探討巖土工程勘察中水文地質問題的研究

許代兵

（重慶市地質礦產勘查開發局川東南地質大隊，重慶 404100）

1 巖土工程勘察中水文地質研究的意義

在巖土工程中，由于工程地質和水文地質聯系極其密切，二者之間相互影響又相互依賴。因此在實際研究過程中，常常會忽略水文地質實際情況，但實際水文地質復雜的區域，由于對其水文地質問題考慮不夠充分，以及設計過程中對水文地質的忽略，從而引發各種巖土工程災害。因此要提高巖土工程的勘察質量，就必須對巖土工程區域的水文地質條件及問題進行分析，從而了解水文地質問題對該巖土工程造成什么程度的影響[1]。

2 我國巖土工程中水文地質研究現有問題

水文地質問題是對巖土工程勘察結果以及后續建筑質量有著重要影響的問題，但是在工程中針對水文地質的研究整體較為膚淺、表皮化。就我國巖土勘察中水文地質問題的研究及勘察，主要存在以下幾方面的問題。

其一，隨著科學技術水平的發展，各行各業都在不斷地結合高科技推展行業地發展，但巖土工程水文地質的勘察過程中現代化技術的使用較少，對水文地質的深入勘察有所制約[2]。

其二，勘察團隊專業素質較差。巖土工程水文地質勘察過程需要根據實際地質環境等制定勘察方案并開展。但在實際水文地質勘察過程中的施工隊伍，整體專業素質水平有限，缺乏經驗。

3 重慶市潼南區通用機場巖土工程勘察案例分析

3.1 工程由來及工程概況

為加快重慶市潼南通用航空產業發展，擬建機場場址位于潼南區龍形鎮經堂村，距離潼南區20km，與主城區直線距離約80km，機場場址區內有村級公路相連，交通較為便利。

3.2 勘察范圍、目的及內容

本次勘察范圍：填方區至設計放坡邊線外延30m，挖方區采用凈空處理（1:5），勘察范圍至凈空處理區邊線及挖方邊坡影響范圍，溝槽低洼處勘察范圍至地下水及地表水影響。目的主要是為場道、給排水、消防、有線通訊等機場必要設備的設計提供詳細工程地質資料。勘察內容主要包含工程測量、工程地質測繪與調查、工程地質勘察、水文地質勘察以及特殊性巖土和特殊地質條件勘察等方面。

3.3 水文地質勘察

3.3.1 水文地質勘察工作內容

對機場區域進行水文地質測繪、取樣和試驗工作，主要勘察內容如下：

（1）查明地下水含水層特性類型、分布范圍、含水層厚度、埋藏條件、地下水類型、賦存條件和動態變化規律。

（2）查明場區含水層的分布規律、滲流狀態及地下水和地表水的水力聯系和補、徑、排關系。

（3）查明巖土層中地下水的水文地質參數。

（4）查明場區的地下水位及其季節性變化范圍。

（5）查明機場附近范圍內有無對地下水的污染源，取樣分析地下水的水質情況，評價淺層地下水對水泥混凝土、混凝土中鋼筋的腐蝕性。

3.3.2 水文地質概況及條件

場址區屬于低山丘陵地貌，地表地形起伏大，“U”型溝槽發育，山丘與溝槽相間發育，地表分布有季節性沖溝、人工溝渠及8處小型魚塘等地表水體。地表水體補給來源于降雨，干旱季節水位下降，汛期地表水體上漲，雨季將降雨匯集儲備，用于養魚及飲用。場地平場回填或開挖后，對機場建設無影響。

表1 水的腐蝕性評價結果表

工程區地勢總體中間高四周低，現狀地形呈臺階狀，沖溝發育，利于地表水、地下水排泄。

大氣降雨后，雨水大部分順坡面向溝谷移動，少量沿地表裂隙下滲形成地下水并以下降泉的形式出露，工程區地下水總體較豐富。

3.3.3 水文地質測試及參數

擬建場地內地下水主要分布于溝谷地帶，地下水類型主要為松散層孔隙含水層，泥巖為相對隔水層。本次勘察，對所有鉆孔進行簡易提水試驗，并對5條溝槽、溝谷低洼處5個鉆孔（鉆孔編號ZK38、ZK120、ZK195、ZK239、ZK277）做了穩定流抽水試驗，每試驗段采用1個落程水位降深，抽水穩定延續時間不少于24小時，鉆孔試驗成果統計利用潛水完整井穩定流公式計算滲透系數。

式中：K——滲透系數（m/d）。

Q——日涌水量（m3/d）。

H——含水層厚度（m）。

S——抽水降深（m）。

R——影響半徑（m）。

r——抽水孔半徑（m）。

由上表可知：場地內粉質粘土滲透系數0.24m/d～0.63m/d，屬弱透水層，同時本次勘察還采取軟塑狀粉質粘土進行室內滲透試驗，實驗成果為：2.6×10-5～8.2×10-6cm/s（0.71m/d～2.24m/d），滲透性差異較大。

場地內地下水分布不均，由于相對隔水層的存在地下水主要分布于構造剝蝕沖溝內，地下水分布不連續，同一沖溝內地下水位隨地形起伏存在一定高差，但整體水量較小，利于排泄處理,同時地下水的賦存具有一定季節性。

3.3.4 水質腐蝕性及對機場建設的影響

（1）水質腐蝕性評價：本次勘察在場地內采取地下水5組，其試驗成果統計見表3.2。場地地下水PH值在6.97～7.32之間，為弱堿性水，依據《巖土工程勘察規范》按Ⅱ類環境水，本場地地表水對混凝土結構有微腐蝕；按地層透水性，對混凝土結構具有微腐蝕，對鋼筋混凝土結構中鋼筋有微腐蝕。

（2）根據前述水文地質條件分析：根據上述水文地質參數的計算，具體得出以下結果：①場地坡頂及斜坡地段等地勢較高，地下水貧乏，埋藏深，水量較少，對機場影響較小，但應做好排水工作，防止雨季期間地表水對機場施工期間及運營期間產生不利影響；②場地溝槽溝谷及其兩側地下水較豐富，埋藏淺，屬淺層地下水，溝底及坡腳處少許地下水以泉、井形式排泄地表，將來對回填土具有一定侵蝕沖刷影響；地下水和地表水對砼物、鋼筋混凝土中的鋼筋及鋼結構具微腐蝕性，對機場建設影響小。③對于原屬構造剝蝕“U”型沖溝的填方區，由于其屬地下水的徑流區，飛行區應做好地表截排水措施，防止大氣降雨后，雨水下滲徑流帶走填土內細顆粒，進而引起變形、沉降。

4 巖土工程水文地質問題相關建議

4.1 詳細勘察水文地質條件

在巖土工程勘察中，首先需要技術人員結合工程區域水文地質制定具體勘察方案，主要包括地下水類型、地下水化學成分、含水層巖性等。

目前勘察中最常用的手法主要是鉆探技術，如果鉆探過程中遇到多層含水層時，需要利用隔水措施針對各層地下水水位展開測量工作[3]。

4.2 完善水文地質勘察管理和技術制度

為了提高勘察的效果，需要有嚴格的制度進行管理。在實際情況中，可以通過以下方式來完善水文地質勘察管理和技術制度：其一，提高水文地質勘察技術，結合計算機技術等，對勘察數據利用計算機進行分析處理，保證數據更加精確；此外，改善傳統的勘察技術，利用傳感器等進行監測，減少人力勞動。其二，在勘察前制定嚴格的勘察方案，并且將具體工作分配到個人，做到有據可查，并且提高團隊質量及完善管理制度。

5 總結語

水文地質是整個巖土工程勘察過程中最容易忽視的勘察內容，但同時又是造成巖土工程質量以及對工程具有一定破壞度的部分。

隨著巖土工程規模的不斷擴大以及以往工程中所出現的缺陷的總結，對水文地質問題的重視程度也在不斷增加。因此，做好水文地質工作，不僅能夠為工程設計提供詳細的水文地質資料，同時也能減少地下水對巖土工程的破壞。