关于工程地质勘察中水文地质问题的重要性分析

朱国权 林琼娜

1中化地质矿山总局浙江地质勘查院 浙江 杭州 310000

2宁波宁大地基处理技术有限公司 浙江 宁波 315000

水文地质是自然界区域内地下水波动及变化，以及其内在特征规律，其勘察作为工程地质勘查核心环节，核心目的在于掌握地质条件对工程干扰。人类活动范围就频次增加，促使地下水活动不断加剧，工程施工前掌握其变化趋势，是保证项目建设有序实施举措。

1 水文地质问题重要性分析

1.1 影响建筑基础埋深

建筑物在地基中埋设实际深度，与水文地质密切相关，地基深入是基于水文质地勘察各项指标，选取合理的入土深度。岩土工程地基设计中，勘察精准性较高的静态地下水位，正常状况下建筑物埋设深度需处于地下水上方，但也包含部分特殊工程，基坑开挖深度较深，或施工区域地下水较高，基础埋设深度应处于合理范畴内，为保证其地基处于合理范围内，正式施工前利用相应技术措施实现降水，如开挖明沟与集中井降水，保证地下水对建筑地基产生影响较低。此外，基础在水流作用下，一定程度弱化基础实际稳固性，易形成软化塌陷问题，若其出现失水形成干裂，不利于基础埋深，所以需积极开展水文地质勘查，是保证建筑工程地基埋设深度合理性重要举措[1]。

1.2 影响建筑基础质量

区域内地下水位受多重因素影响，造成其水位处于动态化变更中，水位超出较高限值或较低限值，则均对工程建设产生一定的影响。具体而言，土壤具有自身均衡性，作为保证土壤坚硬与稳定基础，但水位高度升高时，其自身初期处于失衡状态，地下水中含有对建筑材料腐蚀的物质，随着时间的推移，工程基础自身承载力逐步下降。水位持续性上升会产生暗河积水，造成原有地基形成裂缝等质量缺陷。水位持续性降低，地下水自身实际承载对基础压力降低，基础水压显著降低，促使基础发生沉降，导致建筑物出现凹陷，岩石层中含有粉砂及颗粒大量流失，对结构产生不同程度损伤，最终致使建筑物质量不达标。

1.3 影响建筑工程支护成效

地下水出现动力循环属于良性循环，复杂地质条件下受施工因素干扰，将该平衡予以破坏，影响工程结构稳定性。为提高土地利用率，需通过增加建筑高度实现，如此建筑高度与基础深度成正相关，对基坑支护要求较高。正式施工过程中，为确保基坑安全性和稳定性，需选取可行性较高的支护措施与降水举措，此种认为干预方式，促使地下水环境发生波动，出现岩层空心等质量缺陷，影响工程质量可靠性。因此，实际施工过程中，需在初期勘察设计中明确水文地质勘查工作重要价值，获取全面、可靠勘察数据和信息，对基础进行合理设计，保障基础埋设深度吻合施工要求，确定合理支护技术措施，最终保证工程质量目标。

2 加强工程地质勘查水文地质问题处理措施

2.1 规范工程地质勘查

完善的管理制度，是保证地质水文勘察工作核心保证，实现该目标需从以下几方面分析：第一，工程勘察单位应布设专业水文地质勘查机构，配置人员人员负责地质管理，全方位落实水文地质内容相关勘察工作。第二，完善勘察管理制度层面，需加大宣传其重要性，促使所有工程人员明晰地质问题对勘察危害，保证操作规范化，熟悉掌握勘察内容，以管理制度为核心约束力，并在工程建设过程中有序强化，形成对水文地质问题高度重视，以免出现危害工程建设状况。第三，需加大勘察人员专业化培训，提高其自身技术水平，做到熟知相关规程，明确勘察内容及流程，为工程建设可靠性做以保障，减少水文地质对工程地质勘查干扰。图1为工程地质勘查规范内容及要求[2]。

图1 工程地质勘查规范内容及要求

2.2 加强现场监测

地质水文状态动态化监测过程中，需积极明确监测核心目的，构建完善的监测标准，深层次掌握施工区域内水文地质危害性，对可能致使地下水位变化因素系统性分析，并汇总当地区域内将适量、气候等资料，调查统计当地排水设施建设状况，为后续工程施工方案制定提供参考数据。此外，为防止地下水位突变对工程地质造成不利因素，勘察人员需对其实际含水层进行检测，保证地质勘查中水文地质不良影响及时处理。

2.3 加强信息技术应用

信息资源共享和先进技术应用，是提高区域内水文地质勘察基础条件，为保证水文地质勘查结果精准性有效提高，需积极应用各类先进信息技术，并构建一体化信息服务平台，引入先进测量仪器设备，构建指标数据化管理系统。不同种类、深度的水文地质，其选用的勘察方式存在较大差异性，应选取先进勘测设备完成取样工作，防止人为操作造成样品选取质量不佳，提高地质勘查结果有效性[3]。

2.4 做好水文地质环境勘察

一方面，勘察自然地理条件。自然地理条件获知是工程勘察核心内容，需对施工区域内地质状况、气候条件等进行综合性勘察分析，有助于为后续作业有序开展奠定良好基础。另一方面，系统性勘查作业周围地质环境。勘查作业不周围地质环境涉及勘查作业场所地层炎性、地质构造特征规律等。

3 项目实践案例分析

某项目拟建场地处于低山丘陵山前地带，地势起伏波动较大，场地东侧、南侧、北侧均紧临山坡，西侧为民房，地势较低，总体呈东高西低，场地内高程多为3-10m。拟建物以多层建筑为主，有一至二层地下室分布。场地规划室外地坪黄海标高为8.00m，地下室基底标高约为黄海0m左右，后期回填土方厚度达约8m。实地勘查属于施工图设计详细勘查阶段，核心目的在于为项目后续基础选型、施工图设计提供全方位地质参考数据。该项目勘查工作方法和工作量如下：第一，工作量布置。本次勘查主要依照我国相关规程，以及施工区域内地质条件、拟建建筑物实际位置等，布设勘查孔数及实际位置均获取业主和设计认可确定。本工程详细勘查方案布设共计勘探孔为143个。第二，勘查工作方法，主要选取野外钻探、原位测试和室内试验联合方式，完整、精准获取各项技术指标。通过上述一系列勘查工作实施，其勘查成果如下：

（1）通过勘查查明了场地地基土分布规律：拟建场地场地东侧、南侧、北侧均紧临山坡，场地东侧地基土以基岩直接裸露；场地中间上部以坡积物为主，底部为基岩；场地西侧上部以软弱土为主，底部为基岩。建议基础形式东侧为浅基础、中间为墩基础与短桩基础、西侧为桩基础。

（2）由于场地有软弱土分布，属于抗震不利地段，场地类别属Ⅱ类场地,设计基本地震加速度值为0.10g ，地震动加速度反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度调整系数为Fa为1.0；本场地地震烈度为Ⅶ度，设计地震分组为第一组。

（3）场地内并未存在不良地质作用，东、南、北侧地块以人工操作为主形成边坡，作为适当防护，除此之外并无发现对工程施工不利埋藏物。通过现场勘查获知，场地内并未存在显著地下管线、人防工程等埋设物，建议工程施工。

（4）根据该施工区域内水质资料分析，拟建厂区内地下水在II类环境下，对混凝土结构产生微腐蚀性；对其内部钢筋长期受水作用影响具有微腐蚀性。根据该施工区域内地下水分布状况，场地土对建筑材料腐蚀性与地下水较为类似。

本项目在后期施工过程中，发现地下室底板和侧墙多处出现大量裂缝，经参与各方和专家多次现场勘查，并结合原建筑结构图纸分析原因如下：

由于暴雨期周边山体来水丰富，大部分向西侧通过地表径流和沿坡体下渗后，形成地下水，储存于地下室底板以上的填土层中，对地下室底板和侧墙造成不利影响，致地下室底板和侧墙多处产生裂缝并渗水，严重的局部隆起开裂。属于典型的因人工施工造成的水文地质勘查问题。

我们针对该项目又进行了专门的水文地质勘查，布置多个水文地质观测井，查明地下室范围内及基坑外侧的潜水水位变动范围（一般为黄海2.0至6.5m）和出水情况（最大单井日出水量达300m3），并对地下室底板及柱子进行变形观测，了解水位变化与建筑物变形之间的关联性：当水位抬升时变形量略有增加，并随水位下降趋于收敛。

为此，对地下室范围提出以下建议措施并实施。

1、在地下室底板按约300平方布置一套泄水减压设备，出水孔多布置在地下室集水井和侧墙位置，将地下室底板或侧墙打通，底板下或墙外侧做好反滤包，通过PVC管与底板下潜水连通并实现地下水自动排泄，再通过水泵集中外排到室外市政排水系统，降低地下室正常使用期间的水头压对底板和侧墙的水压力。

2、对裂缝区域进行结构注浆和碳纤维加固补强。

3、后期观测和监测表明，地下室底板、侧墙和柱子开裂变形情况基本稳定，裂缝渗漏水未再发生。

4 结束语

工程地质勘查属于一项综合性工作，具有较强的专业性，最终结果与工程建设可靠性密切相关。工程建设单位需对水文地质勘查高度重视，掌握其自身危害对工程干扰，实际勘查中应采取多项举措防治其危害，保证工程建设质量。