影響，同時制定有效的防治對策和建議。一般情況下水文地質勘察都需要在野外實施，野外工作得到的結果需要采用勘察報告的形式提交，同時還要附帶相應圖件[2]。若按照勘察的主要目的、任務及要求，則可以將水文地質勘察工作分成兩大類，即水文地質普查與專門針對工程的水文地質勘探。水文地質勘察主要內容如下所示：

2.1 水文地質測繪

水文地質測繪是指對區域的地下水與和地下水有關的所有地質現象實施觀測與填土，并對現有的相關資料進行收集；在場地內布置觀測點或觀測線來完成實地調查；對地下水露頭實際流量及水質情況進行測定；分析并研究地下水的形成條件，確定地下水形成過程、分布情況、埋藏條件及巖土自身含水性；確定地下水分布較為豐富的段落，確定需要進行更深層次勘探及試驗的部位[3]。通過遙感技術的應用，并結合衛星照片及航空照片來完成解譯，和水文地質測繪良好的配合，能提供既快又好的勘察方法，提高測繪工作的效率與測繪結果的精度。

2.2 地球物理勘探

對于地球物理勘探，一般將其簡稱為物探，主要用于尋找一個區域的地下水，找出含水層具體位置，并能對咸水體與淡水體之間的界線進行劃分。在實際的水文地質勘探過程中，經常用到的地面物探方法包括以下幾種：①電測深法；②電剖面法；③自然電場法；④淺層地震法；⑤α-徑跡法。經常用到的鉆井物探方法包括以下幾種：①電測井法；②放射性測井法。因物探方法的效率較高且經濟性良好，所以經常和水文地質鉆探及試驗等工作相配合，通過物探確定適宜的鉆孔地點及抽水試驗點，能有效加快實際的工作效率，并保證結果的代表性和真實性[4]。

2.3 水文地質鉆探

水文地質鉆探的主要目的在于確定含水層具體位置和分布情況，進而確定區域地下水所處存在條件。對于所獲得的巖心應進行詳細且準確的編錄，同時充分利用鉆孔實施抽水試驗及其他類型的試驗。對于水文地質鉆探，其要求與一般礦產鉆探有所不同，不僅孔徑比一般礦產鉆探大，而且還要使用清水進行鉆進，否則通過鉆孔和試驗確定的各項參數有很大概率失真，無法反映出地下水的實際情況，對后續的判斷與評價造成很大影響。

2.4 水文地質試驗

水文地質試驗主要目的在于獲取各類參數，為之后資源的分析評價和涌水量計算都提供可靠的參考資料，試驗的項目有很多，如抽水試驗、壓水試驗、注水試驗等，其中以抽水試驗最為常用。以抽水試驗為例進行分析，在試驗開始前，需要以井孔的結構及水位降深等為依據確定抽水設備及測試使用的儀具。其中，對于抽水設備，包括量桶、空壓機與水泵等，實際情況中要根據流量大小選擇，比如當流量在2L/s以內時，可選擇量桶，而流量超過2L/s時，需要使用堰箱或者是孔板流量計；水位主要使用測鐘、浮標水位計或電測水位計來測量；水溫主要使用緩變溫度計或帶溫度計的測鐘來測量。將抽水設備安裝到位后，先開始試抽，通過調試可以達到試驗要求之后，方可開始正式抽水。當抽水設備為空壓機時，需要設置測水位管，利用測水位管對動水位進行測量[5]。在實際的抽水試驗過程中需要加強地面排水，將地面上的水及時排除到不會對試驗造成影響的區域。抽水試驗時，還要做好對其他項目的觀測，如靜、動水位、恢復水位、實際流量與水溫等，同時做好相關記錄，不可擅自更改。

2.5 地下水動態觀測

這在水文地質勘察當中是一項十分重要的內容，鉆探與試驗中就要充分考慮預留一定數量的孔用于長時間觀測，定期對地下水的實際水位、溫度與水質進行測定，進而為之后的資源評價與計算等工作提供參考依據。對于動態觀測，其持續時間應達到一個水文年以上。

2.6 實驗室分析

水文地質勘察工作中，應選取適宜的試樣在實驗室開展各項實驗與分析，其內容包括水質、粒度、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測定[6]。

2.7 報告與圖件的編制

水文地質勘察得出的成果可以分成兩個部分，即報告與圖件。其中，報告需要真實反映出現場水文地質條件，解決需要解決的所有問題；而圖件指的是水文地質圖，其內容因為勘察目的與要求的不同而不同，常用水文地質圖包括綜合水文地質圖、地下水等水位線圖、巖石含水性圖、水化學圖、地下水埋深圖、地下水污染程度圖、水文地質參數分區圖等。

3 結束語

綜上所述，巖土工程勘察以確定建筑所處場地地質條件，明確工程建設可能對地質環境造成的影響，制定避免地基發生不容許變形措施，確定地基承載力，為工程的設計與施工提供可靠參考資料等為目的，水文地質勘察以掌握區域地下水與地表水主要產生原因、實際分布情況與運動規律為目的，內容包括水文地質測繪、地球物理勘探、水文地質鉆探、水文地質試驗、地下水動態觀測、實驗室分析、報告與圖件的編制，兩者在勘察領域都占據重要地位。