水文地质在岩土工程勘察中的应用分析

2021-04-03徐勇

中国设备工程 2021年16期

徐勇

（山东省鲁北地质工程勘察院，山东德州 253072）

随着我国改革开放政策的持续深化，居民生活质量获得了显著改善，工作、生活对建筑工程的需求量也持续增加。在工程建设中，岩土工程属于基础性内容，在施工前则要对施工地区的水文地质情况进行分析，获取相关数据和信息，为岩土工程施工奠定基础。因此，建筑企业要给予水文地质勘察以高度重视，结合施工地区的环境特点，通过各种有效措施落实勘察工作，避免由于水文地质而影响岩土工程进度和质量，发挥工程的经济效益和社会价值。

1 水文地质勘察概述及价值

我国地域辽阔，各个地区的地质环境存在较大差异，在开展岩土工程中，勘察工作至关重要，其可以为工程施工建设提供数据支撑，水文地质勘察包括地下水和地质，通过科学的勘察工作，能够掌握地下水和地质的流动特点、化学性质以及物理成分。岩土的稳定性和结构会影响工程建设质量，而水文地质则是决定岩土稳定性和结构的重要因素，因此，在勘察水文地质中，相关数据要保证真实可靠。

水文地质勘察对于岩土工程建设的重要性为：（1）根据水文地质条件制定科学的施工工艺，保证工艺的严谨性、合理性以及科学性，避免工艺选择出现问题，进而为工程质量埋下隐患。（2）安全是工程建设的头等大事，尤其对于岩土工程而言，其在施工中存在一定的隐患问题，很多安全事故的诱因都是水文地质，通过合理的勘测活动，能够掌握水文地质的条件和规律，进而制定科学的安全预防措施，防止施工发生安全问题。（3）在岩土工程设计中，设计人员需要结合相关数据和参数优化设计方案和施工图纸，水文地质数据则是设计的关键支撑，通过勘测活动可以保证数据的准确性、可靠性以及真实性，进而为设计方案优化完善提供数据服务和支撑。（4）控制地下水位，在实际施工中，控制地下水位是关键组成部分，如果控制效果不明显，容易导致地下水位升高，进而影响地质环境、施工安全和建设质量，通过地下水勘测可以结合相关数据采取合理措施控制地下水位，避免发生基坑流沙、管涌以及突涌等问题，确保基坑施工质量符合既定标准。

2 岩土水理性质分析

2.1 透水性岩土

受到自身重力的影响，岩土在地下水的作用下会出现一定的下沉，通常情况下，岩土坚硬程度越高，其透水性越强，土层松散、表面存在颗粒的岩土透水性较强。在水文地质勘测中，透水系数是关键指标，通过透水系数可以判断岩土透水性，进而为工程建设提供数据参考。

2.2 给水性岩土

通常情况下，岩土工程普遍存在一定的缝隙，给水性主要是指在自身重力的作用下，水分会顺着缝隙流出，在开展水文地质调查中，给水性属于基础数据，其以通过水度的参数呈现，可以充分反映岩土工程所在地的水文情况。

2.3 膨胀性岩土

岩土表面如果存在水膜，在长期作用下会出现收缩膨胀情况，通常情况下，岩土大量失水或者大量吸水，都会诱发膨胀或者收缩情况，膨胀收缩活导致基坑膨胀或者地面裂缝，甚至诱发地基变形，对工程建筑的稳定性和安全性带来巨大影响。

3 水文地质对岩土工程的影响因素

3.1 地下水压变化

通常情况下，地下水压并不稳定，并且受到自然环境和工程建设等因素的影响，水压会出现一定的变化，如果水压变化较大，会为地下水空间带来巨大的压力，导致空间压力处于失衡状态。当地下水压变化后，对地表工程施工也会带来不便，甚至埋下安全隐患，例如，水压变化容易诱发基坑管涌、工程塌方等问题，施工单位如果没有采取科学措施及时应对，会导致安全事故或者质量问题。

3.2 地下水位降低

在水文地质调查勘测中，经常出现水位上升的情况，如果水位上升会对工程建设带来一定的负面影响，而水位下降也是较为普遍的情况，尤其在特殊工序施工中，如果施工单位大量开采地下水，会导致水位明显下降。水位下降会导致土层真空，不仅影响水平高度，会早对地下土层结构造成破坏，为工程建设质量埋下隐患。因此，在开展具体施工活动中，施工单位要合理开采地下水，不能无节制地利用，制定科学的开采利用计划，避免水位出现明显下降。

3.3 地下水位上升

在自然界演变中，地下水形成是一个长期的过程，通常情况下，地下水位并不会在短时间内出现明显的上升，但是，随着人类活动的频繁，对地下水利用程度更高，在人为因素作用下，地下水位会出现明显的升高情况，特别在工程建设中，含水层结构如果出现巨大变化，会诱发地下水位出现上升，如果上升变化较大，容易危害工程质量和安全施工。同时，水位上升还会影响土壤性质，导致土壤盐渍化，土壤会对工程产生腐蚀作用，特别对于工程地基，腐蚀作用更加明显，如果地基腐蚀程度较高，则会降低工程的牢固性和耐久性。水位上升还可能诱发演示滑落和崩塌情况，特别是硬度不高的岩石，在地下水作用下会出现大范围崩塌，危害使用者的人身安全。

3.4 地理因素

水文地质是影响地理性质和土壤结构的关键作用，例如，地下水含量较大，土壤结构则较为松散，在地基施工中容易出现地基不稳的情况。

同时，当水位地质出现巨大变化后，还会诱发一系列的连锁反应，改变水分结构和地下水空间，而地理变化会为工程建设带来不可控因素，不仅施工质量难以把控，还会影响建设成本和工程预算。

4 水文地质在岩土工程勘察中的具体应用措施

4.1 掌握相关标准和要求

在开展工程勘察中，要结合具体的标准和要求对水文地质条件进行勘察和分析，对工程所在地的地下水位、水量变化情况和规律开展综合性研究，掌握地表水和地下水的相互作用关系，明确地下水的流向、类型以及成分，掌握其可能对工程建设造成的影响。基于岩土工程的特殊性，只有全面了解水文地质情况，才能不断完善和优化施工方案以及工程规划，预判可能存在的安全隐患和质量问题，制定相关应对办法。

4.2 全面掌握地下水位

地下水位降低或者升高都可能为工程建设带来负面影响，在组织开展水文地质勘测中，要重点对水位情况进行调查。首先，组织人员深入施工实地中，结合以往的数据资源，同多个角度调查当地的地下水变化以及水文环境，形成全面而科学的调查报告，为后续施工奠定基础；其次，做好数据信息的收集和整理工作，对勘测结果和调查资源进行分析、记录和对比，保证地下水位数据的严谨性和科学性；最后，根据勘测工作的具体开展进度，对勘测技术适当创新，便于施工单位更加细致和全面地掌握施工区域的地形、水质以及水位变化。

4.3 确定水文特性

要想确定施工所在地的地质性质，则要准确判断水文特性，对确保岩土工程建设质量和强度具有重要价值。首先，地下水在不同压力和环境下，其性质存在一定差异，在勘测中要综合考虑不同环境下地下水的压力特点，进而确定其水文性质；其次，对地下水的成分进行分析，判断其是否具有腐蚀性，分析岩土层性质，尤其在岩土层失水后，是否会对工程材料产生腐蚀作用；最后，地下水可以在岩土层中自由流动，流动作用会对岩土层结构带来巨大影响，在勘测中要注重分析重力水作用，根据数据制定解决办法。