岩土工程勘察设计与施工中水文地质探究

芦霁

（新疆建筑科学研究院（有限责任公司），新疆 乌鲁木齐830002）

由于工程所在区位的不同，水文地质条件也有很大的差异。通过开展岩土勘察，获取该地区的土样或水样，然后进行实验分析，根据实验结果可以详细的了解水文地质信息。技术人员在编制岩土工程勘察报告，设计工程项目施工方案时，就可以将其作为重要依据。现阶段的岩土工程勘察中，因为对水文地质重视不足，或是技术条件的限制，勘察结果仍然存在一些误差。下一步要通过明确水文地质勘察重点、重视新技术新设备应用等措施，为勘察工作开展和工程质量安全提供全方位的保障。

1 水文地质对工程施工带来的影响

1.1 地下水位上升

在降水较多的月份，雨水渗入地下后导致地下水位上升。地下水位上升会给工程建设产生多方面的负面影响：首先，地下水会渗入到土壤的毛细孔中，让原本坚实的土体变得松软，土体的承载力大幅度下降。如果工程已经建好了地基，地下水位超过地基后，地基的实际承载力小于设计值，在较大的重力作用下，出现了不均匀沉降。上部建筑大多表现为墙体裂缝、歪斜等，严重影响建筑质量安全。其次，地下水位上升过快，还会导致流砂或管涌等现象，周围的土体结构发生变化，不利于施工作业的顺利开展。

1.2 地下水的侵蚀

地下水中含有较多的无机盐、矿物质，会对岩层产生一定的腐蚀。例如我国西南地区的溶洞地貌，就是地下水长期侵蚀形成的。长期受到地下水侵蚀的岩土结构，由于孔洞较多，整体承载力被严重削弱，在这种地质环境下进行工程建设，必须要采用混凝土灌注封孔等措施，提高地基整体稳定性，导致工程建设的成本上涨。此外，对于建成后的工程项目，地基也会因为长期受到地下水侵蚀，导致混凝土崩解，工程地基出现多处开裂，给工程的质量安全构成威胁。

2 工程施工中岩土工程勘察设计的重要性

岩土勘察的目的是查明工程所在区域的不良地质类型、范围、危害程度等具体信息，从而为施工单位评估施工作业环境、制定施工技术方案等提供参考。从勘察对象上来说，主要包括岩土层勘察与地下水勘察两种。由于勘察内容多样而细致，并且对勘察技术要点、流程等有着严格的要求，为了保证岩土工程勘察作业能够顺利开展，并获取全面、精确的地质信息，必须要提前开展设计工作。例如确定勘探孔的布设位置、数量，以及详细参数（如孔径、孔深等），还有取样件数、原位测试方法等等。科学的岩土工程勘察设计，是充分发挥工程建设中岩土勘察价值的关键，必须要引起相关单位的高度重视。

3 基于岩土工程勘察的水文地质评价要点

3.1 工程地质勘察分析

勘察人员需要在某一建筑工程施工以前，对水文地质的各方面条件可能对建筑或岩土体形成的危害和影响程度进行评价，主要是判断会形成何种程度的危害，只有明确危害才能找到最合适的防治方式。通过对这一地区的岩石体情况进行勘察，来评价该区域的水文地质分布情况。并且，判断岩石体情况是否会影响工程建筑的质量。倘若评估得出的结论为工程建筑质量深受其影响，需要对建筑工程进行实施调动。

3.2 评价工程地基类型

勘察人员在得到某一区域的水文地质详细信息之后，需要经过分析作用，对区域的地基基础进行具体的、科学的评价。在水文地质评价过程中，勘察人员必须要保证地基勘察数据的正确判断。在得出客观的评价结果后，结合工程详细信息，包括建设规模、高度、荷载等，判断现有的水文地质条件下，是否适合进行工程建设。如果经地基类型评价，显示不适合进行工程建设的，出于建筑使用安全考虑，不得在此处施工；反之，如果适合工程建设，也需要对地基进行特殊的处理，例如防水、防渗处理，加固处理等，保证工程地基的安全。

3.3 评价工程地质水分腐蚀度

在岩土工程勘察中，通过选取水样进行地下水的成分分析，可以得知地下水中CO32-和SO42-等酸性离子的含量。如果酸性离子根的含量偏高，则地下水对岩石的腐蚀能力较强，就需要引起施工单位的重视。除了获取水样外，在岩土工程勘察中还需要获取土样，并根据土样的腐蚀度，得出最终的评价结果，做好相应的地基施工处理措施。

3.4 评价工程地质岩土层损坏度

地下水在流动过程中，可能会因某些因素的影响而发生水位升降变化。地下水的这一动态变化情况，将会对岩石体造成直接影响。尤其是在降雨较为集中的夏季，有强降雨时，地下水位会在较短时间内迅速上涨；而降雨过后，由于夏季气温较高，地表水分迅速蒸发，地表土层干燥，地下水位也会短时间内明显降低。在一涨一降的过程中，岩土层的结构也会遭到较为严重的破坏。例如，土壤中存在的毛细管可以增强土壤的水渗透能力，保证土体结构保持整体稳定。但是地下水频繁升降，会破坏这些毛细管，岩土的承载力降低。

4 工程地质勘察中水文地质危害的应对策略

4.1 重视地下水埋藏状况的调查

以往的工程地质勘察中，技术人员往往侧重于岩土层相关信息的调查，包括土质类型、分布范围、均匀性等，而对于水文特点的重视不足。针对此类问题，要求在今后的岩土工程勘察中，要兼顾岩土与水文的勘察。在地下水埋藏状况的勘察时，要树立整体理念，不能局限于工程覆盖范围内的水文调查，还要扩大范围，以便于获得更加全面的水文地质信息，对区域内的水文特点、变化情况有详细的了解。根据当前的水文勘测结果，技术人员还要利用专业的软件，推算出水位周期性变化趋势，以便于提前采取工程措施，切实保障工程地基的安全。

4.2 运用新型水文地质勘察技术

近年来，工程建设中人们对于岩土工程勘察结果的全面性、精确性等提出了更为严格的要求。这也迫切需要勘察工作开展时，要使用精度更高、技术更为先进的仪器设备，在显著减轻工作人员压力的同时，也能够让勘察参数更加细致、精确，为下一步的工程建设提供必要的参考。例如使用一种全液压岩心钻机，在坚硬的岩石地层中，也能够方便的进行钻孔、取样。还有一些新型设备不仅可以取土样、水样，还能够取气态样，更好的满足了技术人员多方面的勘察需求。

4.3 加强岩石水理性质的研究

水理性质的探究内容包括：第一，岩土层的溶水性；第二，岩土层的透水性；第三，岩土层的持水性。在此基础上，通过水理性质勘察，来保证水文地质勘察工作的质量是能够达到国家标准的。将收集得到的岩土层水理性质特征进行利用，并且进行一些有关建筑工程方面的施工调整，就能有效避免建筑工程施工过程中出现危险事件。技术人员根据以往的调查经验，排除可能影响水理性质的干扰因素。例如增加取样的随机性，避免在某一处集中取样，可以让样品分析结果更加接近于该区域整体的岩石水理性质。

4.4 编制水文地质勘察的具体方案

由于工程所在区位水文地质环境的复杂性，以及岩土工程勘察操作流程的繁琐性，都决定了在具体开展工程前，施工人员需要结合现场情况，编制详细的、规范的水文地质勘察方案。可以参照国家或行业发布的一些规程，例如《岩土工程勘察规范》（GB5021-209）和《岩土工程勘察工作流程》（DB42-2016）等。该方案中要详细包含水文地质勘察的操作技术要点，以及需要重点获取的地质信息。

5 结论

近年来许多工程项目的施工建设中，因为对水文地质信息的掌握不全面，地基施工处理不到位，后期工程项目投入使用后，因为地下水的破坏，严重影响工程质量，缩短了使用寿命，造成了巨大的经济损失。为了避免此类问题，要求施工单位在开展岩土勘察时，要重视水文地质的勘察。通过明确水文地质评价要点，获取更加详细的地质信息，为编制施工方案、加强地基处理提供信息参考，进而提升工程质量安全。