水文地质勘察对岩土工程的重要性及实施路径研究

郝志强

（陕西地矿第二综合物探大队有限公司，陕西 西安 710016）

岩土工程勘察是土木工程项目开设的基础工作所在，通过对整个地质环境进行分析，严格匹配各个环境影响因素，保证当前区域内的建筑环境符合工程实际开设要求。水文地质勘察对于岩土工程项目进展而言较为重要，从地下水资源探讨岩土层的组成结构，确保当前建筑所选区域稳定性及耐久性符合工程建设基准[1]。但是考虑到地下水文条件复杂的情况，在实际开采过程中，必须结合多方面的影响因素以及工程开展形式，保证每一类数据信息可以精准阐释出当前岩土工程的各类开展指标，规避因为前期规划不足所引发的建筑迟缓现象。本文则是针对水文地质勘察对岩土工程的重要性及具体实施路径进行探讨，仅供参考。

1 地下水引发的危害及岩土水理性质

1.1 地下水引发的危害

1.1.1 地下水升降变化引发的危害

在岩土工程开设期间，需要针对区域内的地质环境进行分析，而受到自然因素的影响，区域内地质环境中的水资源所具备的流动性，将引发一系列的地下水位增长情况，将对整个岩土工程的进展起到一定的阻碍效果[2]。例如，在长期降雨环境下导致的地下水位上升，将增加土壤中的水分含量，严重可能造成沼泽化问题，对地表建筑物以及待施工工序产生严重的影响。在长时间的腐蚀情况下，也可能改变岩土自身的性质，对于已有的建筑物而言，则将腐蚀内部根基，特别是在斜坡情况下，将引发滑坡或坍塌的严重现象。与此同时，在地下坚实的岩土层中水位上升可能造成岩土软化的问题。如果在前期规划中未能对地下水位的上涨问题进行预测分析，极有可能产生水体侵蚀所引发的建筑结构下降问题。

当地下水位下降时，对于岩土工程所造成的危害则是因为含水量不足所引发的干涸问题，造成地表塌陷或裂痕的问题，严重影响后期工程的建设[3]。除此之外，水资源属于一个持续性消耗的能源，当外界环境对于水资源的需求增加时，则固有区域水位将呈现出持续性下降的趋势，此时水资源将面临着枯竭的严重问题，进而引发出一系列的环境危害。

1.1.2 地下水动力作用引发的工程危害

正常情况来讲，在不受任何外力的情况下，地下水一般处于一个相对静态的形式，不会发生较大形态的波动，但是如果受到外力因素，则地下水内部的动平衡将被破坏，例如在地表进行岩土工程施工时，一旦外界所产生的振动力对地下水位造成影响时，引发基坑突涌的严重现象，阻碍工程项目的开设进度。

1.2 岩土水理性质

岩土水理性质一般是指岩土层与地下水在相互作用下而呈现出来的，其本身所产生的地质特性则是真正将地下水分为不同的形式，包含结合水、毛细管水以及重力水等。

在对岩土水里形式进行分析时，整个地下水的赋存形式可以包含下列几个方面。

1.2.1 胀缩性

胀缩性主要是指岩土层与地下水进行接触后，岩土在吸水以及失水过程中所产生的结构变化，此时岩土区域与结合水膜将产生因为吸水或失水而引发的厚度变化，改变了岩土层原本的结构。例如，在吸水后土质颗粒之间呈现出一定的膨胀特征，在原有的结构基础之上，将引发地表凸起的问题。而当土层处于失水状态下，则内部结构力将减弱，此时受到内应力的影响将产生地表裂缝的问题，两种程度均将对整个表层的稳定产生影响。通常情况下岩土胀缩性的表示形式，一般包含膨胀率以及收缩系数两种，在实际计算过程中，需要结合岩土工程的开设模式以及整个结构重量、施工效率，正确界定出相对应的建设基准。

1.2.2 给水性

给水性是指岩土层在保水情况下受到重力条件，内部空隙以及裂缝中将自动流出一部分水，此时给水性可以通过给水度及其系数来衡量。在岩土工程勘察时，针对待测区域内的土质进行采样处理，对水体在固定时间内的流速、流量等信息进行分析，得出后期工程建设时所易出现的工程结构问题。

1.2.3 透水性

与给水性相比，透水性则是指水体在重力的条件下可以穿透岩石，特别是对于松散类、间隙类较大的岩石结构中，透水性要远高于颗粒细部区域。因为水体本身具有一定的流动性特征，当间隙越大时，水体分子越小，透过岩土结构的可能性就越大。而对于密度较高的土质而言，将对水体渗透形成多路径的阻碍，加大水体的渗透难度。在进行实验时，透水性可以由渗透系数来进行参数表述，为进一步测得岩土区域是否具备实际施工能力，则需要对区域内的土质进行抽水试验处理。

1.2.4 崩解性

岩土崩解性是指黏土层遇到水浸以后，土层内部之间粒状物所产生的粘结性受到破坏，当粘结系数达到极限时，将产生岩土层的解体问题。产生此类问题的主要原因是岩土层内部结构的颗粒以及矿物质成分，在水体浸入下表面将形成一层微薄的水膜，水膜降低土粒之间的摩擦性，当存在外界压力或者是自重质量过大时，将造成局部崩解或塌陷的问题。

2 水文地质在岩土工程勘察中的重要性

首先，水文地质在岩土勘察中的应用是从全过程方面分析出水质环境、地质环境，是否能够为后期工程建设提供基础支撑，其本身所具备的参数可以精准表示出地下水位的变化情况、岩土层地质结构的变化规律等。结合外界环境因素分析出预期时间段内如果存在降水分布时，则可以确定出地下水位与外界降水量之间的逻辑关系，在后期工程建设的时候，可以提高岩土工程勘测的精准性，规避工程建设问题。

其次，从地质选取来讲，建筑项目在使用过程中不仅需要对外界环境进行分析，还要综合考虑区域内经济产生要素，需要针对工程量大、范围广的场地进行严格界定。水文地质勘测技术的实现，则可以针对整个岩土工程项目的拓展阶段，形成可靠性、安全性的数据检索了，结合现在科学技术以及设备工艺等，真正发挥出技术的可行性。除此之外，水文地质勘察中所产生的各类数据信息可以为后期工程建设提供科学性的依据，降低后期工程施工隐患问题的产生概率。

最后，从水文地质勘测施工工艺而言，在新技术的支撑下，可以全方位对岩土工程在施工区域进行数据化检测。依据射频识别技术、GIS技术以及地质勘测技术等，可以对岩土工程内部的各类信息进行有效处理。例如，针对收缩系数、膨胀系数以及渗水系数等进行查证，分析出在预期时间段内岩土层受到外界环境因素影响可能产生的变动形式，这样可以为整个工程项目的设计规划以及现场施工提供更为全面的数据支持。设计人员在前期工程开设时，可以依据可能出现的隐患进行预期方案设定，保证工程项目开展的持续性。

3 岩土工程勘察中水文地质勘察的实施内容

水文地质勘察具有一定的综合性，其不仅需要对水位情况与岩土结构情况进行分析，还需要对外界多个因素以及影响指标进行测定，确保每一类数据可以全方位阐释出当前地质的各类信息。例如，地理条件、地质环境以及地下水位等，在预期时间段内地质所产生的变动规律等。通过技术化测量出相应的数据信息，再经由检测人员结合原以往的水文地质情况逐一比对，通过数据迁移形式，分析出在预期时间内或者是工程建筑物服役期间是否产生严重的变化情况，进而为整个水文地质的检验核查工作提供数据支撑。岩土工程勘察的主要过程如图1所示。在工程配置过程中，需要经过前期周密的策划，对勘察组织设计进行编制，最后实现技术交底以及资源配置，才可以将检查工序与实施工序进行有效对接，以提高各类数据信息核验的精准性。

图1 岩土工程勘察的主要过程

3.1 自然地理条件勘察

自然地理条件是工程项目开展的基础所在，只有确保当前建筑环境中的各项参数是符合工程建设需求的，才可以保证后期现场施工及建筑运维工作开展的合理性。水文地质勘测在自然地理条件方面的应用则是针对不同区域、不同土质特征以及以往的历史资料进行现场勘察，综合考虑到水文及地形地貌以及水位升降与地质结构之间的影响，全方位地开展具有区位特征的工程项目。除此之外，应结合地方气候以及地质变迁形式、土质特征等进行采样核查，通过数据分析阐释出地形地貌的侵蚀规律，经由综合性的评价，将数据作为工程项目的建设指标，提高数据信息核验的精准性。

3.2 地质环境条件

地质环境条件则是针对建筑物所处的地基以及地下深部结构进行稳定性可靠性的探查，通过对地质环境勘察可以保证在前期设计、中期施工以及后期运维的协同化管理。并且可以依据现阶段的地质情况，针对工程项目建设，实现资源化的调配，保证工程项目建设的完整性与持续性，降低前期成本的投入。

3.3 地下水位情况

地下水位的升降情况对于岩土层结构稳定性具有较大的影响，特别是在外界自然环境的影响下，一旦出现不可预见性的因素，将造成水位的持续性上升或持续性下降问题，对岩土原有结构造成破坏。对此，必须针对水位升降情况进行分析，采用专业的技术人员及工艺设备等，确定好当地的水位基准。结合历史资料中水位的最高值与最低值进行分析，在规定时间段内设定出具有逻辑规律的水位变化趋势图。只有这样，才可以实现对水层渗透性以及岩土结构稳定性的有效探查，确保每一类数据信息核验的精准性，为后期工程建设提供决策服务。

3.4 评价机制

评价工作的开展则是针对水源地质勘察中各类技术工艺的实现进行综合化评价，在实际检测过程中，可以针对建筑物在地下埋藏部件所产生的腐蚀及侵蚀现象进行数据评测，然后结合岩石对水位变化所产生的一系列影响进行分析。如果处于基坑开挖阶段，则应精准测量出基坑周边土壤本身所具备的承压力是否能够达到后期工程建设需求。综合得出数据信息以及各类衡量指标等，界定出岩土水里的各类性质，例如透水性、崩解性、胀缩性等，通过全方位的数据呈现可以对岩土性能以及岩土结构对建筑物建造所产生的影响。

4 水文地质在岩土工程勘察中出现的问题

4.1 水文地质信息获取不全面

在城市化的高端推进下，边缘化区域的发展已经成为资源外扩的重要形式，但是边缘区域受到地质条件以及地理环境因素的限制，造成岩土工程本身的开发存在一定局限性，特别是复杂的水文条件所产生的波动问题，可能造成建筑结构稳定性。在此期间则需要水文地质勘察，全面作用于整个工程拓展之中。但是从现有的勘察手段而言，其所采集到的各类数据信息存在不对称性的问题，甚至部分历史文献所记录的资料存在缺失现象，造成实际勘测中的水位对比情况无法形成一个基准，加大前期核验难度，同时也间接影响后期施工。

4.2 水位升降对岩土工程产生不良影响

水位上升是水文地质勘测中的重要难点，因为在目前气候多变的环境下，水位上升受到自然环境问题的影响，已经成为一个不可控制的因素，比如近年来南方区域大范围的降雨，极有可能产生水位同比增长的趋势，而当前水位上升则必然可能造成岩土工程下部区域的土壤盐碱化以及收缩化膨胀化的问题，加大了岩土层结构的不稳定性，造成了工程建筑施工的安全问题。如果在施工过程中存在水位下降问题，极有可能造成土层坍塌或裂缝的问题，而水位下降问题无法通过技术手段予以弥补，造成施工及应用过程中的各类安全隐患。除此之外，岩土工程区域将对地下水位产生一定的影响，如果引发水体变异的问题，可能对周边地区居民用水安全造成极大隐患。

5 水文地质在岩土工程勘察中问题的解决措施

5.1 为勘察技术人员树立正确的工作观念

水文地质勘察技术在岩土工程建设中具有重要的作用，每一类检测工序的落实必须精准阐释出土质以及水位、自然生态环境的各类影响指标，这样才可以保证科学性、系统性地完善整个数据体系。对此，在岩土勘察工作时，必须确保技术人员具备扎实的理论基础以及实践技能，通过理念引导行为，在工程勘测时真正实现科学化的测量，且可以依据复杂多变的水源地质情况进行数据解析，这样才可以保证每一类数据信息核验的精准性。

5.2 完善勘察制度

水文地质勘察工作具有一定的复杂性特征，其本身需要针对各类技术规范严格执行每一项操作工序。对于此，必须进一步加强对勘察制度以及勘察水平的管控与约束，确保每一个工作内容可以同步落实到岩土工程探查之中，结合技术人员的专业化能力，真正达到技术与管控同步、数据测量与施工形式相对接的形式。最后，结合历史文献的反复考证，查证出各类数据信息是否具备精准性与可行性，并将其运用到工程建设之中。

5.3 应用新型勘察技术

从现有的技术发展形式而言，岩土复杂情况以及自然环境所产生的影响，无法再利用原有的勘测技术，针对现阶段的图纸形式进行全方位的检测。对于此，岩土工程领域应加强对新型技术新兴理念的引入与应用，保证每一类技术体系可以真正涵盖到工程检测范畴之内。例如，结合计算机技术以及物联网技术等，强化实际管理效能，真正实现科学化合理化的监管，降低前期勘察成本的投入，同时也可以提高后期核验的精准性，为整个岩土项目开设提供数据支撑。

6 结语

综上所述，水文地质勘察工作的开展，可对岩土工程开设区域内的水文信息、地质信息等查验，解析出与工程建设相关联的各类数据指标是否能够达到后期工程建设要求，保证工程设计与项目施工之间的对接性，提高工程建设质量。期待在未来发展过程中，应加强对新技术的研发，打造出多位一体的信息核验体系，提高数据之间的联动性，为岩土工程开设奠定坚实基础。