探究岩土工程的水文地质勘察技术

2020-01-07张宏扬

中国金属通报 2020年8期

张宏扬

（河北省地矿局第四地质大队，河北承德 067000）

水文地质勘察这项工作对于一切岩土工程来说都是非常重要和不能缺少的，但是，在实际的施工过程中，却往往会因为施工人员相关知识的缺乏导致水文地质勘察工作受不到应有的重视，导致的直接后果就是岩石工程勘察中常存在问题。有鉴于此，岩土工程相关部门应该更加重视水文地质的勘察工作，提高施工效率。

1 在岩土工程中进行水文地质勘察的目的及作用

岩土工程的水文地质勘探工作具体是指在严格遵守建筑工程相关要求的同时，在具体施工工作开展之前，通过一系列的勘察工作来对工程范围内的地质地貌条件进行分析和判断，以探究该地区是否适合开展建筑施工等活动。在岩土工程中开展水文地质勘探本身就是工程建筑的一个重要部分，是服务于建筑工程项目相关要求的一项重要举措，具有较为明确的针对性，与一般的地质勘探工作存在较大差异。岩土工程的水文地质勘察工作的具体内容或者说工作任务是独有的，是一套在自身工作需求的基础上建立起来的工程地质测绘技术，这一项工作主要承担的任务是调查、勘探，并通过采集相应样本来进行分析计算，通过对相关数据的整理、分析来分析工程合理性。水文地质勘察工作的勘测对象较为广泛，既包括基本的岩土的土质状况和岩石分布、地下水的存储状态，也包括地质灾害等项目。

岩土工程的水文地质勘察工作是在传统的工程地质勘探基础上发展而来的，但是又有着较为明显的区别，它隶属于土木工程范畴，但只能算是这一学科的边缘学科，它具有较强的实践应用性，可以直接应用于各种工程建设项目之中，用来解决和处理工程项目中土或岩石的调查工作，是一项实用性的技术[1]。

传统的工程勘探工作主要是为了搜集和获取相关地质的资料及相关数据，然后将这些数据资料进行简单处理后统一移交给施工方，应用于施工前的地址分析和工程。而随着社会的不断发展以及世界范围内各层面交流的增加，西方建筑技术逐渐传入并与我们本土的建筑技术相融合，逐渐形成了全新的建筑施工技术，岩土工程中的水文地质勘察技术逐渐取代了传统的地质勘探，并在实践过程中取得了较好的成效。

在岩土工程中利用水文地质勘察技术来开展全面的勘察工作，可以详细了解地下水的变化、运动以及分布等情况，提高勘察工作的精确度；可以最大限度地利用或规避相应水文地质条件，创造更大的经济效益；还可以更好地保护自然生态环境，减少资源浪费及污染。

2 在岩土工程中开展水文地质勘察工作的必要性

岩土工程有别于一般的工程项目，它的实践对象主要为土体和岩体，在这一类工程项目中，水文及地质条件对于工程施工的影响尤其严重，所以必须要重视水文地质勘察工作的开展，以保证工程能够顺利进行。

（1）水位上升状况对岩土工程的危害性分析。在水文地质中水位上升是一种较为常见的现象，能够引起水位上升的因素有很多，最主要的影响因素可以分为自然及人文两种，其中，自然因素多是指强降雨、降雪等气候因素，而人为因素多是指人为建立的水库、水坝以及水电站等建筑项目。这些因素的存在造成了水位的上升，会对岩土资源的分布及结构造成影响，比如，从不可控的自然因素来说，强降雨会大量补充地表及地下水资源，势必会引起地下水位的上升，这就会直接对一部分地下工程项目如隧道、挖矿等造成影响；不仅如此，强降雨在一些地区还可能会引发泥石流、道路坍塌等现象，从而对相关的工程项目造成损害；除此之外，因为岩土具有一定的透水性，大量的降水也会使区域内桥梁和山体的硬度下降，从而影响到此类工程的强度，造成桥梁断裂、山体崩塌等较大事故，造成严重的经济损失。

（2）水位下降状况对岩土工程的危害性分析。除了水位的上升会对岩土工程造成较大的危害外，水位的下降同样会给岩土工程带来较大危害。与水位上升不同，水位的下降多是由人类活动造成的，比如社会经济的快速发展及城镇化的加速建设，都对水资源提出了更大的需求，为了满足社会发展造成的水资源需求，大量的地下水被抽取出来，造成了地下水水位的下降。

除此之外，人类活动造成的地表植被的破坏造成了较为严重的水土流失现象，人类生产生活活动中水资源的浪费现象等，都是造成水位下降的主要原因。一旦水位出现较大程度地下降，就有极大地概率引发地面沉降、山崩、地裂等一系列的恶劣连锁反应，对区域内的工程项目造成较为直接的危害；而且，因为岩土具有一定的胀缩性，水位下降也就代表着水量地减少，这不仅会严重影响岩土的质量，还会使得土壤土质过硬，破坏了植被的生存环境，在影响岩土工程施工条件及质量的同时，也会造成较为严重的经济损失。

（3）水位频繁升降对建筑工程的危害性分析。水位的上升及下降都代表着水量及水位的变化，水位的频繁变化会引起岩土分布的不均匀，从而影响到相关工程建筑的质量。水位地频繁变化会带走土壤中的铁、铝等营养物质，也会使土层呈现出疲态，导致土壤与岩石的分解现象，甚至会引起土地塌陷等现象，从而对建筑工程造成了较大地危害[2]。

3 岩土工程中水文地质勘察技术的应用

（1）岩土工程中对于地质测绘技术的运用。测绘这项技术是最基本的地质勘察技术，测绘工作也是地质勘察工作中的最基本工作之一，应用非常普遍，基本在所有的地质勘察中都需要进行测绘作业，而且往往是在勘察的起始阶段就需要开始这项工作。通过测绘工作可以对区域内的相关水文地质数据进行收集，为后续的工作提供最基本的依据。值得注意的是开展测绘工作的人员必须具有一定的专业性，能够熟练掌握水文地质的相关理论知识，能够轻松根据相关知识及经验观测出地质的特点及其他数据，并做好观测记录，然后在这些数据的基础上对相应的地质情况进行分析，从而得出地质勘查结果。

（2）岩土工程中对于勘察及取样技术的使用。在开展勘探作业时，能够使用的勘察方法较多，要注意筛选合适的勘察方法。除了要进行整体勘探，还需要取样进行送检，从而得出更加准确的数据和信息，而获取样本的勘探技术也是多种多样的。物探是一种应用非常广泛和频繁的地质勘察技术之一，它能够有效缩短勘探时间，对于解决地址测绘工作中的难点问题也有较好地效果，具有较高的效益性，但同时它的缺点也不容忽视，这种技术很容易受到地形的影响，对于场地的适应性也常存在问题，有着较大的局限性，而且有时会出现多解的结果，反而造成了工作量地增加。除了物探技术，钻探及坑探技术也是现阶段我国地质勘察工作中较常使用的技术方式，它们的精确度更高，可以更加准确地反映真实的地质情况，当然，它们也存在一定的不适应性，当面对特殊地质情况时，是不能使用钻探技术的，坑探技术反而更加适用和有效[3]。

（3）室内试验及原位测试技术的应用及目的。室内试验多是针对勘探中采取的样本进行的，通过进一步地试验分析，能够得到更详细的地质信息，从而为岩土工程提供精准的数据支持。在进行室内试验时多采用原位测试技术，这项技术具有良好的环保效益，具有很好的实用性，能够筛选试验周期，提高试验效率。室内试验的方式具有较好的经济效益，可以有效缩减成本，其所获得的数据也能够提高勘探工作的准确性，所以，在进行水文地质勘察工作时应该将现场勘察及室内试验结合起来，提高工作的准确性及有效性。

（4）做好水文地质参数的测定工作。水文地质参数在整个地质勘查工作中占据着重要的地位，能够在编制水文勘查报告时提供数据依据，所以，应该重视并做好水文地质参数的测定工作。水文参数既包含地下水的水位数据，也应该对地下水的流向给出一定的描述。为了提高地下水数据测量的准确性，在采集参数时应该根据具体的条件采用不同的测量方法。如果需要测量的是静止水位，在测量时要保证有一段充足的稳定时间；而如果需要测量的是具有多层含水层的地下水位信息，那么就需要采取止水措施，分别确定不同含水层的水位数据[4]。