水文地质勘察在岩土工程勘察中的重要性分析

邓标荣

（核工业江西工程勘察研究总院，南昌330046）

1 引言

水文地质勘察是工程施工前期岩土工程勘察的重要环节，直接影响了岩土工程勘察质量，也对建设项目安全性具有至关重要的作用。但是在岩土工程勘察过程中，因水文地质工作被忽视而导致的水文地质情况调查评价不全面、内容不准确等问题频出，增加了建筑工程的质量风险。因此，为了保证项目建设工作顺利进行，设置科学的水文地质勘察方法，为建设工程提供必要的数据支撑非常必要。

2 水文地质在岩土工程勘察中的重要性

在岩土工程勘察中，水文地质勘察情况直接影响了整体工程进行的顺利程度，如水文地质中地下水的水位、酸碱强度等均会影响建筑物的建设高度、耐久性和稳定性。同时，在施工前期进行全面、深入、准确的岩土工程水文地质勘察，可以帮助设计方、施工方全方位了解工程水文地质条件，使设计和施工方案更加科学[1]，在降低资源浪费和财力损失的同时，减少由水文地质问题带来的岩土工程灾害、自然灾害事故。

另外，在遇到有利于施工的水文地质条件时，可以在一定程度上降低建筑工程灾害发生概率，反之则会带来不必要的岩土工程灾害[2]。特别是在水文地质条件较为复杂的区域，在岩土工程水文地质性质问题还没有勘察完全的情况下就进行施工作业，会增加自然灾害事故发生概率，甚至导致严重的安全事故。例如，由于地下水水位不断下降或持续上升会造成地面沉陷、开裂，基坑垮塌，建筑物倾斜、沉降等岩土工程事故，做好水文地质情况调查和评价非常必要。

3 水文地质在岩土工程勘察中的作用

水文地质条件对基础埋深、岩土工程质量、建筑支护均具有较大的影响：（1）进行岩土工程勘察是确定基础埋深的必要工作，建筑基础埋深设计施工需要详细掌握地下水位动态发展及初始条件，进而确定最佳基础埋深数据。由于地下水会软化土地，导致地基开裂，因此，在存在地下水时，需要考虑降水位，并调整基础埋深在地下水位以上[3]。（2）地下水位上升或下降对岩土工程质量具有一定作用。这主要是由于地下水位上升会侵蚀土壤，增加高地滑坡概率，而地下水位下降会造成地面沉降或水资源枯竭。上述因素均会影响建筑物安全程度。（3）水文地质对建筑支护的作用主要是由于在建筑单位施工阶段经常会应用到抽水的方式，而大量抽水会影响建筑存在年限、周边建筑质量。这种情况下，在施工前期，就需要开展专项水文地质勘察及岩土纹理情况分析，保证后期施工安全[4]。

4 岩土工程勘察中水文地质调查与评价方案

4.1 岩土工程勘察项目概述

A 区建设项目位于该地东山北部征地范围内，某单位于2019 年09 月根据设计图纸布点，进行了勘察。现阶段因设计变更需要补充勘察，A 项目主要包括住宅区、商业办公区2 个模块。其中，住宅区由地上由2 栋30 层塔楼及3 栋16～23 层塔楼组成；商业办公区地下为整体2 层地下室及局部1 层结构，地上由1 栋20 层办公楼及20 层酒店构成。根据原有资料及说明文件，可得出勘探深度范围内该岩土工程场地层从上到下主要为填土、第四系残坡积成因砂纸黏性土、白垩系泥质砂岩、少量砂砾岩。由此可设定该工程场地等级为中等复杂场地，即二级。而建筑工程地基等级为中等复杂地基（二级），岩土工程勘察等级为甲级。

4.2 水文地质自然情况勘察

水文地质自然条件勘察是岩土工程勘察中基础内容，其可以为A 岩土工程建设作业顺利进行奠定基础。水文地质勘察自然条件勘察不仅包括地下水资源基本水文特征（工程所属地域气候条件、湿润程度、热量、风向风速等）等内容，还包括施工场地地貌特征，如A 岩土工程施工场地周边水系、地貌侵蚀、地貌堆积、地形状况等。

在具体岩土工程勘察过程中，地下水资源基本特征勘察需要结合前期搜集的区域基础信息资料。在进一步梳理汇总后，选定勘察区域范围进行航空遥感勘察[5]。随后综合采用展片目视解释、航片目视解释、野外验证、水文地质补充调查等方式，对A 岩土工程施工区域水文自然构造、边界条件进行分析，初步了解A 岩土工程区域构造及岩石岩性、岩溶裂隙发育规律、岩石构造、水化学特征、富水性、第四系孔隙分布规律及地下水主要分布类型，以确定A 岩土工程基本水文特征。

在该岩土工程施工场地地貌特征分析过程中，主要采用物探+钻探的方式，研究A 岩土工程施工区域水文地质条件。一方面，在物探调查作业开展期间，根据A 岩土工程施工区域基础水文地质调查数据，确定采用对称四极电测深法，对该岩土工程勘察区域内西部补给断面进行勘测。本次勘察点共有202 个，电测深剖面具有6 条。采用EH-5 电导率成像系统对前期设置的电测深点进行了测量，得出了7 条物探剖面（长度为53.26km）及94 个物理点，最终将该区域地层进行了合理划分。即填土+第四系残坡积成因砂纸黏性土+白垩系泥质砂岩+少量砂砾岩。

另一方面，在钻探作业开始期间，根据该工程前期遥感水文地质调查及物探数据、水文地质资料。在补充前期勘察阶段成果的前提下，布置钻探工作量：A 岩土工程勘探施工抽水孔进尺289.2m，总数量为4 眼；地质孔及观测孔进尺分别为360.0m、1072.3m，分别为4 眼、12 眼；探采结合井进尺为2325.10m，共18 眼。总进尺为3965.23m，总勘探孔及探采结合井数量为38 眼。

4.3 地下水位勘察

地下水位是A 岩土工程勘察的重要内容，对整体岩土施工质量具有重要的影响，而地下水位的无序上升或者骤然下降会直接导致建筑物地面出现沉降、塌陷、建筑物基底软件等问题。因此，为了保证A 岩土工程建筑施工安全程度，在岩土工程勘察作业开展阶段，应加强对地下水位勘察的重视。岩土工程地下水位勘察内容主要为近几年历史最高水位、近几年历史最低水位、地下水位变化、地表水渗透补充、地下水流动等[6]。

在具体勘察作业开展期间，为确定地下水位变化，A 岩土工程主要采用钻孔+探井的方式。随后利用试坑观测+室内实验的方式，对A 岩土工程施工区域内地下毛细水上升高度进行了详细分析。即采用静压方式取得原状岩、水样进行室内实验，取样等级在II 级以上。最终得出，该工程地下水位处于稳定状态，无明显的突然上升、骤然下降变化。

4.4 隔水层及含水层勘察

隔水层、含水层是岩土工程中水文地质情况勘察重要内容，其可以为水质对建筑材料腐蚀程度、施工场地地质条件判定提供有效的数据支持。A 岩土工程中隔水层及含水层勘察主要包括地下水流向、地下水位变化幅度、含水层分布情况、隔水层埋藏条件、含水层埋藏条件、隔水层分布情况、地下水类型、含水层厚度、隔水层厚度及埋藏深度等。在具体隔水层及含水层勘察作业开展期间，为了保证整体开采作业准确性，勘察人员可以根据自身专业经验。结合前期检测结果，对地层渗透系数进行深入分析，以了解施工场地地质条件、地下水渗透情况对A 岩土工程施工质量的影响，保证A 建筑物施工质量。

在实际隔水层及含水层勘察作业开展期间，首先，为确定地层渗透系数，本次勘察主要利用现场抽水试验及室内渗透试验、非稳定流抽水试验、多孔抽水试验、注水试验的方法，对隔水层、含水层渗透系数、导水系数、给水度、释水系数、越流系数及越流因素、单位吸水率进行了勘测。其中，抽水试验主要依据前期抽水试验方式。结合该岩土工程渗透系数应用范围，采用最接近该工程设计所需地下水位降深标高的3 次降深。在涌水量与时间关系曲线、动水位与时间关系曲线位于同样波动幅度时，则可认为水位稳定。此时，观测到的水位变化数值也较准确。而在渗水试验开始期间，可以利用前期钻设的探孔，根据渗水试验标准，进行观测分析。根据该岩土工程地下水位含水层渗透特性，在静止水位定量测量时需要设定一定稳定时间，并在勘测结束后，统一调整静止水位。必要情况下，也可以在测水位前期，向测水管内打入含水层220.0cm，或者在清洗侧水管之后，再次定量测量。同时，为了保证多层含水层水位定量测量准确性，可以采取与其他含水层分隔的措施，进行水位测量。

本次地下水流向测量主要用几何法，并对前期勘测孔、探井内水位进行了测量，最终得出A 岩土工程地下水流向为自西向东。且含水层水位动态主要受人工开采、大气降水2 个方面因素影响。

5 结语

综上所述，通过岩土工程水文地质勘察可以为建筑设计提供详细的工程地质资料、岩土技术参数，为建筑地基分析评价准确度提升提供依据。因此，在岩土工程勘察作业中，勘察人员应加强对岩土工程水文地质勘察的重视，对场地中不良地质作用、各层岩土物理力学性质、地基土均匀性、地下水分布情况进行逐一勘察，以便为工程建设方案决策提供充足数据参考。