岩土工程勘察中水文地质问题探究

马祥配，彭英慧

（山东省第八地质矿产勘查院，山东 日照 276826）

水文地质主要研究地下水的物化性质，水文地质勘察是矿山岩土工程不可缺少的组成部分，全面且细致的水文地质勘察工作可推动岩土工程的顺利开展。岩土工程的建设过程会受到诸多因素的影响，矿山施工前的勘察工作可为岩土工程的施工打下坚实的基础，同时还可借助周边环境的优势控制工程成本[1]。通过调查工程的水文地质情况可进一步控制潜在的安全隐患，以提高岩土工程的质量，更大化实现岩土工程的效益。

1 矿山岩土工程勘察的基本概述

矿山岩土工程勘察指的是按照岩土工程的实际需求，开展的岩土条件与自然地质调查、分析，并根据具体情况编订勘察文件。岩土工程勘察旨在提供岩土工程的周边自然环境与地质资料，判断施工区域的地质构成与表现是否满足矿山工程的实际建设需求，以保障工程项目的顺利实施。相关人员可通过勘察工作了解施工区域的隐藏风险，并结合多方面因素进行前期预防，确定出最为恰当的施工位置[2]。在开展岩土工程勘察工作时，部分勘察人员仅注重岩土成分与构成，对水文地质问题的重视程度有所不足，评判地质现象过于表面化，一旦选址在具有水文地质问题的位置时将直接影响矿山工程的整体建设质量，甚至可能造成工程施工过程中断，形成极大的资源浪费。

2 水文地质对岩土工程的危害

2.1 地下水的压力变化

地下水的压力相对较弱，不会对地质结构形成太大的影响，但大部分工程的施工活动会破坏地下水，促使的地下水的压力产生变化，影响施工过程。当产生压力危害时，可能出形成地基位移，威胁工程施工地基的稳定性和安全性，随着压力值的提升，其影响程度也在不断加剧，严重情况下甚至会产生地基上浮情况，破坏原有平衡，使得工程施工地基出现倾斜现象[3，4]。在岩土工程勘察工作中调查水文地质情况，需了解掌握工程周边的水文情况、地质情况、岩土结构等内容，相关人员能够获取到更为精准的工程选址信息，还可根据实际情况对工程方案进行科学的调整及完善。

2.2 地下水位的变化

地下水位是水文地质中的重要因素，在工程建设的过程中，地下水位会出现变化并改变周围环境。并且当地下水的动力出现变化时，容易产生基坑突涌、流砂等问题，对工程形成安全及质量隐患。为避免发生上述不良情况，相关人员应加强水文地质勘察工作，采取合理措施确保岩土工程施工安全。

3 水文地质在岩土工程勘察中的应用

3.1 勘察周边自然环境

科学的岩土工程勘察工作可为后续施工提供精准、全面的数据信息，勘察水文地质情况可为工程的施工安全提供水文地质依据。水文地质勘察包含着较多的内容，勘察周边的自然条件是其关键的工作内容，主要是指调查矿山周边地形地貌与水文特征。地形地貌是指施工区域的地形与水系等具备的特征，例如施工区域的地貌有无被侵蚀等。水文特征指的是施工区域的湿度、气候等自然条件。

3.2 勘察周边地质条件

周边的地质条件会影响到岩土工程的施工质量，并且还关系着工程地质结构安全与耐久性。因此相关人员在开展岩土工程勘察工作时，需重视检测并勘察周边地质条件[5]。通过了解施工区域的基底构造、地层岩性等方面的性质和特征，可对岩土工程的建设提供科学合理的地质勘测数据。

3.3 勘察隔水层与含水层

在岩土工程勘察工作中调查水文地质情况，不仅要勘察检测周边地质条件与自然条件，还要勘察隔水层和含水层的情况。相关人员在勘察水文地质时，不仅要了解地下水的类型、水位及流向等内容，还应勘察区域中的地下隔水层与含水层，从而评判区域中具体的水文地质环境，并判断水文地质环境对于工程材料的腐蚀效果。

4 岩土工程勘察中水文地质问题探究

4.1 地下水对边坡与基坑工程的影响

地下水会在一定程度上影响边坡与基坑工程的稳定性，比如说，对于矿山边坡或是基坑的岩土体来说地下水可起到软化作用，能够降低岩土体中的抗剪强度指标，还会降低锚杆或是土钉及土钉的抗拔力，会增加施工难度。在设计边坡与基坑工程的挡土结构时，相关人员应充分结合土与地下水的性质、挡土结构的高度等因素，考虑水压力与土压力的作用，在相关条件下根据水土合算或是水土分算的原则实施计算，若是在可能出现渗流的区域还应考虑渗透力的作用。

4.2 地下水对渗透变形的影响

地下水对于土体可起到渗透变形的影响，能够形成管涌、流土、接触流失等情况。在岩土层较为单一的地基中，容易出现管涌与流土；在多层岩土体的地基中，容易出现接触流失与接触冲刷。流土是指岩土体受到地下水向上渗流的作用，局部土体产生隆起、顶穿、流失现象，此种破坏情况虽然发生时间很短但是对于工程造成极大的危害。管涌指的是因为地下水渗流作用，土体内的细颗粒沿着粗颗粒通道被地下水所带走，之后渐渐产生大的通道，导致坡体、地基等失稳的情况。管涌破坏是一个循序渐进的过程，还需满足一定的条件，相关人员可通过破坏形成条件防止管涌破坏。接触流失指的是在地下水渗流方向垂直在有着较大相差渗透系数的相邻土层流动过程中，渗透系数较小的土颗粒被带入渗透系数较大的土层之中的情况。

4.3 地下水对基础结构的上浮影响

对于基础结构而言，地下水可起到浮托作用。相关人员在进行岩土工程勘察工作时，需按照拟建矿山地质结构的水文地质背景、渗流规律、气象资料等信息资料，以预测拟建地质工程过程中的最高地下水位，当作抗浮设防水位，再按照抗浮水位并结合相关规范要求开展基础结构的稳定性验算。在存在地下水渗透的区域，应当借助渗透计算分析评价地下水的水头及作用。

4.4 工程降水对周边环境的影响

如果矿山工程项目在施工与使用的过程中受到地下水的影响，可对其实施工程降水。开展工程降水要充分考虑到项目周边环境的具体情况，选取最为恰当的降水方案，科学布置降水井，保证均匀出水，以免引起不良地质问题。若是工程降水有可能导致不良情况，例如周边出现较大的变形等，应当于降水场所外围设置好隔水帷幕，按照实际情况设置回灌系统，从而缩小降水的影响范围。

5 岩土工程勘察中水文地质问题的解决策略

5.1 规范岩土工程勘察工程

当前，我国已在岩土工程勘察行业构建了较为完善的法律法规体系，形成了相对健全的工作制度，在岩土工程勘察目标、评价方法等方面都有着较为明确的规定。相关人员在开展岩土工程勘察工作时，应当保持高度的责任心与健康向上的工作态度，努力收集勘察区域的地形地质资料，掌握矿山工程的用途及分布特征，充分同设计人员进行沟通交流，结合工程具体情况并依照规范要求实施勘察、取样与试验工作，编订好勘察结果，从而提升工程的勘察质量，确保工程勘察的精准性与科学性。

5.2 增强水文地质勘察意识

部分相关人员在开展岩土工程勘察工作时之所以不够重视水文地质的调查探究，是因为缺少足够的水文地质勘察意识。因此，相关人员应当积极增强自身的水文地质勘察意识，在勘察开始前收集整理工程场所的水文地质资料，在勘察工作中比较分析场所的实际水文地质情况，分析探究地下水水位、分布范围等问题，查看地下水埋藏条件，了解具体的地下水变化幅度与规律，通过科学的计算评估地下水对于边坡、基坑、渗透变形等方面的影响，再结合实际情况制定科学合理的防治措施，从而保障设计方案的科学性与岩土体的稳定性。

5.3 提升工作人员综合素养

岩土工程勘察工作人员的技术水平呈现出参差不齐的现象，一些工作人员的综合素养有所不足，对于水文地质勘察的认识有待加强，并且缺少足够的理论支撑。所以，工作人员可积极参与相关培训工作，提升自身的技术能力、理论水平与责任意识。工作人员不仅要积极提高技术水平，还要具备一定的责任意识，在勘察工作中严格遵守规范要求进行操作，从而提高岩土工程的勘察水平。

5.4 加强对工程自然地理环境与地下水的勘察

矿山岩土工程在进行勘察工作时，所得到的结果将直接影响到施工方案和施工设计，相关人员应当注重岩土工程勘察工作中水文地质、地表情况等自然因素，结合工作实际情况进行考察与评定工作，以获取精准的数据信息。水文地质的变化会增加岩土工程的开展难度，相关人员需全面考察施工区域，分析具体的水文地质情况，尽可能为施工人员提供助力，以便于施工人员更好地分析工程情况，确保工程的可行性。

5.5 评价水文地质问题的基本内容

评价水文地质的内容主要可分为以下几方面：一是相关人员应当分析当前的实际情况，考虑水文地质条件与岩土会形成的影响，明确了解水文地质问题可能导致的危害并做好相关规划，通过合理的规划和部署降低出现问题的概率。

二是相关人员不仅要全面调查研究水文地质问题，还要按照区域情况研究水文地质问题，为建筑的地基和基础建设打下一定的基础。三是强化地下水的全面调查，相关人员应妥善完成把控工作，降低人为因素影响工程质量的可能性。

5.6 重视相关水文地质要求

当岩土工程项目有效融合区域内的自然条件时，相关人员在探究区域内的地下水水量及水位变化规律的过程中需先分析地下水和地表水间的联系和相互作用，并分析地下水的流向、类型等内容，探究地下水对于区域地质环境所形成的影响。

在具体的工作过程中，相关人员只有充分了解掌握周边的水文地质条件，才能有效、科学的完善工程规划及施工方案，保证工程项目正常开展。

5.7 确定周边水文特性

想要确认工程周边的地质性质，相关人员需要先行判断岩土的水文性质。因为地下水有着繁多的形态类别，相关人员需要注重地下水形态的分类，主要为以下几类：一是结合水。结合水没有很强的流动能力，不会影响到岩土的水文性质。二是毛细水。毛细水指的是在窄缝中存在的水，受到重力和毛细力的影响，水位会随着毛细力的提高而上升，也会引起降低而下降。毛细水会使得岩土层变软，可对施工材料起到腐蚀效果。三是重力水。重力水指的是地下水可于岩土层内自由流动的水，可极大程度影响到岩土层，干扰到工程施工进度，甚至会降低工程质量。

5.8 基坑支护设计、边坡稳定性分析与加固

在岩土工程勘察工作中，工作人员要做好矿山工程基坑支护设计、边坡稳定性分析与加固，防止工程出现塌方事故，更大程度保障施工的安全性。在进行基坑支护设计时，工作人员要综合考虑水文地质条件、基坑周边荷载、基坑开挖深度等多面因素，遵循深基坑结构的受力特点与规律，做到科学设计、进行施工。

6 总结

水文地质对矿山岩土工程具有重要影响，因此相关人员开展岩土工程勘察工作时应重视调查水文地质情况，探索水文地质问题并制定相应解决策略，进一步保障整体工程结构和地质的稳定。相关人员需从多方面了解掌握水文地质情况，结合获取到的资料信息制定实用可行的工程方案。相关人员还应加强各工作环节的管理及控制，提高调查水文地质的工作质量，以确保工程勘察工作的质量与效率。