巖土工程勘察中水文地質問題思路分析

范藝榮

廣東省地質局第四地質大隊（廣東省湛江地質災害應急搶險技術中心） 廣東 湛江 524000

巖土工程作為其他工程順利推進的基礎保障，若前期勘察工作未順利落到實處，不僅會影響到巖土工程的施工進度，而且也會降低巖土工程施工結果的安全性。在巖土工程勘察活動中，水文地質勘察屬于重要的工作內容，通過整理巖土工程水文地質問題，并擬定恰當措施來提高水文地質勘察結果的合理性，以此來降低工程施工成本的支出，提高工程項目所帶來的綜合效益。

1 巖土工程的水利性質

1.1 脹縮性

所謂脹縮性是指巖土結構在經過吸水或者濕水處理后，土層體積也會出現較為明顯的變化，即巖土層的漲縮性。在巖土結構表面的結合水膜會在吸水與濕水后，結構的厚薄程度也會出現不同的變化，這也是造成巖土結構整體形態出現變化的重要原因。基于此，在巖土工程改善工作中，也需要做好相關內容的綜合化管理，并且對于目標區域地層形變情況、巖層脹縮性情況、地層穩固性展開綜合化分析，以此擬定可靠的應對措施，確保施工活動快速推進，提高巖土工程施工結果的合理性。

1.2 給水性

所謂給水性是指巖土工程在受到外部重力作用后，會從土層中對外溢出一部分水分，這也是水文地質評估活動中需要重點關注的內容。基于以往的管理經驗，在水文地質評估活動中，通常會利用給水性對一些關鍵性水文地質參數進行整理。基于此，在巖土工程改善工作中，也需要在實驗室當中，對于此項坐標進行科學化分析，以此來直觀表達水文地質中的相關內容，并以此提高地層穩固性，以確保巖土工程的順利推進，提高施工環境的安全性。

1.3 透水性

在對巖土工程進行分析時，透水性也屬于重要的分析指標，透水性的出現主要受到了結構重力因素影響，在重力增強作用下水體會直接穿透巖土層，如果巖土層的松散度相對較高，那么巖土顆粒也會處于非常細小的狀態，巖土的平衡性相對較差，那么此時水體的下滲速度也會處于較慢的狀態，即透水性相對較弱。若巖土結構中存在許多數量的硬質裂縫，那么此時透水性也會處于加強的狀態。在巖土工程水文地質分析中，多通過滲透系數分析的途徑確定巖土結構的透水性，便于后續分析活動的順利進行。

1.4 軟化性

所謂軟化性是指巖土層滲入水之后，其對應的力學強度也會處于下降的狀態。如果巖土層的松散度相對較高，那么巖土顆粒也會在外部重力作用下逐漸壓縮，從而破壞了巖土結構本身的平衡性。在巖土工程水文地質分析中，通過軟化系數分析的途徑來確定巖土結構的軟化性，以降低軟化巖石對于地下水的影響性，提高巖土工程施工結果的穩定性。

1.5 崩解性

所謂崩解性是指巖石在濕水之后，土體之間的聯系性也會更加緊密，這樣也會讓土層結構出現一定程度的損害，從而導致巖土結構出現崩散、解體等情況，而且這些結構在應用中所包含的顆粒物成分也和結構間保持著非常緊密的聯系。因此在具體的施工活動中，也會通過實驗的方式來分析材料崩解性，從而優化結構的性能參數，滿足相應的使用要求。

2 巖土工程勘察中水文地質問題整理

2.1 地下水上升危害

在地下水出現上升情況時，所帶來的影響性如下：（1）地基承載力不斷下降，地下水位上升會導致巖土結構被破壞、強度不斷下降，嚴重的還會影響地基承載力。無論哪種土質，承載力會因地下水位的變化而上升或下降，最終影響建筑物穩定性。原因在于，地下水位的上升會有較多水體侵入到地基中腐蝕基礎，從而帶來地基承載力不足的問題。（2）巖土發生崩塌與滑移，尤其是在斜坡及河旁邊等地帶，隨著地下水位的提升，巖體及土體經常會被水浸潤軟化，抗壓強度逐漸減小；當地下水下降時，會對巖土造成侵蝕，繼而破壞巖土結構和承受力；且地下水溫的升降，還會導致動水壓力不斷增加，巖土崩塌、滑移。（3）建筑物震陷，無論是疏松砂型地基，還是黏性地基，當地下水位上升期間，都會使得巖土強度不斷降低，繼而導致地基震陷不斷增大，建筑物沉降不斷加劇最終導致對工程質量產生影響。

2.2 地下水下降危害

地下水下降所帶來的危害性如下：（1）地下水質的不斷惡化，在地下水被大量抽取的時候，此時地下水開采量遠大于補給量，這樣也會使含水層中的水量處于持續短缺的情況，尤其是地下水長期處于過度開采的環節，水中的有害物質也會逐漸聚集，從而影響到水質穩定性。（2）巖層出現被破壞的情況，由于地下水位的下降，使得巖層出現懸空問題，并且支撐力也會逐漸下降，在到達臨界值后，巖層也容易出現崩塌的情況，同時也會影響上部地面的穩固性，使地面出現不規則沉降問題，威脅到建筑物穩定性。（3）海水侵蝕增大了地下水的腐蝕作用。通常情況下，陸地淡水和海水量可以相互平衡。若開采某區域地下水力度較大，勢必會導致動態失衡，此時海水將會朝著陸地蔓延，繼而使得淡水水質咸化，嚴重的還會導致水腐蝕性不斷加強。

2.3 水位頻繁交替危害

在出現地下水位頻繁交替的情況后，也會帶來以下危害性：（1）在水位不均衡變化過程中，會對巖土體帶來不規則的作用力，這樣也會讓巖層土出現不均勻漲縮問題，若在長期作用下也會帶來巖土體地裂問題，威脅到上部建筑物結構的穩定性，嚴重時會出現建筑傾斜、裂縫過大等情況，威脅到地基結構的穩定性。（2）在地下水位頻繁變化的過程中，也會加快地下水交換頻率，這樣不利于土層中金屬元素的穩固，如鐵離子、鋁離子會在地下水頻繁交替的作用下融入水體當中，使巖土層的強度不斷下降，并且含水空隙也會出現不斷增大的情況，進而影響到建筑物地基穩定性，帶來相應的施工問題。

2.4 動力壓力的危害

動水壓力是指巖土體中存在的滲透力，基于以往經驗可以得知，巖土體中的水體主要以結合水、毛細水為主，這些水體自身存在較大的自由性，但是相比自由水，其流動過程會受到較大的土壤阻力。在此作用下也會對地質構造進行拉拽，并且改變巖土層的地質應力，若該數值處于較大的波動范圍，也會對工程穩定性與安全性帶來較大的影響。在排除客觀原因后，導致動力壓力波動的主要原因在于，人類的各項活動加大了此類情況的出現，并且在此情況下，巖土層的構造也會出現不同情況的損壞，甚至會出現結構瓦解的情況，這樣也會讓原有的動水平衡受到破壞，導致巖土工程施工過程中出現基坑坍塌、嚴重形變等情況，影響到巖土工程開展過程的有序性。另外，在動力壓力的持續作用下，也會帶來安全隱患問題，從而影響到工程的施工質量。

2.5 地質災害問題

除上述的相關問題外，在巖土工程勘察過程中也面臨著地質災害問題，此類問題也是巖土工程勘察活動中表現非常明顯的問題。此類問題具體表現在以下幾方面：（1）巖土體疏松流失情況嚴重，對于某些施工區域其巖層中存在大量的疏松土質，在施工期間如果遇到強降雨天氣，那么此時山體滑坡、泥石流的概率也會不斷增加，威脅到巖土工程作業環境的安全性。（2）施工場地土質復雜度較高，此時土質也會出現分布均勻性較差的特征，而且在區域內也會出現孔洞、裂縫等不良地質，如果對其處理存在不到位的情況，那么此狀態下也會影響到作業環境的安全性，增加潛在風險的發生概率。

3 提高巖土工程水文地質勘察水平的策略

3.1 提高水文地質勘察意識

提高水文地質勘察意識，有利于地質勘察活動的有序推進，提高水文地質勘察結果的合理性。在具體的工作中也需要注意以下內容：（1）水文地質勘察工作的工作難度相對較大，而且復雜程度較高，這也要求勘察單位與工程單位提高水文地質勘察活動的重視度，工作前 擬定完善可靠的勘察計劃，細化計劃的工作內容，以此提高勘察活動推進過程的目的性，同時也可以形成良好的約束力，加快水文地質勘察活動的推進速度。（2）在勘察活動中也需要做好勘察意識與責任意識的培養工作，提高人員對于勘察工作重要性的認知，改變傳統“重施工輕勘察”的思想，在日常工作中做好相應的宣導工作，使員工可以逐步改變以往的工作思想，提高勘察工作過程的目的性。（3）在勘察工作中需確保勘察內容的全面性，需要按要求對施工區域所在區域、周邊環境進行綜合化考量，尤其是土壤、溫度、濕度等水文地質的要素，這些內容都是勘察活動中需要重點關注的內容，從而為巖土工程施工活動的推進提供可靠的數據支持，滿足相關施工活動的開展要求。

3.2 確保地質勘察規范性

確保地質勘察規范性，可以減少不確定因素對勘察結果的影響，提高地質勘察結果的合理性。水文地質勘察具有較強的專業性，同時也具備了較高的復雜性，為確保工作的順利推進，需要可靠規章制度提供足夠的約束性。目前國內已經初步形成了較為全面的規章制度，但是仍存在一些不足，對此也需要采取以下措施來提高地質勘察規范性：（1）對于以往的地質勘察經驗進行整理，過程中可充分發揮大數據技術的應用價值，加快勘察經驗的整理速度，同時也會對巖土工程勘察制度進行整理，明確目前管理體系中存在的不足，及時采取相關措施來對內容進行優化處理，以提高所建立勘察管理體系的完整性。（2）對于規范中的相關內容進行細化，明確水文地質勘察各環節需要注意的內容，并且在規范完成擬定后也會及時對施工人員進行宣導，幫助其明確工作中需注意的內容，提高規范內容的落實效果。（3）做好規范落實過程中反饋信息的整理工作，從中篩選出價值數據補充到管理體系中，從而提高地質勘察結果的規范性和適應性，促進水文地質勘察工作的順利進行。

3.3 準確評估水文地質

準確評估水文地質，可以為后續工作的推進提供良好參考，以提高巖土工程施工結果的合理性。在水文地質數據整理過程中，涉及許多的評估內容，如滲透系數、顆粒間隙等，為確保工作的順利推進，需要注意以下內容：（1）利用大數據技術、信息技術對于以往的水文地質評估經驗進行整理，重新梳理水文地質評估流程，綜合分析結果調整水文地質評估過程，提高評估過程的便捷性，加快水文地質評估過程的開展進度。（2）對于水文地質評估的相關內容進行詳細記錄，除了利用計算機統計數據外，還需要人工進行過程記錄，以便追溯工作的順利進行。而且過程中也需要做好偶然誤差、系統誤差的控制，從而得到更加準確和完整的評估數據，提高數據處理結果的合理性。（3）做好水文地質評估經驗的總結與反思，根據匯總后的經驗對評估過程進行優化，在確保準確性的基礎上，加快水文地質勘察工作的開展進度。

3.4 加深水文特點研究

加深水文特點研究，能夠更加清晰的認知工程地質勘察效果帶來的影響性。基于以往應用經驗可以得知，在地下水與巖土實際作業過程中，巖土具有許多的性質特征，而這些特征也和工程施工地質之間保持著較高的聯系，在開展地質勘察活動時，需注意以下幾方面：（1）需要按要求對巖土采樣過程進行科學化管理，例如，需要在區域枯水期和豐水期分別采集一定數量的巖土樣本，從而更加系統的完成數據分析，了解當地的水文地質變化規律。（2）水文地質勘察作為巖土工程施工前的重要環節，其獲取數據的完整性與可靠性都會影響工程建設結果的安全性，這也要求實際勘察活動中需要做好地下水位、地理條件等內容的深入分析，這樣也可以更加系統的分析該地區的水文地質情況，也為后續施工方案的擬定提供參考[1]。

3.5 加強含水層、隔水層勘察

加強含水層、隔水層勘察，能夠完整地了解區域地下水波動規律，為應對措施的擬定提供參考。在開展地質勘察活動時，需要注意以下內容：（1）對于該地區的歷史資料進行整理，了解歷史條件下該地區含水層、隔水層的變化情況，并以此為基礎完成含水層與隔水層的科學化分析，總結該地區水文地質的演變規律。（2）結合巖土工程的實際作業需求，做好現場打孔、采集土樣等工作，并且在實驗內對水樣進行理化性質評估，根據評估結果客觀了解地下水對工程的影響性，為建筑工程施工提供參考。（3）如果巖土工程所需要施工的基坑深度較大，那么此時在工作時也需要做好抽水實驗分析，從而找出可能導致災害問題的原因，為應急方案的擬定提供良好參考[2]。

3.6 加強管理隊伍能力培養

加強管理隊伍能力培養，有助于水文地質勘查工作的快速推進，得到更加準確合理的工作數據。在具體的施工活動中，需要注意以下內容：（1）在前期組建管理隊伍時，需要做好隊伍成員綜合能力的考核工作，考核指標包括專業能力、學習能力、執行能力等，篩選優秀成員組成高水平管理隊伍，為水文地質勘察活動的高效推進提供可靠助力。 （2）在管理隊伍開展工作前也需要做好工作交底，幫助其明確此次勘察的內容、采樣方法、采樣要求、采樣數量等內容，使其可以按要求有序完成相關工作，提高獲取數據的完整性[3]。

4 總結

綜上所述，提高水文地質勘察意識，有利于地質勘察活動的有序推進，確保地質勘察規范性，可以減少不確定因素對勘察結果的影響，準確評估水文地質，可以為后續工作的推進提供良好參考，加深水文特點研究，能夠更加清晰的認知工程地質勘察效果帶來的影響性，加強含水層、隔水層勘察，能夠更加完整的了解區域地下水波動規律，加強管理隊伍能力培養，有助于水文地質勘查工作的快速推進。基于水文地質問題采取恰當措施來提高水文地質勘察水平，可以為巖土工程施工方案的擬定提供良好參考，從而提高巖土工程作業環境的安全性。