水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

談德富，龔震霖，馮 馳

（1.重慶一零七市政建設(shè)工程有限公司，重慶 401120；2.重慶市地勘局107 地質(zhì)隊地質(zhì)環(huán)境勘查院，重慶 401120）

巖土工程項目勘察工作當(dāng)中，水文地質(zhì)勘察是巖土工程項目勘察的重心所在，這是由于實(shí)施工程建設(shè)時，水文地質(zhì)情況對地質(zhì)環(huán)境有著最大的影響，因此應(yīng)當(dāng)對巖土工程項目區(qū)域地下水分布情況有一個全面準(zhǔn)確的了解，并對地下水做出科學(xué)合理的評價，保證相關(guān)數(shù)據(jù)的全面性與客觀性，才能更好的指導(dǎo)巖土工程項目建設(shè)工作順利開展。

1 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的重要性

巖土工程勘察是根據(jù)擬建工程的實(shí)際需求，查明場地的巖土工程條件，分析評價場地的環(huán)境和地質(zhì)特征，最終編制巖土工程勘察報告的過程。勘察的目的是通過現(xiàn)場鉆探、測試和取樣等工作，研究場地的地質(zhì)條件，分析建筑工程對環(huán)境產(chǎn)生的影響，確定地基巖土體的承載力參數(shù)，為地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工提供依據(jù)。勘察的主要任務(wù)是查明場地的地形地貌、氣象水文、場地構(gòu)造、巖土層時代成因、土質(zhì)類型及其埋藏分布情況和地下水類型、水質(zhì)及埋深、分布與變化情況等，給出巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，研究擬建區(qū)的崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等不良地質(zhì)體，綜合評價場地的工程地質(zhì)條件。

水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察中重要的組成部分，具有十分關(guān)鍵的作用，若水文地質(zhì)勘察工作不到位，會嚴(yán)重影響巖土工程勘察質(zhì)量，為后續(xù)的工程設(shè)計和施工留下安全隱患，可能會造成擬建工程的整體質(zhì)量降低、部分建筑物開裂、基坑失穩(wěn)及突涌水等不良地質(zhì)問題。水文地質(zhì)勘察是為了查明擬建場地的水文地質(zhì)條件而進(jìn)行的水文地質(zhì)調(diào)查和研究工作，其目的主要是了解地下水的成因、埋藏分布條件及其徑流運(yùn)動規(guī)律，主要研究地下水在全年不同時期的水位變化、地下水流動方向、地下水化學(xué)成分變化等情況，研究地下水對巖土工程的作用及危害，分析地下水在建筑工程施工過程中和使用過程中對其產(chǎn)生的影響和變化，并提出科學(xué)可行的防治處理措施。

因此，在實(shí)際的巖土工程勘察中，必須要意識到水文地質(zhì)勘察的重要性，結(jié)合場地實(shí)際情況加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察工作，研究地下水對擬建建筑物施工和使用中可能產(chǎn)生的影響，提出有效可行的解決措施，盡量避免地下水對建筑工程產(chǎn)生的不良影響，保障建筑工程設(shè)計和施工的順利進(jìn)行。

2 巖土工程中水文地質(zhì)問題分析

地下水存在于巖土中，是巖土的重要組成部分，可直接影響工程的基礎(chǔ)建設(shè)，關(guān)系工程的穩(wěn)定和安全。水文地質(zhì)問題需引起勘察人員的重視，勘察人員要不斷提高勘察技能，加強(qiáng)勘察中的水文地質(zhì)研究工作，提升巖土工程勘察質(zhì)量。

2.1 地下水位上升對巖土工程的影響

工程建設(shè)過程中，降雨量增加時，建筑場地周邊河湖水位會升高，對地下水位補(bǔ)給導(dǎo)致地下水位上升；其他途徑的大量排水也會導(dǎo)致周邊地下水位的上升。而地下水位上升，對建筑工程的施工和安全非常不利，可能會導(dǎo)致其基礎(chǔ)位置及形態(tài)的變化，造成建筑物開裂或整體上浮。地下水位上升還會導(dǎo)致黏土層含水量增大，強(qiáng)度降低，使建筑物發(fā)生不均勻沉降等問題。另外，地下水位上升也會導(dǎo)致已有建筑物地下結(jié)構(gòu)所受浮力增大。若設(shè)計時一味追求成本，降低抗浮水位，可能會導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)開裂、漏水等工程地質(zhì)問題，提高建筑工程的使用和維護(hù)成本，甚至?xí)绊懡ㄖ锏恼Ｊ褂谩?/p>

2.2 地下水位下降對巖土工程的影響

極端干旱天氣、大量抽取地下水、礦床疏干排水等都會導(dǎo)致地下水位下降，地下水位下降可能誘發(fā)地裂、不均勻沉降、地面塌陷等一系列工程地質(zhì)問題，還會造成地下水質(zhì)惡化、地下水資源枯竭等地質(zhì)環(huán)境問題。總之，地下水位下降會對建筑工程造成比較嚴(yán)重的危害，威脅建筑工程的安全及穩(wěn)定。

2.3 地下水位上升、下降反復(fù)交替對巖土工程的影響

當(dāng)擬建場地存在區(qū)域地下水位隨季節(jié)變化明顯的情況時，如地下水水位升/降交替變化頻繁（見圖1），極易導(dǎo)致巖土體出現(xiàn)不規(guī)則的收縮與膨脹，影響巖土體物理力學(xué)性質(zhì)，以致于區(qū)域產(chǎn)生不均勻沉降、地裂縫等，對建筑物安全產(chǎn)生巨大威脅。

地下水位升/降反復(fù)交替對巖土工程的影響，具體可以歸納為以下兩方面：①原本充水的巖土體不充水，地下水水位下降，使得巖土體結(jié)構(gòu)因失水發(fā)生改變，容易產(chǎn)生巖土體收縮現(xiàn)象，以此引發(fā)上部巖土體下沉，或是出現(xiàn)地裂縫；②原本不充水的巖土體充水后，地下水水位上升，使得巖土體結(jié)構(gòu)因充水而改變，巖土體膨脹后對上部巖土體應(yīng)力增加，最終導(dǎo)致地面不均勻凸起。基于此分析，必須加強(qiáng)擬建區(qū)域地下水的調(diào)查研究工作，將地下水對巖土工程的影響降到最低。

圖1 巖土工程地下水位升降示意圖

2.4 地下水壓力對巖土工程的影響

工程施工過程中，地下水位變化較大會導(dǎo)致地下水的壓力變化，對基坑、隧道等的安全施工造成不利影響，例如水壓過高時會造成基坑管涌、突涌等工程地質(zhì)問題。對此，應(yīng)在施工時密切監(jiān)測地下水的變化，就工程可能產(chǎn)生的危害提出應(yīng)急處置建議。

2.5 地下水位變化對特殊性巖土的影響

膨脹性巖土屬于特殊巖土，其對地下水的變化異常敏感，水位的升降變化會導(dǎo)致其產(chǎn)生不均勻的漲縮變形。無論是地下水位下降導(dǎo)致的收縮變形、還是地下水位上升導(dǎo)致的膨脹變形，都可能導(dǎo)致地面裂縫變形，引起建筑工程變形或破壞。故而在膨脹巖土地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察時，應(yīng)特別考慮場地水文地質(zhì)條件的勘察及研究，建筑工程的基礎(chǔ)埋深不應(yīng)設(shè)置在地下水位變化范圍內(nèi)，需要對基礎(chǔ)持力層進(jìn)行專門的研究，提出可供設(shè)計參考的合理的基礎(chǔ)處理方案。

3 巖土工程勘察水文地質(zhì)問題相關(guān)建議

3.1 規(guī)范巖土工程勘察工作

在巖土工程勘察行業(yè)中，我國已建立完善的法律法規(guī)體系和相應(yīng)的工作制度，其對巖土工程勘察的目標(biāo)、任務(wù)、勘察及評價方法等都作出了明確的規(guī)定。在具體的操作過程中，勘察人員應(yīng)以高度的責(zé)任心和積極的工作態(tài)度對待自身巖土工程勘察工作，收集勘察場地的地形地質(zhì)資料，了解建筑物的分布特征及用途等，及時與設(shè)計人員充分溝通交流，結(jié)合擬建工程的實(shí)際情況，嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行勘察、取樣和試驗(yàn)工作，編寫巖土工程勘察成果，以提高巖土工程勘察質(zhì)量，進(jìn)而保障巖土工程勘察的合理性及準(zhǔn)確性。

3.2 增強(qiáng)水文地質(zhì)勘察意識

在巖土工程勘察中，勘察人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察意識。在勘查前對場地區(qū)域的水文地質(zhì)資料進(jìn)行收集整理，在勘查過程中對場地實(shí)際水文地質(zhì)情況進(jìn)行對比分析，研究地下水水位、流向及分布范圍等問題，查明場地的地下水埋藏條件，掌握詳細(xì)、可靠的地下水變化幅度及規(guī)律，分析評估地下水對滲透變形、邊坡或基坑、基礎(chǔ)抗浮等方面的影響，根據(jù)實(shí)際情況提出可行的有效防治措施，以保證巖土體的穩(wěn)定性和工程設(shè)計方案的合理性。

3.3 加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的分析評價

在巖土工程勘察中應(yīng)加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的分析評價，有針對性地提出相應(yīng)的科學(xué)有效的防治措施，減少水文地質(zhì)問題對擬建工程的不利影響。例如地下水對巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的不利影響；地下水對鋼筋混凝土的腐蝕性分析；加強(qiáng)對風(fēng)化巖、膨脹土、軟弱巖石等不良巖土體的評價和防治；對有粉細(xì)砂、粉土的地區(qū)的流沙、管涌可能性進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施；評價承壓水對基坑的影響和破壞；分析在采取工程降水時可能引起基坑周邊建筑物、道路和地下管線等變形問題和對基坑、邊坡的穩(wěn)定性的影響等。

3.4 提高勘察技術(shù)人員的技術(shù)水平

目前從業(yè)的巖土工程勘察人員的專業(yè)技術(shù)水平參差不齊，部分從業(yè)人員的綜合素質(zhì)較低，對巖土工程勘察、水文地質(zhì)勘察的認(rèn)識程度不夠，也缺乏相應(yīng)的理論支撐。因此，有必要加強(qiáng)和組織勘察人員對新規(guī)范、新知識、新技術(shù)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，提高勘察技術(shù)人員的理論基礎(chǔ)、技術(shù)水平和責(zé)任意識。在實(shí)際勘察過程中嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，保障勘察工作的順利進(jìn)行，進(jìn)而提升巖土工程勘察的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察的重要內(nèi)容，對建筑工程的安全和穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。巖土工程勘察人員應(yīng)加強(qiáng)對擬建場地水文地質(zhì)條件的研究，分析其對工程可能產(chǎn)生的影響，對不利于工程建設(shè)的情況提出科學(xué)有效的解決措施，提高巖土工程勘察質(zhì)量，為建筑工程設(shè)計和施工提供支撐。