巖土工程勘察與施工水文地質問題探究

金江鵬

（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊，新疆 烏魯木齊 830000）

巖土工程勘察工作涉及水文地質問題，而國內缺乏該方面的先進經驗，相對而言，國外的研究更加深入。在開展施工之前，巖土工程相關工作人員必須落實水文地質的相關分析研究工作，避免表層嚴重坍塌引起的土體結構發生部分破壞的現象[1,2]。同時，加強研究巖土工程勘察的水文地質，以保證巖土工程勘察的工作效率、質量和安全[3,4]。

1 巖土工程勘察概述與施工要點

1.1 巖土工程勘察概述

勘察工作在巖土工程中發揮著重要作用[5]。如果勘察不到位和巖土水文地質的分析不夠準確等，其影響工程的基礎設計，導致成本得不到有效控制，甚至造成工程施工事故，生命財產造成巨大損失。因此，巖土工程勘察至關重要[6]。通過分析地質情況、地質強度和地質變形等參數，有效地預測出土層受到荷載，進而驗證勘察資料和土工參數的準確性，為后續的地基基礎設計奠定良好的基礎。

1.2 施工要點

首先，掌握巖層的物理特性。在實際施工中，勘測技術人員可以使用多種方法對巖土的物理性質進行測量工作。水文地質勘探是目前應用最為廣泛的方法，其既能掌握地層的物理信息，又能全面地掌握水文地質情況；同時，技術人員利用聲波等技術，擴大勘探范圍，提高勘探人員的實效性，提高鉆探工作人員的水平和實效性。

在進行工程地質勘察鉆探時，相關作業人員需要借助測量設備進行旋轉鉆孔。當前旋轉鉆孔普遍采用旋轉鉆進方式，各種工藝均可以用坑探挖出巖石土，可以形成較長的坑道；在坑探鉆進過程中，科學地運用各種技術進行交叉作業，但是成本較高，并且工作效率較低，造成費用較大且費時的情況。

2 水文地質勘探的意義

對地下水的分布及其形成規律進行勘察與分析是水文地質勘察的主要工作。

在巖土工程項目建設中地基的穩定性關鍵在于對地下水的物理與化學性質的分析和合理利用。

巖土工程建設與水文地質勘察兩者之間有著緊密的關系，巖土工程的結構穩定性與持久性受到地下水的影響，在一些地下水位較低的工程項目中，地質勘探人員沒有對水文地質情況進行深入的勘測，僅進行了較為簡單的描述。若勘察工作忽略了水文地質參數和細節地描述，其會導致發生地質災害。由此可見，全面做好水文地質勘察工作對巖土工程建設有著重要意義。

3 巖土工程勘測水文地質問題分析

3.1 地下水水位升高的危害

通常說來，造成地下水位出現上升變化的因素有兩個：一是因降雨增加，而使工程施工區域內分布的河流和湖泊等水位升高，間接造成地下潛水位升高。二是施工區域內的部分工廠，大量排放工業廢水。這種工業廢水一旦經過排水或引流管道滲入地下層，破壞地下水源的水液平衡，導致地下層出現潛水現象。在施工過程中，潛水位的上升可能引起建筑工程基礎的位置變化或結構變化，這不利于施工的順利進行。

3.2 地下水漲落的危害

據了解，地下水水溫的上升或下降均引起土壤不規則收縮和膨脹的現象，例如土壤的不規則收縮和膨脹均隨著水位的漲落發生變化。一般來說，土壤收縮和膨脹的地下深度可以通過彈性波勘探和電法探勘方法測定，這些方法不僅勘測范圍上具有優勢，而且還可以通過深層含水層探查，進一步確定地下河道的具體位置和巖土斷層破碎帶。除此之外，它在巖土彈性和風化層厚度方面具有一定優勢。

3.3 地下水壓力問題

地下水壓力是保證地下水良好流動狀態的前提條件，如果水壓力波動較大，將在一定程度上直接影響整個工程的施工質量，甚至威脅施工的安全性。地表壓力和降水的高低變化是水壓不穩定的主要原因，如果出現這兩種變化，會導致地下水位失去平衡。當地面壓力過大時，地下水壓相應地升高，造成多種災害，比如影響巖土工程的穩定性，嚴重影響和損壞實際建筑。因此，在具體的勘察設計和施工過程中，必須加強對整個土木工程施工的關注和重視，以保證其安全性與穩定性，從而為土木工程的順利實施提供一個穩定的基礎。

4 在巖土勘察中提高水文地質調查水平的措施

4.1 做好施工前的設計與準備

首先，在施工之前，相關工作人員應詳細勘探不同區域的地下水形成狀態及發展情況，采集到相關數據后，全面評價地下水的水位變化情況，評價內容主要為地下水的存量和水位高低。巖土工程施工要求根據地下水的實際情況進行制定，在工程施工前需要明確指示要求。其次應該做好施工的設計規劃方案，勘察規劃、可行性分析、初步設計方案和技術支持四個階段，其是勘察工作方案的主要內容。為了能夠節省程序可以將四個部分的工作內容歸結為兩個不同的方面，一個部分是進行勘測的過程中為施工目標提供施工資料，因此，需要勘測人員在資料搜集時對資料的真實性和準確性進行調研，其主要內容是基于研究方案,而目的是考察施工方案的合理性。另一個部分是對勘察基礎——施工方案進行勘察，主要的研究對象是勘察地的水文條件，需要排查施工過程中可能出現的地質問題，排查內容包含地下水的水位變化和巖體的變化等，對于此類問題，給出地質工程質量相關的意見。

4.2 水文地質調查統一標準

在水文勘察過程中，通過內容上進行詳細的注釋以及明確的界定，讓勘察人員直觀地了解這項工作的目的和作用。將現代化設備和各種勘察軟件更加科學、有效地結合與運用，以此提高水文勘測工作的現代化信息水平和勘測數據的時效性與連續性。

4.3 強化巖石水理特性研究

如何使建筑工程建設的施工質量更加符合國家標準，需要對巖石水理性質的研究以及掌握巖土溶水、透水和持水等特性，并且結合巖石水理性質特性，為建筑設計及建筑施工提供有效的科學依據。在工作中分析巖體水理特性，并調整施工方案，這樣既利于保證施工質量，又利于提高施工安全。在巖土工程勘察過程中，應加強對巖土水理性質的勘察，以提高勘察結果的準確性。

4.4 加大計算機技術運用范圍

在工程勘察領域中計算機技術的應用擔負著重要的任務，在科學飛速發展的今天，計算機技術對于施工條件和施工情況形成更高效的輔助。比如通過應用表面模型，統建相應的施工區域地質模型和地質空間，為水文地質的問題研究和優化提供了保障。另外，還可以將GIS技術應用于巖土勘察工作中，該應用有效降低勘察的人工成本，改善過去老舊的巖土工程勘察模式。引用坐標空間查詢和網絡分析兩個方面，從而降低水文地質問題在巖土工程勘察中產生的影響，提高巖土勘察工作的效果和效率，為工程施工達到預期目標提供保障。

4.5 注意選擇合適的施工方法

4.5.1 實物調查方法

實物調查法主要依靠電法探測和彈性波的原理預測不同巖石層的物理性質和巖石層之間的實際情況，彈性波的工作主要探測技術有以下幾種：地震勘測、聲波探測和超聲波探測等測量技術。這些技術實現大范圍內的厚度探測連接基層的狀況，同時，實現精準的追蹤，并且測量了風化土層的厚度和彈性的有關參數。

4.5.2 機器探究法

首先，在人工的操作下機器設備通過旋轉、切割等手段，將巖石處理成直徑體積較小的鉆孔，同時將各個鉆孔的深度控制在合理的范圍內，去除內部的巖層，進而通過人眼直接觀測確定巖層性質、構造和風化的程度。對已經去除的巖層進行相應的試驗分析，比如應用到工程地質測量，灌漿試驗以及長期觀測的工作中，與上面工作方法相比這種鉆探施工方式有利有弊，其優點是在施工中實現較大的精確度，并且勘探的項目多，缺點是其應用具有局限性。

5 結語

以往對于工程項目水文地質情況的調查與了解，存在多種問題，包括調查不夠全面和資料不夠充分等問題，應強化工程地質的勘察工作，為工程建設奠定良好的基礎。在巖土工程施工建設過程中，水文地質勘察對工程的設計和工程的施工提供有力地支持與幫助，為工程建設提供更加有力的保障，確保工程建設的質量和效率。