水文地质勘查技术在岩土工程中的应用

2019-04-15马高高

世界有色金属 2019年2期

马高高

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃兰州 730046）

地质勘查是整个地质研究工作中最为重要的一个工作环节，近些年来由于社会经济的快速发展和科学技术的进步，国家在地质勘查研究工作上的投入力度也越来越大，地质勘查研究工作的进度也在不断加快，对地质勘查工作质量的提高也有着非常高的要求[1]。

为了使地质勘查工作能够满足现阶段建设所需要的要求，就需要对勘查技术进行不断的优化和创新，水文地质勘查技术也是由此而来[2]。在传统工程施工建设过程中，由于水文地质条件并没有引起地质勘查工作的足够重视，以及政府部门在勘查工作中投入的科研经费不充足，这些因素都给具体的勘查工作带来了巨大的难题，使得岩土工程建设过程中的矛盾加剧。

1 岩土工程勘查中水文地质勘查的作用

1.1 规范作用

在岩土工程施工中，水文地质问题会对岩土工程的顺利开展产生极大的影响，为了避免这种影响，需要在实际施工中加强对岩土工程水文地质问题的研究力度，对其中可能存在的问题和影响因素进行详细的分析，这样才能够在最大限度上保证区域规划的合理性[3]。在岩土工程建设工作开展中，为了根据实际情况制定一个科学的施工方案，则需要加强对岩土工程地质结构的进一步分析，如果岩土内部存在一定的水文地质问题，那么就可能使得整个岩土结构都发生破坏，从而形成危害巨大的地质灾害，所以说在岩土工程开展中合理运用水文地质勘查技术对防灾减灾而言也能够发挥着非常重要的作用。

1.2 评价作用

要想提高水文地质勘查工作在整个岩土工程施工中的重视程度，并且能够对水文地质勘查技术进行合理的利用，首先需要做的就是准确掌握地下水的流动变化情况，要确保水文地质与区域地质之间的特征完全符合，并且能够为地质灾害的防灾减灾提供水文地质信息，便于防灾减灾工作的顺利进行。但是由于不同地区的地质条件是有所区别的，在大部分岩土工程施工活动开展时，都存在有一定的施工风险以及地质灾害发生的风险，为了将这些风险降到最低，水文地质勘查工作的开展就显得非常的重要。

图1 岩土工程勘探中水文地质单元划分示意图

2 水文地质勘查对岩土施工工作的影响

2.1 地下水上升

水文地质勘查工作的开展会在一定程度上影响到地下水位的上升，除此之外影响地下水位上升的因素还有很多，其中包括有气温变化因素、强降雨因素、降雪因素等，在大坝修剪的过程中一些人为操作因素的存在同样可能导致地下水位的上升。而地下水位的上升会直接影响到岩石和土壤资源的结构，而早在渗透作用下出现的软化效应同样会使得地下水的实际分布情况受到明显的影响和变动，例如说，短时强降雨会导致泥石流或者是地质坍塌灾害的发生。由于岩石土体本身就具有一定的渗透性，在地下水的长期接触下会发生一定程度的渗透，所以如果地下水位出现升高的情况化，就可能会影响到在岩土层次的一些施工，例如对挖矿、地铁或者是隧道工程等都会带来巨大的影响，会使这些工程施工无法正常开展。除此之外，地下水文上升过高的话，还会使得岩石土体本身的强度大大的降低，岩石土体的强度降低会导致桥梁和山体的承载能力降低，甚至会出现桥梁断裂、山体坍塌等灾害，造成极大的经济损失。

2.2 地下水下降

在岩土工程开展过程中，地下水位的上升会给工程项目的开展带来极大的危害，地下水位的下降同样会给工程项目的开展带来巨大的影响，而造成地下水位下降的主要因素一般是人为造成的，例如人为大规模的开采地下水以及地下矿物质，在开采地下水和地下矿物质的过程中，由于矿床疏干或者是地下水的上有位置建设有大坝、水库等设施时，都可能引起地下水位供应的短缺。如果在人为影响因素的作用下，导致地下水位下降过多的话，就可能直接导致相关地质灾害的发生，会给岩土层带来地裂、地面坍塌以及地面沉降等安全问题，除此之外，还可能使该位置的地下水枯竭或者是导致地下水水质的恶化，从而使岩土工程和地面建筑的安全性受到巨大的威胁。

2.3 地下水的压力问题

相比较于地下水水位的上升和水位的下降而言，地下水的压力问题给岩土工程以及建筑工程带来的危害性更大，一旦地下水在岩土工程或者是建筑工程施工中出现失衡的现象的话，那么就会严重影响到工程地基的稳定性，会增大安全事故发生的概率，同时也会对现场施工人员的生命财产安全产生巨大的威胁。在岩土工程地质勘查工作开展中，对地下水的水压进行实时的掌握和控制是地质勘查工作人员的主要工作任务之一，对地下水压进行实时的监督控制，根据具体情况采取相关的管理控制办法，不断减小地下水压对工程结构稳定性带来的影响，使得工程结构的稳定性得到大幅度的提高。在此过程中，如果地下水的水压过大，必须要立即上报相关部门，及时的制定并采取相关的治理措施，因为地下水压的增大很容易出现流沙现象，会给工程施工带来巨大的损失。

3 水文地质勘查技术在岩土工程中的应用

3.1 水文地质勘查技术在岩土工程中的应用

3.1.1 地球化学和物理探查互补技术

在岩土工程施工工作开展中，为了快速了解施工现场的地质条件，为整个工程方案的制定以及后续项目施工的正常提供理论依据。所以在这个过程中我们就需要利用水文地质勘查技术来对岩土工程施工中的地质条件进行详细的分析。通常情况下，岩土工程地质勘查工作开展中主要使用的水文地质勘查技术包括有地球化学技术和物理探查互补技术，通过这两种技术的作用能够对地质类型进行准确的判断。地球化学技术与物理探查互补技术主要运用在工程设计和工程施工中，在地球物理勘测过程中，主要利用重力和磁力的方法来进行勘测，这两种方法对于地质类型的勘测有着非常大的技术优势。但是该技术如果是应用在地质条件比较隐蔽的区域勘测中，那么会对实际勘测结果的准确性产生巨大的影响，这时我们可以选择采用高渗透化学勘查技术来进行详细的勘测。

3.1.2 电法技术在勘查工作中的应用

在现阶段水文地质勘查工作开展中，电发技术的使用范围非常的广，电子技术的推行和运用在一定程度上提高了水文地质勘探的精度。目前，在水文地质勘测工作开展中，运用最多的电子技术就是高密度点发，该方法属于一种阵列式的勘探方法。该方法通过将电法勘探和电剖面法之间的有效结合，大大提高了岩土工程中地质勘探工作的工作效率。该方法在实际工作中主要是被大范围的运用在野外勘探工作中，并且该方法之所以能够在野外勘探过程中得到大范围的推广使用，是因为该方法在实际使用过程中对于现场布置的要求非常的低，操作起来也非常的简单，而且在设备实际运行过程中故障发生的概率也非常的低。当然随着国内科学技术的突飞猛进，电法技术的实际操作流程将会变得更加简单，自动化程度也会非常的高，更便于对勘测数据的采集和分析。

3.2 水文地质参数的制定

在岩土工程正式施工开始之前，需要对施工区域的地下水位进行准确的测量，要对地下水位的升降情况进行详细的分析，要能够实时掌握地线水的流动情况。除此之外，由于水文地质参数是水文地质勘查工作能够顺利开展的最基础的数据保障，同时也是水文勘查报告编制过程中最为重要的数据信息和理论依据，所以在实际测量的过程中要给予水文地质参数制定过程足够的重视，确保参数的准确性。在现阶段水文勘测工作开展中，为了使参数的准确性得到保障，需要严格选择测量方法，在对静止水位进行测量之前，需要有一定的稳定时间，稳定时间的长短与含水层的渗透性有关，如果施工区域的地下有多层的含水层，为了对每一个含水层都进行准确的测量，需要采取一定的止水措施。除此之外，地下水流是水文地质中的另一个重要参数，加强对地下水流的分析能够帮助技术人员了解地下水与地表水之间的联系。