地下水在工程地質(zhì)勘察中的作用

楊陛涵

摘 要：工程地質(zhì)勘察工作本身是確定工程施工要求和設(shè)計質(zhì)量方案制定時的前提條件，只有確保地質(zhì)勘查資料的可靠性和科學(xué)性，才能確定地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中的潛在風(fēng)險。其中地下水位勘察工作是地質(zhì)勘查工作的關(guān)鍵組成部分需要引起高度重視，否則必然影響到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，產(chǎn)生各類不可控的隱患，所以本次研究也將分析地下水在工程地質(zhì)勘查當(dāng)中的作用與潛在影響。

關(guān)鍵詞：地下水;工程地質(zhì)勘察;作用

0.引言

任何類型的工程都離不開地下水環(huán)境勘察工作，并且在正式施工之前只有確定地下水環(huán)境適宜之后，才能讓建筑工程的安全性得到保障。對于建筑企業(yè)而言，應(yīng)該正確認(rèn)識到地下水對基礎(chǔ)工程可能產(chǎn)生的影響，包括地下水升降、地下水與地表樁基工程問題等多個方面，提升工程整體質(zhì)量。

1.地下水對工程產(chǎn)生的影響

1.1 地下水與工程基礎(chǔ)

通常情況下需要將基礎(chǔ)底面埋在地下水水位之上，尤其是基礎(chǔ)埋深要提前對地下水的水位進(jìn)行掌控和評估，如果一定要將基礎(chǔ)底面埋在地下水水位下方，則需要分析基礎(chǔ)施工材料是否會存在腐蝕以及排水措施選擇等。如果在包含承壓水的土壤當(dāng)中展開基礎(chǔ)，埋深則要分析基坑開挖時坑底土，是否會承受較大承壓力，否則坑底土一旦受到破壞會直接對工程質(zhì)量產(chǎn)生毀滅性影響。

又例如在樁基工程實施過程當(dāng)中，地下水產(chǎn)生的影響也非常明顯，由于天然地基造價成本降低，且施工工藝比較簡潔，所以地基沉降較為明顯時，就需要展開加固或結(jié)構(gòu)改變措施，來提升地基上部軟土的承載能力[1]。基于域地下水的運動情況，如果樁身下沉量小于土層下沉量，則樁土對樁身會產(chǎn)生比較明顯的負(fù)摩阻力，影響到樁承受力。除此之外地下水的腐蝕問題對樁的損害程度也會產(chǎn)生不同等級的影響。

1.2 地下水與建筑物

如果建筑物基礎(chǔ)受到破壞，則建筑物的穩(wěn)定性會受到嚴(yán)重干擾，地下水的升降過程與建筑物的質(zhì)量之間存在密切關(guān)聯(lián)，如果地下水水位升高之后，建筑物的地下室或地下結(jié)構(gòu)就會因此出現(xiàn)潮濕或滲水。另外地下水水位升高還會加速土壤的鹽漬化，進(jìn)一步加劇對建筑的腐蝕，部分建筑會因此而坍塌，或是由于地基變形導(dǎo)致建筑物變形。這表明在地下水水位出現(xiàn)急速升降時，都會導(dǎo)致土體發(fā)生不均勻的脹縮或形變。

1.3 地下水與基坑

現(xiàn)代社會高層建筑的數(shù)量不斷增加，且高層建筑的施工本身受到施工工藝和施工自然環(huán)境的影響，一部分高層建筑所使用的是垂直開發(fā)方法，而基坑開挖時會通過抽水的方式降低地下水位，減少土層壓力。地下水抽取之后，基礎(chǔ)底面之下的水位可能突然下降，導(dǎo)致周圍建筑物變形引起地表面坍塌，影響基坑開挖支護(hù)質(zhì)量。對此在安裝支護(hù)過程當(dāng)中要做好防水措施，并且確保地段區(qū)域內(nèi)的干燥程度。

2.地下水在工程地質(zhì)勘察中的作用

2.1 預(yù)防各類地質(zhì)災(zāi)害

同一區(qū)域不同時間的地下水會隨著地殼運動和時間更迭發(fā)生改變，其中雨季地下水位會明顯上升，旱季地下水位則會隨之下降。而在特殊時期地下水的水位出現(xiàn)異常上升或下降情況時表明可能產(chǎn)生各類地質(zhì)災(zāi)害，影響到人們的正常生產(chǎn)生活。我勘察后不能看出一些原因，都會導(dǎo)致地下水位發(fā)生變化，例如水層分布異常或水層結(jié)構(gòu)不合理等，如果能夠詳細(xì)勘察出地下水的分布狀況，就可以幫助工作人員細(xì)致分析地下水位產(chǎn)生異常的根本原因。實際上地下水升降或地下水動壓力對于基礎(chǔ)工程的危害都非常明顯，自然條件下，地下水供水壓力相對較小，不會產(chǎn)生明顯危險，但人類活動改變地下水的動力學(xué)平衡之后，就會讓基礎(chǔ)工程出現(xiàn)基坑涌水或流沙的現(xiàn)象，地下水的下降也說明水資源逐漸減少，水質(zhì)受損問題嚴(yán)重[2]。

對于此類問題的評估與確定可以通過分析地下水位變化的原因和分析含水層巖性等工作來確定區(qū)域內(nèi)的排水現(xiàn)象，例如薄氣帶較薄區(qū)域毛細(xì)帶距離地面更近，表明排水不暢可能性較高，對此需要預(yù)測潛在的地質(zhì)災(zāi)害并做好預(yù)防處理。

2.2 提升建筑工程質(zhì)量水準(zhǔn)

目前的工程地質(zhì)勘查工作當(dāng)中需要解決的問題在于地下水勘查時的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題，以往的勘察工作當(dāng)中一部分工作人員并沒有實時監(jiān)測地下水位的變化動態(tài)，只是簡單記錄工程地質(zhì)情況，使得勘查結(jié)果和實際狀況之間存在嚴(yán)重矛盾。除此之外，很多地區(qū)的勘察結(jié)果模糊不清，某些工程勘察報告并沒有以有效的結(jié)果作為參考依據(jù)，階段性工程審查一次通過率低。這表明現(xiàn)有的建筑工程可能存在嚴(yán)重的安全隱患，所以建筑工程施工時，需嚴(yán)格根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地下水勘查。當(dāng)前地下水的勘查技術(shù)類型較多，除去地面電法技術(shù)之外，還包括磁法技術(shù)熱測井法技術(shù)、電測井法技術(shù)等，不同的技術(shù)方法有著不同的應(yīng)用范圍。例如熱測井法技術(shù)可以對地層局部異常溫度與太陽輻射的影響作出判定，電測井法技術(shù)可以區(qū)分地下水的鹽分含量，高密度電阻率法能夠提升溶巖區(qū)域勘察工作效率，借助現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理獲得地層信息等。這些措施都是提升建筑工程質(zhì)量水準(zhǔn)的關(guān)鍵點。

2.3 確保工程安全性

勘查工作的常見項目包括土方受力標(biāo)準(zhǔn)勘察，地下水位勘查和地質(zhì)層勘測技術(shù)方案時，地下水的勘查和地質(zhì)構(gòu)成都會影響到工程勘察的結(jié)果，其中地下水的勘查與工程施工安全性之間存在密切關(guān)聯(lián)。因為地下水勘查可以對巖土的水理性質(zhì)作出分析和評估，巖土和地下水相互作用時，所顯示出來的各種性質(zhì)就是巖土本身的水理，性質(zhì)不僅會影響巖土的形狀和強度，同時會影響到建筑的穩(wěn)定性[3]。例如巖土的透水性，在勘測過程當(dāng)中可以通過抽水實驗來分析透水性的優(yōu)劣程度，而巖土的脹縮性則會影響到土坡表層穩(wěn)定性與地基變形幅度，諸如此類的參數(shù)都與工程安全之間存在密切關(guān)聯(lián)。

3.結(jié)語

水文地質(zhì)勘察是工程地質(zhì)勘察的關(guān)鍵組成部分，水文地質(zhì)參數(shù)信息的勘測有利于確保工程的順利實施，從根源上預(yù)防各類工程災(zāi)害的產(chǎn)生。對此建筑單位應(yīng)該加強巖土性能勘察并不斷關(guān)注地下水研究工作，讓勘察結(jié)果和實際情況更加接近，保障施工過程的嚴(yán)謹(jǐn)性和建筑工程的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張傲妲， 高福中. 試論地下水對地質(zhì)工程和地質(zhì)勘察的作用及其影響[J]. 中國科技博覽， 2012（34）：1.

[2]胡順洋， 張麗， 洪家寶. 高密度電阻率法在太倉市淺層地下水水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J]. 水利與建筑工程學(xué)報， 2015， 13（3）：5.

[3]陳榮，楊永印，張陽.分析水文地質(zhì)問題對工程地質(zhì)勘查的影響因素[J].世界有色金屬.2019，（22）.291-292.