水文地質在巖土工程勘查中的應用研究

宋絢臻

（河北九華勘查測繪有限責任公司，河北 保定 071000）

地下水是巖土工程建筑施工中最關鍵的外部作用要素，水文地質勘查工作與巖土工程施工密切相關，水文條件的變化會使巖土層的結構穩定性產生較大改變，出現地表開裂、地面沉降等問題，因此國家不斷加大資金投入力度，重視水文地質勘查工作，使得巖土工程等地質勘查工作取得了一定成效。在巖土工程施工前合理選擇勘查技術來對施工現場的水文地質情況進行勘查，并結合有關水文地質問題提出相關對策，能夠有效保障巖土工程施工的質量和安全，可以在一定程度上延長巖土工程建筑的使用壽命。因此，全面了解水文地質在巖土工程勘查中的應用，對巖土工程后續施工過程具有重要的保障作用。

1 水文地質和巖土工程勘查

水文地質是研究自然界中地下水的形成、分布和運動變化規律的一門科學，主要包括地下水的物理性質、化學成分以及對工程建設的不利影響和防治等。巖土工程勘查是指根據建筑工程的施工要求，對選定施工區域的地質、環境和巖土工程條件等進行詳細勘查，明確水文地質特性、水文規律、應力變化特征、物理參數等因素，并以勘查反饋得到的數據信息資料為依據做好后期工程設計工作，保證地基的強度和穩定性，確保巖土工程施工可以順利進行。

2 水文地質在巖土工程勘查中的重要作用

2.1 實現工程合理設計

水文地質勘查工作能夠幫助巖土工程施工人員明確巖土層的水文地質現狀、地下水構成和水域水層情況等，通過實時更新和完善地下河流走向和地下水的構成情況，正確反應施工現場的工程地質條件和巖土體性態，能夠為巖土工程施工設計人員提供精準的參數，實現巖土工程的合理設計，保證區域規劃的合理性，確保水文地質與區域地質之間的特征完全符合，避免因地下水構造導致巖土工程出現地基下沉、腐蝕、坍塌等情況，使巖土工程項目質量達到安全保證要求，還能為后期地質災害的防災減災提供重要的水文地質信息提示，從而將災害產生的風險降到最低，以提高巖土工程的經濟效益。

2.2 對施工埋深的作用

基礎埋深工作需要多次工程測量才能確保工程質量的提升，而水文勘查具有很強的時效性，每時每刻都在發生變化。如果在基礎埋深過程中不能第一時間提供最新的區域水文地質情況，施工人員只能預估地下水位的走向和深度，勢必會影響基礎埋深工作的準確和合理性，不僅會增加后期返工的可能性，還會給巖土工程建設帶來安全隱患。因此，水文勘查對施工埋深具有一定的指導作用，通過水文地質勘查明確地下水的整體分布和涉及區域之后，能夠更好地完成地下水的引導作業，實現地下水合理疏導降水，從而為巖土工程施工的基礎埋深工作提供較好的施工區域，不斷提高基礎埋深的工作效率[1]。

2.3 對施工地基的影響

為有效提高巖土工程的施工便利性和效率，在施工基礎階段就需要完成地下水的降位工作，雖然降水工作是獨立的施工工程，但是土壤土質的酸堿度和松軟度等都會對降水工作帶來不同的影響，一旦出現不符合降水條件卻強制實施的情況，會在很大程度上造成地基基礎傾斜、坍塌等情況，不僅會影響工程質量，延誤工期，還會給施工人員的人身財產安全帶來隱患。因此，在進行地基施工過程中需要明確施工現場區域內整體的水文地質條件和后續影響，通過勘查附近井水位置、地下水位變化、河流水位、流量和流速以及地下水的來源、類型和腐蝕性大小等內容，才能保證后期整個巖土工程施工的質量。

2.4 影響施工整體效率

地下水分布廣泛，會因自然因素和人為因素影響而出現動態變化規律。不同季節都存在各自的豐水期和枯水期，其地下水的儲量和水層都會發生不同變化，如果巖土工程施工前期不能做好水文地質勘查工作，只憑借以往的工作經驗進行施工，就會失去工程施工的技術性，影響工程的安全性和穩定性。工程施工具有施工周期長的特點，在不同施工階段要結合實際的水文地質情況，參考以往的水文地質勘查數據信息，準確做好數據的完善和了解工作，以最大限度減少水文地質對巖土工程施工基礎的影響，保證施工土壤的黏合度和穩固度，進而提升巖土工程施工的穩定性，確保施工完整性。

3 水文地質在巖土工程勘查中的應用

3.1 地質測繪技術

地質測繪技術主要包括地質點測量、地質剖面測量、勘探工程定位測量等，其儀器設備使用便捷、測量方法簡單，是地質勘查技術中最基礎的一項，新時期地質測繪技術不斷成熟，地質測繪技術已呈現出全方位、數字化、網絡化的發展格局。在巖土工程勘查的起始階段就使用地質測繪技術進行勘查作業，可以對整個工程勘查過程中產生的各項數據信息進行收集和歸納，能夠幫助相關人員從匯總的數據信息中掌握施工現場區域中水文地質的具體情況，然后結合巖土工程具體構成的特點進行具體情況具體分析，可以得出精準的水文數據，能夠為后續巖土工程施工提供有力的數據保障。

3.2 物探和鉆探技術

國家和政府對勘查工作的重視程度不斷加深，外加科學技術水平的不斷提高，使得我國在進行巖土工程作業時可選用的勘查技術較多，其中物探是水文地質勘查中比較常見的技術類型，指用物理的原理、方法和儀器來研究地質構造的勘查工作，相關人員通過提取所需信息，結合地質條件能夠做出合理的地質解釋，準確推斷探測對象在地下的位置、大小、形狀和范圍等因素，具有良好的工作效益，可以縮短勘查周期，但是很難對地形過于復雜的工程進行準確勘查。鉆探技術能夠有效反映出真實的地質條件，在測量上具有更高的準確度，但是受地質條件限制明顯。巖土工程的施工環境復雜，只依靠單一的勘查技術很難滿足特殊地質條件的施工建設需要，如部分施工現場區域的地下管線分布密集，單一勘查技術檢測得到的數據就存在一定的不準確性。因此，在開展巖土工程勘查過程中，要根據特殊環境條件，合理采用勘查技術，以高效完成對復雜地貌施工環境的勘查工作，并且最大限度保證勘查數據的精準性和可利用性，避免因勘查技術人員自身操作失誤造成勘查數據信息不準確，而出現工程延期等情況。

3.3 室內試驗及原位測試技術

原位測試技術是在巖土原來所處位置的原位狀態、天然結構、天然含水量和應力條件下對巖土性質和工程力學指標進行測試，主要包括載荷試驗、旁壓試驗、十字板剪切試驗、標準貫入試驗等測試方法，其具有操作方法簡單、周期短、影響范圍大、代表性強等優點，并且可以最大限度減少對施工現場生態環境的影響，具有綠色環保效益。在對巖土工程勘察過程中使用原位測試技術時，要采用多種試驗的方式，并且針對勘查過程中出現的技術問題開展室內試驗操作，通過各種方法交叉配合，合理分析、篩選和舍棄某項試驗數據，以保證各種數據結果的相互驗證，經過綜合對比分析之后，能夠進一步提高水文地質勘查數據的準確性，可以在減少巖土工程前期勘查的經濟投入成本時，實現對施工現場水文地質環境的準確判斷，明確其具體特征，從而提升巖土工程設計的合理性和科學性，能夠保障后期巖土工程施工的順利進行。

3.4 水文地質參數測定

地下水流是水文地質中的重要參數，而水文地質對巖土工程后續施工具有較大影響。因此在巖土工程施工之前需要采用鉆孔、探井、注水試驗、壓水實驗、單孔抽水試驗、多孔抽水試驗、室內試驗、試坑觀測等試驗對地下水的水位升降情況、水流情況、滲透參數、釋水系數、越流系數、單位吸水率、毛細水上升高度等進行準確的測量和登記保存，以便實時掌握地下水的流動情況，明確地下水與地表水之間的聯系，確保水文地質參數測定準確，才能保證水文勘查報告編制的準確性，才能為后期巖土工程的合理設計和施工打下堅實基礎。

現階段水文地質參數測定過程中，需要根據施工現場區域的實際情況，合理選擇測量方法，如地下水位受人類活動影響較小，在對靜止水位進行測量之前需要有一定的穩定時間，然后要在水位前20厘米測量含水層深度，以保證含水層滲透性檢測的準確，而在對地下水流向和流量的測試過程中要采用幾何方法，避免單孔測量存在的偶然性；對多層含水層進行測量前要采取止水措施，然后對每一層含水層都進行準確測量，并且將影響含水層和隔水層的各個因素做好記錄，才能幫助相關人員獲得較為精確的數據，從而為巖土工程建設提供依據。

3.5 電法技術

電法技術即高密度電法，是將電測探方式與電剖面方式進行有效結合的一種陣列式勘查技術，該技術的合理應用有效提高了巖土工程勘查工作的效率，并且因其對施工現場的環境布置要求較低，操作簡單快捷且不容易出現操作故障，能夠保證施工質量和安全等優點而被廣泛使用。隨著科學技術的不斷發展，巖土工程勘查過程中也不斷優化出現了各種自動化施工設備，其更能適應各種地質環境條件，并且通過與電法技術的高效融合不斷推動了巖土工程勘查技術的進一步優化和提升，促使新時期電法技術朝著數字化、信息化的方向持續發展。

4 水文地質在巖土工程勘查中的應用要點

4.1 準確掌握水文地質情況

首先，在進行巖土工程勘查過程中相關人員要準確掌握施工現場區域的水文地質情況和氣候條件變化規律，保證勘探地的降水量數據準確，避免影響后期巖土工程施工的順利進行；其次，科學開展各項試驗操作，確定其滲透系數、壓力值等內容，詳細了解和掌握施工現場區域的水位升降情況，避免因水位上升出現土地鹽堿化而影響工程地下結構的穩定性；最后，在巖土工程后續施工過程中一旦出現對水文地質污染和破壞行為，要及時明確污染情況并做好預防措施，以免因水文地質條件變化而對工程施工產生不利影響。

4.2 及時更新水文地質信息

地下水位受人為因素影響較小，但是其會受到季節、氣候、天氣等因素的影響，出現不同時間段水位的升降變化情況，因此在巖土工程勘查過程中要全方位多角度地加大水文地質的勘查力度，深入研究水理性質，及時更新水文地質信息，全面掌握不同時間段水流的流向、流量和流速等情況，確保水文參數數據的選取準確性和代表性，將存在的誤差控制在合理范圍內，并進一步優化水文地質評價工作，針對施工區域的水位變化情況提前判斷其可能對巖土工程施工帶來的影響，然后做好應急預案和預防措施，以將危險降到最低。

4.3 做好勘查報告復核工作

巖土工程勘查工作是確保后期巖土工程施工順利進行的重要前提和基礎，為有效保證勘查報告的準確性，需要邀請專業人員來做好勘查報告復核工作，一旦發現數據不準確情況要做好數據的更新和補充，既要保證后期項目施工人員能夠根據有關數據信息進行科學合理的分析和判斷，還能督促勘查人員在勘查過程中明確自身的工作目標和崗位職責，使其可以更加嚴肅、認真、仔細地按照相關規定要求開展勘查工作，以在規定時間和區域范圍內保質保量地完成勘查任務。

5 總結

綜上所述，在科學技術手段快速發展的背景下，巖土工程勘查技術也得了迅速發展，而水文地質在巖土工程勘查中具有重要作用。因此，針對不同的巖土工程施工環境，要因地制宜，合理選擇不同的勘查技術進行應用，及時更新水文地質信息，準確掌握水文地質情況，并根據勘查內容做好勘查報告復核工作，確定評定內容，明確巖土工程項目建設可能存在的安全隱患，包括水文地質條件對巖土工程項目產生的影響等，提前制定應急方案，以進一步提高巖土工程勘查工作的質量和效率，保證勘查數據的準確性，推動勘查工作順利進行。