工程地质与水文地质勘察相关问题分析

陈亮青

(中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 430056)

0 前 言

作为工程建设施工中的重要环节之一，地质勘查工作的开展可以提高后续施工的安全性和稳定性。勘查人员在勘查的过程中必须充分了解项目区域范围内的水文地质情况，并且科学分析和判断水文地质问题可能会给工程项目带来的影响和危害，为项目施工提供更加准确的水文地质数据。

1 水文地质勘察在工程中的必要性

高效的工程建设必须建立在科学完善的施工方案基础之上，而只有做好工程所在区域水文地质环境的勘查和分析工作，才能设计出更加合理的施工方案。因此，对于任何一个项目来说，最开始也是最重要的工作是做好项目所在区域地质状况的勘查。任何地区的水文地质环境都具有一定的复杂性[1]。另外，地质条件很容易受到地下水位的影响，在工程地质勘查工作中应重点勘查水文地质环境，将勘查结果作为项目环境基础信息。在项目设计和施工中，除了要做好充分、全面的水文地质勘查工作，还要深入分析各种水文勘查数据，找出可能会影响地质环境的因素，然后有针对性地制定相应的防范措施，降低不利因素给施工质量造成的影响，进一步保证项目工程保质保量地完成，实现项目经济效益的最大化。

2 工程地质与水文地质勘察相关问题分析

2.1 对基坑开挖造成影响

地质勘查工作中，如果对水文地质条件勘查评估失误，那么勘查评估结果就不能为具体的开挖施工提供准确的依据，并且在开挖施工中根据地下水位制定的防范措施也将不具备可行性，导致基坑开挖施工中出现大量的地下渗水流入基坑。此时为了保证施工继续进行，施工人员不得不采取相应的排水措施，从而导致工程量骤增、施工成本增加、施工效率大大降低，如果处理不合格甚至会给后续施工以及项目整体质量带来严重的影响[2]。

2.2 对土质造成影响

基坑中一旦渗入地下水且排除不够彻底，因为含水量的增加，会使得地基土壤结构的稳定性和强度大大降低，继而出现管涌或者流砂等问题。因此，全面做好水文地质状况的勘查工作非常重要，需要针对地下水的特点制定有效的预防措施，以提高基坑稳定性，确保项目工程顺利有序的完成。

2.3 地下水水位发生变化

在勘查工程地质条件的过程中，一旦出现地下水位上升或者下降的情况，施工企业应该留意岩石特性可能也会随之发生相应的变化，进而出现软弱地基或者地面塌陷类问题。比如，当水位上升时，岩石土体受水因素的影响会出现一定程度的软化现象，地基可能会发生隆起甚至位移，使得建筑物整体的安全程度大大降低，严重的甚至会产生倾斜或者倒塌等重大安全事故。同时，地下水位上升还可能导致土壤出现沙化的问题，给地基的承载能力以及稳定性造成巨大的影响，严重的甚至会威胁周围居民的生命财产安全。另外，如果在实际施工中过度抽取地下水，导致水位下降，土壤失水就会出现一定程度的压缩现象，严重的区域地基还会出现不均匀沉降、地裂等问题，不仅影响项目施工的安全性和稳定性，而且危及前线施工人员的人身安全，不利于项目如期完成。

3 实例分析

3.1 工程概况

福建省浦城至武平(闽粤界)高速公路龙岩段S2合同段位于龙岩市武平县境内，路线大致呈自北往南走向，本项目终点福建、广东省界，省界处终点桩号为K150+454.052，路线总长约76.4 km。

3.2 工程地质条件

1)地形地貌。本项目S2合同段所在区位于武夷山脉最南端，其地貌类型主要可分为：构造剥蚀低山-丘陵地貌、构造剥蚀丘陵地貌(细分为中丘地貌和低丘地貌)、河谷冲蚀堆积地貌，如图1～2所示。

图1 构造剥蚀低山-丘陵地貌、构造剥蚀中丘地貌

图2 构造剥蚀低丘地貌、冲蚀河谷堆积地貌

2)地层岩性。本项目路线走廊带内分布有沉积岩和岩浆岩以及区域性变质岩三大类，项目区地层发育较复杂，出露地层主要由下古生界前震旦系、震旦系、中生界侏罗系、白垩系、新生界第四系及岩浆岩侵入体组成。

3)区域地质构造。项目走廊带横穿武平-桃溪隆起带，区域上位于光泽-武平大断裂带中(线路平行)。光泽-武平大断裂带，大致循武夷山脉东麓中北北东向延伸，福建省内长约370 km，宽数公里，该断裂带主要是在燕山晚期以来产生和活动，对白垩系红色盆地的分布有明显的控制作用，在本工程线路内，线路处于这些构造带中，对线路的隧道、桥基造成一定影响。

3.3 水文地质评价

沿线地貌特征主要为构造剥蚀低山丘陵-低丘地貌区，地表水文网呈树枝状发育，地表水以支流溪沟发育为主，属于韩江水系，最终汇入韩江水系等。地下水的补给来源主要是大气降水，其次是地表溪水和水塘水库。地下水的径流主要是沿孔隙和裂隙垂直下渗径流，其次是平行流。平行流主要是沿裂隙、断层带产生。地下水的排泄方式主要是蒸发及向溪、河中排泄。地下水通过排泄通道而排入韩江水系支流中，最终汇入韩江水系。孔隙潜水、基岩裂隙水水量小，对路基、桥梁施工影响不大，但上层滞水多分布在低洼的沟谷地段，由于排泄不畅，区段内含水量丰富，对路基清淤换填在不同程度上有一定影响。据沿线各工点区间取水样进行水质分析，分析报告显示地表水、地下水对混凝土具微侵蚀性。

3.4 路线方案工程地质评价

本项目S2合同段所在区位于武夷山脉最南端，其地貌类型主要可分为：构造剥蚀低山-丘陵地貌、构造剥蚀丘陵地貌(细分为中丘地貌和低丘地貌)、河谷冲蚀堆积地貌；路线走廊带内分布有沉积岩和岩浆岩以及区域性变质岩三大类，项目区地层发育较复杂，出露地层主要由下古生界震旦系、中生界侏罗系、白垩系、新生界第四系及岩浆岩侵入体组成，沿线部分地段不良地质构造较发育，沿线冲沟和河流表层以软～可塑状冲积粉质黏土和砂质黏性土为主，但厚度一般不大。总体上，路线内不良地质不很发育，大规模的滑坡崩塌等数量少，沿线总体地质条件属于良好。

1)地形地貌。线路穿越中低山、丘陵区，地形起伏不大，相对高差在20～50 m，自然坡度以25°～35°为主，植被发育，地表难以见到中-微风化岩，沟谷多为农田，丘坡多为林地。

2)地层岩性、地质构造。线路穿越区为花岗岩，坡地表层和沟谷中有黏性土分布，现分述如下：①淤泥质粉质黏土：灰色，褐灰-灰黄色，流塑，含有机质，有异味，主要分布在农田低洼处；②粉质黏土：黄灰色，可塑，粉黏粒为主含少量砂、砾，分布于大部分沟谷中；③坡积粉质黏土：粉质黏土：褐黄色，硬塑，黏粉粒为主，含少量角砾。分布于坡地表层；④残积砂质、砾质黏性土：褐黄色，为花岗岩风化残积土，粉黏粒为主，含砾约15%～35%，局部分布于坡地中；⑤全风化-砂土状强风化花岗岩：褐红色、褐黄色，花岗结构，散体状，岩芯呈砂土状，遇水易软化。区内断裂构造延北东、北西向发育，无影响路线方案的重大断裂构造。

3)水文地质条件。沟谷中的多见有地表水，但流量不大，一般流量0.01～0.08 L/s；地下水主要为基岩裂隙水与土层中的上层滞水与孔隙潜水，水量较小。

4)不良地质。①K75+000～K76+115段有淤泥质黏土分布，处路基段，需采用排水固结或翻晒处理；②现有公路开挖坡有少量滑坡、崩塌现象，但是规模较小，开挖边坡稳定性较差。

5)工程地质建议。①冲洪积层分布区表层多有软塑状粉质黏土分布，应在填筑路基时进行清除换填或采用排水固结或翻晒处理。②由于残积土和全-强风化花岗岩遇水易软化，开挖边坡应进行及时支护。

4 结束语

任何项目工程施工中都会受到施工区域工程地质和水文地质条件的影响，因此，做好全面的工程地质与水文地质勘察工作对于保障项目工程质量和安全具有重要的促进意义。通过开展工程地质和水文地质勘查工作，全面掌握项目施工区域的水文条件以及地质条件，专业人员根据勘查结果做好地质条件和水文条件分析和预测，制定有针对性的预防防控措施，降低地质问题给项目工程造成的危害，保证项目施工顺利完成，实现项目社会效益和经济效益的最大化。

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