水文地質在工程地質勘察中的應用

祁芙前

(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局二總隊，貴州 六盤水 553000)

0 引 言

在實際開展工程勘察工作的過程中，水文地質因素一直是其中一個十分關鍵但又十分容易被忽略的問題，水文地質之所以重要的根本原因，在于其與工程地質這二者之間的關系十分密切，地下水不僅是巖土體的一個組成部分，同時也會在很大程度上影響到巖土體工程的特性。另外作為工程建設的基礎環境，其也同樣會影響到建筑物的壽命以及穩定性。

1 地下水引發的工程危害

1.1 地下水位的升降變化

許多因素都有可能導致地下水位出現變化，但只要地下水位的變化達到了臨界值，就一定會為巖土工程帶來一定程度的危害。

1.1.1 水位上升導致的工程危害

對于地下水位而言，能引發其地下水位上升的原因是十分多樣性的，這主要會受到地質因素、水文氣象因素以及人文因素的多方面影響，甚至有時候可能是多樣化因素的綜合影響結果。而地下水位的上升也有可能會導致巖土工程出現：土壤沼澤化、巖土以及地下水對于建筑物的腐蝕性增強；河岸、斜坡等巖土體出現崩塌、滑移等一系列不良地質現象；一些具備有較強特殊性的巖土體結構被破壞，導致強度降低；地下洞室被沖水淹沒導致的基礎上浮以及建筑物失去穩定性。

1.1.2 地下水位下降的因素及危害

地下水位下降帶來的危害與造成地下水位上升的因素相比，造成地下水位下降的因素普遍為人為性因素。例如，在基坑施工過程中大量抽排地下水、上游筑壩在水庫修建的過程中劫奪了下游地下水的補給等，地下水位下降，在一般情況下會引發地面出現塌陷、沉降等災害，另外也可能引發地下水源枯竭等問題，這不僅會給建筑物的穩定性帶來威脅，同時也會導致環境出現惡化，進一步壓縮生物的發展空間。

1.2 地下水位的頻繁升降對巖土工程造成的危害

當地下水的頻繁升降發生時，會導致巖土的膨脹收縮進行變形往復，導致在地面開裂、塌陷等的影響下出現的建筑物破壞。地下水在升降變動的過程中會引發地下水出現積極交替的情況，這也會引發土層當中含有的膠結物流失。這將導致土體壓縮性增大，承載力降低，也有可能發生管涌等不良地質現象。這將會為工程的選擇和處理帶來十分負面的影響。

2 工程地質勘察中水文地質的應用策略

2.1 評價內容

在傳統的工程勘察工作當中，由于勘探人員沒有結合基礎設計以及相關的施工需要進一步對地下水給工程建設帶來的危害進行評價，導致在我國許多地區都曾出現許多因為地下水的影響而引發建筑物開裂以及基礎下沉等事故的發生。在這樣的背景下，相關人員在以后開展工程勘探水文地質評價工作時，可以根據以下幾方面內容進行分析：

(1)應當充分了解該地區地下水對建筑物帶來的影響，并以此為基礎進一步預測后續可能會出現的巖土工程危害，并提出合理的預防措施。

(2)在工程勘察工作開展的過程中，應當注意緊密結合建筑的相關建設標準和建設需求，將建設標準以及建設需求當做依據來開展工程勘探工作。

(3)通過工程的角度進行分析，針對地下水對工程帶來的實際作用以及影響，以此為基礎來提出，在不同的條件下應當重點評價的地質問題：①埋藏在地下水位當中的建筑物基礎，地下水是否會對混凝土中的鋼筋造成腐蝕；②如果是應用強風化巖、膨脹土等巖土體當做基礎持力層的建筑場地，勘察人員應當注意重視評價是否會因為地下水的活動導致巖土體出現崩解、漲縮等情況；③如果在地基的基礎壓縮層內出現一些飽和、松散的粉土，那么應當針對流砂、淺蝕等情況存在的可能性進行合理預測；④如果在基礎之下出現一些承壓的含水層，那么應當選擇在地基開始挖掘過后針對基坑底板被承壓水沖毀的可能性進行綜合評價；⑤如果在地下水位以下進行基坑開挖，那么應當針對地下水的富水性或是滲透性進行相關試驗，并在后續探索是否會因為人工降水等問題造成邊坡失穩及周邊建筑物穩定性受到影響的可能性。

2.2 應用方法分析

2.2.1 應用分析法

水文地質在工程勘察的過程中主要的應用策略，是在工程地質勘探區域內通過應用實驗的方法了解工程中的水文地質狀況。實驗分析法通常為抽水實驗、壓水實驗、注水(滲水)實驗等方法，通過這樣的方式來了解到工程中的水文地質狀況。在實踐過程中，勘探人員首先應當應用測量以及計算工具，并在后續通過應用試驗結果來表達出特征曲線。工作人員立足于特征曲線分析的基礎之上，通過結合該地區水文地質的詳細特點來開展評估工作。進一步使工作人員在針對水文地質狀況進行綜合了解基礎之上，科學歸納出工程所在區域水文地質的特點。總體來說，實驗分析方法是在目前階段水文地質勘察工作當中一種十分普遍的應用方法，他的實驗結果也常常具備有一定的實效性。

2.2.2 工具探測法

由于目前階段先進科學技術的出現，使得勘察人員更加強調先進科學技術的應用，通過應用先進的精密儀器來深入探索工程的地理環境，采用這樣的方式來獲取精確的測量數據。目前被廣泛應用的儀器探測法，例如：電阻率探測、聲波探測等，大多需要針對巖土的彈性、密度、構成成分、放射性等因素進行有效探測，這樣得出的實際探測結果具有良好的可靠性，可以為后期施工建設提供十分有效的依據。

2.3 在工程基礎施工建設中的應用

水文地質勘察工作是工程地質勘察工作當中一個關鍵的組成部分，工程地質勘察的目的是為了為工程基礎施工建設起到一個參考的作用。在實際應用水文地質勘探工作時，應當綜合考慮基礎或基坑開挖過程中地下水條件以及相應的地質條件，通過應用針對性的防護措施，最大程度上避免后續過程中出現踏陷、下沉等情況，通過這樣的方式來保障工程施工能夠有序進行。例如：如果在勘察工作進行過程中發現工程容易出現滲漏的情況，這就意味著在后續基礎施工的過程中應當注意防水堵漏等工作，進一步保障工程施工建設的安全及質量。

2.4 在巖土工程施工中的影響

能否充分做好水文地質勘察工作在很大程度上影響到巖土工程的最終建設質量。在進行水文勘察的過程中，勘察人員應當全面根據影響水位變化的因素、水位上升情況等多個因素進行綜合分析和考慮，通過有效分析來為后期工程正式施工過程的規劃以及方案提供可靠的依據支撐。一旦水文地質勘察工作中未能完成有效的收集工作，則有可能在后續施工過程中由于水文的變化導致巖土工程出現地基沉降等情況，更嚴重的甚至可能對工程施工帶來一些安全方面的問題。

3 結 語

水文地質勘察是工程勘察中關鍵的一部分，因此在工程勘察的過程當中，工程的最終質量將會與水文地質勘察的結果有著十分緊密的關聯，所以勘察人員應當充分結合工程建設過程中的建設標準和相關要求，通過應用先進的科學技術、以及合理的勘察方法，避免在工程建設中發生意外，推動工程勘察工作的持續發展，保障工程的建設質量和運用壽命。