地质勘察中水文地质问题分析及灾害防治

2022-11-26张行

城市建设理论研究（电子版） 2022年19期

张行

安徽省地质矿产勘查局326地质队安徽安庆 246003

在地质技术研究中，水文地质问题具有决定性和重要的影响，因此在地质研究之前预防水文地质灾害至关重要。从地质技术结构的物理组成来看，地下水占地质技术结构的很大一部分，这可能对总体技术特点产生重大影响，并成为基础工程施工质量的一个决定因素。因此，地下水处理不仅有助于提高整个工程的质量和可持续性，而且也是工程地质勘察的重要参考。但是，从实际开展水文地质工作的角度来看，正式的地形勘察现象继续增加，对项目总体稳定性的改善产生了一定程度的负面影响。

1 地质勘察中水文地质的评价内容简述

1.1 勘察内容

要做好地质调查中的水文地质工作，首先必须充分理解这项工作中的评价内容。只有对项目和标准进行明确的评估，才能真正促进勘察质量的发展，降低岩土工程中水文地质灾害的风险。通常，由于地下水的影响，许多岩土工程发现了地基沉降，甚至建筑墙体开裂；原因，主要是由于工程建设前期地质勘察水文地质特征调查不完整。因此，如果在施工期间，工程不能充分理解和解决现有的水文地质问题，很容易对以后的建筑运行造成严重的负面影响。从水文地质评价内容来看，可分为以下几点：(1)工程建设初期，根据建筑设计和施工方案，结合建筑施工特点，严格进行地质调查，收集和分析当地水文地质资料；在数据查询和研究的基础上，找出施工现场水文地质问题，并展开讨论和解决；(2)水文地质评价过程中，应重点评价地下水影响下的岩土工程成果和建筑物或可能发生的事故，在预设的基础上，研究提出相应的解决方案和预防措施，从根本上防止岩土工程事故的发生；(3)以项目本身为评价起点，重点评价地下水在水文地质中的作用特征和可能的影响，并在此基础上总结地质问题。例如，在项目中，基础的压缩层有松散的沙子。在地下水的作用下，很有可能会出现电涌和流沙。此时，有必要根据预测对具体事故作出专业假设，包括计算钻井底板被滞留水损坏的可能性[1]。

1.2 水文地质的勘察要求

土木工程研究领域的勘测通过数据采集和水文调查确定了该领域的水文地质条件，以满足工程的具体要求。(1)自然地理条件。这些功能包括天气和水文功能、地形等。天气和水特征是项目发生的区域，例如以天气预报、湿度和热量的形式表示。地形是水系统的一个组成部分、一个平面或围绕某个项目区域的高地上，无论地形是开放的还是平坦的，以及地形的挖方和堆叠方式。(2)地质环境。其中包括工程区域地质构造要素、基线构造及其对第四区域强度的控制、地砖、新构造运动等。(3)地下水水位。其中包括近年来最高的地下水水位、水量变化趋势、地下水分类条件、地下水与地下水流量之间的关系及其对地下水水位的影响。地下水水位的变化对土木工程项目有巨大影响，是工程勘察的重点。(4)各水层和隔热层的隐藏条件、地下水类型、流向、水位和变化范围；主水层的分布、厚度和深度；水文地质参数。地质条件对地下蓄水排水的影响，土壤水质的测定对建筑材料的影响等[2]。

2 地质勘测中常见的水文地质问题

2.1 地下水位上升的影响

水文灾害是影响水利工程地质研究成果的最重要因素之一。如果不能充分了解和处理水文地质危害，工程安全将受到严重影响。就水利工程而言，地下水无疑是水文地质灾害的主要来源。地下水水位的上升以及人为或自然因素的影响可能对水利工程地基的承载力产生重大影响。如果地下水水位的变化在可控范围内，对水利工程的影响不大。超过临界线将对水利工程的运行安全产生无法估量的影响。

2.2 地下水位下降的影响

地下水水位下降是最常见的地下水问题。地球上层的水位下降和缺水成为旱地，但与下层湿地密切相关，造成干旱和湿度的交替，进一步增加了木桩的分解率。与此同时，建筑物地基容易发生偏差，增加了建筑物的不稳定和不安全。由于地下水位下降间接影响到岩石土壤密度的变化，而这反过来又威胁到土壤。水位越低，土壤密度越高，导致土壤变薄[3]。此外，土壤中经常出现裂缝，随着水位下降，裂缝加快了岩石土壤的膨胀和收缩，从而破坏了其形状。

2.3 地下水升降过于频繁造成的危害

如果地下水位经常上升或下降，也会对当地地质条件产生不利影响，容易造成岩土结构不均匀的收缩和变形。受此问题的影响，很容易导致一些轻型建筑的基础设施稳定性下降，在严重的情况下，甚至会出现一些问题，如基础设施开裂。不仅如此，地下水位的频繁上升导致土壤中部分有机物和大量金属元素的流失，进而进一步降低了整个土层的结构稳定性和承载力。

2.4 地下水压力变化

对于水利工程的水文地质条件，地下水的水压也有很大影响。在普通工程中，地下水如果保持在一个稳定的范围内，其强度较小，对工程安全影响不大。如果水利工程施工中对地下水压力重视不够，很有可能破坏施工中地下水压力的原有平衡，造成地下水压力的灾害。地下水压力变化引起的灾害如下。(1)施工安全。水利工程施工过程中，地下水压力突然变化时，很可能会出现出砂或浮出水面，对施工安全和地基稳定性造成很大威胁。(2)维护安全。对于水利工程，如果地基承载力因地下水压力而发生变化，且变化程度超过设计允许值，将对水利工程地基产生很大影响，甚至对后期水利工程运行的质量和安全也有很大影响。因此，在水利工程的工程地质勘察过程中，必须充分了解和分析地下水压力的变化，以便从根本上消除地下水压力变化对水利工程造成的威胁。

3 水文地质勘察中问题的评价

影响水文因素:地下水类型、地下水水位及其变化区域、含水和隔热层厚度、分布和组合、土层或岩层厚度和渗透系数、特性和压力水龙头。为了提高工程地质勘察的质量，必须改进工程地质勘察水文方面的研究，不仅要研究与地下水有关的地质问题，还要研究地下水对岩石和建设项目的作用和潜在影响。为了提出采取预防措施的建议，我们为设计和施工提供必要的水文资料，以消除或减轻与地下水有关的危险[4]。工程地质勘察旨在评估以下领域的水文特征：(1)地下水对岩石和结构的作用和影响，预测可能发生的自然灾害，并采取预防措施。(2)在工程地质勘察中，应密切结合基本建筑类型，找出与建筑地基类型有关的水文地质问题，并提供选择所需的水文数据。(3)不仅要确定地下水的自然生计和自然条件下的变化规律，还要分析和预测未来人工活动对地下水的影响及其对岩石、土壤和建筑物的不利影响。(4)地下水水位对所有建筑物具有重要意义。分析工程地质问题时，应分别处理上下含水层。

4 勘察水文地质问题处理方法分析

4.1 做好勘察的准备工作

地质技术研究中的水文地质研究需要在具体监测之前对不同的地形、水文、气候条件等进行深入研究。在考虑到施工现场地下水位状况的情况下，从监测地点。随时了解实地情况，制定调查方案和应急措施，以保持调查数据的准确性和可靠性。

4.2 加强水文地质研究的理论研究

从地质研究实践的角度来看，水文地质应成为深入分析研究的主要内容，特别是在地下水方面。这将需要工作人员对水文勘探理论进行深入研究，以便通过分析岩层和水的工作原理得出水文地质评估结果。工程地质研究理论是一门综合学科[5]。需要进行深入研究，以建立地下水勘探系统，利用勘探专门知识，并提出考虑到地质灾害特点的具体解决办法。此外，有必要评估与施工有关的风险，编写评估报告，并为工程的设计和施工提出具体的施工计划。此外，应积极努力征聘专家，培训专家，全面提高几何图形的质量，并确保水文地质分析结果的准确性。

4.3 进行抽水试验，保持地下水的动态平衡

抽水试验的目的是实时研究地下水动态是否能够平衡，主要是根据渗透性系数和具体范围选择不同的试验方法。一般而言，泵送试验次数应尽可能保持在大约三次。勘察时，请考虑技术设计中水位下降的深度，即边界。此外，为了勘察水位，所选择的仪器必须符合所使用的勘察单位，例如观察孔的毫米数和抽水孔的厘米数。应定期或在出现异常迹象时进行抽水试验，因为工程的发展可能影响地下水的动态。只有当用水量和移动水位与时间曲线密切相关，且波动在一定程度上保持不变时，这种状态才是稳定的。实时监测地下水动态变化有助于对问题作出快速反应，并采取更迅速和更有针对性的补救行动[6]。例如，动力动作可能会出现流沙现象，施工团队需要提前采取预防措施降低劳动强度。

4.4 勘察地下水位，了解水位下降的最大程度

处理含水地层项目时，必须勘察地下水水位。施工活动可能导致地下发生深刻或微小的变化，可能导致地下水位意外移动。因此，应注意勘察地下水水位的各种参数。水位勘察应首先在稳定的地下水状态下进行，以便勘察结果更有意义，停机时间以水位渗透为基础。接下来，选择多个勘察时段以确定勘察的最高级别值。为了减少地下水水位下降引起的问题，必须采取预防措施。现代仪器和装置用于监测地下水水位。当地下水水位急剧下降时，发出警告。施工队和水文学家将尽一切努力分析各种情况，尽快作出判断并采取行动。此外，还详细记录了这种情况的内容、原因和处理方式，并将其作为经验加以保存。如果问题再次出现，则可以更快地解决。

4.5 完善调查数据的准确性

有关机构还应注意严格管理水文调查中获得的数据，以确保数据的准确性和完整性[7]。更具体地说，工作人员需要改进其对水面情况的准确评估，以确保准确收集地下水分布、水质和水量等基本需求，并确保收集地下水信息的结果的准确性。工作人员还应注意准确确定地下水流量。通过充分应用几何方法，员工可以准确把握地下水的流动。此外，工作人员必须严格控制液压试验的整个过程，以确保液压试验结果的正确性。作为液压试验的一部分，还将进行试验和钻井工作。结合土木工程的实际情况，并根据实际干涉进行分段，以确保水文试验结果和渗透率计算的准确性。

4.6 利用计算机信息化技术提高分析和管理水平

信息技术的发展给社会科学技术的发展带来了巨大变化，在地质勘探中发挥了关键作用。水文地质研究与信息技术相结合，可以将数据转化为视觉分析和模拟，同时大大提高结果的准确性。信息技术还可用于自动化和精简调查，降低人工成本，提高工作效率，并大大缩小人为错误造成的差距。借助信息技术，水文地质调查整个过程的计算机化管理和完善的评估系统，可以加快工作进程，改进调查结果的使用，提高地质调查的效率。

4.7 有效实施环境监测

有效的环境监测对于减少工程项目的水文变化风险至关重要。具体而言：(1)更好、更有效地监测环境降水量的变化。一方面，地面水流量的增加可能与具体情况有关，并引起相关问题；此外，地质调查应有助于实时监测和准确记录降雨量。(2)监测受裂缝、位移、收缩等因素干扰的岩层环境变化。并加剧了水文地质灾害。因此，需要加强监测和管理。(3)水文和土壤污染的科学监测与情况密切相关，需要采取科学措施防止腐败[8]。

4.8 充分做好水文地质条件评估工作

第一，需要科学准确的卫生设施。根据实际构造条件，地下水情况下的长期火葬可能导致基本地质构造的永久解决，从而使基本构造变薄。因此，有必要对水文地质条件进行综合评价和分析，以提高建设基础设施的安全性和稳定性。第二，水文条件得到有效评价。不同类型岩石的膨胀效应通过热冷却在自然界中造成裂缝，导致整体岩石结构高度脆弱，对建筑广告的安全性和稳定性产生积极影响[9]。因此，有关地质勘察人员必须对问题进行彻底评价和分析，以尽量减少水文条件对基本结构稳定性的严重影响。第三，必须充分注意地下水压力的评估和勘察。水压有助于支撑基础结构，确保基础结构的稳定性。因此，有必要实时监测和分析地下水压力，确保工程施工成功。

4.9 构建一支高水平高素质的工程地质勘察队伍

为了提高预防和减少水文地质灾害的效率，需要建立一个高质量的高级地质技术研究小组，制定合理的科学研究战略，并确保一定程度的稳定性。在实际执行中必须考虑到人力资源的效率和作用。因此，通过技能和专业知识的培训改进相关地质资源的利用，可有助于取得某些建筑成果，并降低发生安全事故的可能性。此外，应对人才管理实行合理控制，加快改革和优化，确保水文地质研究的科学和合理性，有效避免影响因素。

4.10 不断完善相关水文地质勘察管理制度

以提高水文地质灾害防治效果为主要目的，要求相关工程人员不断完善相关水文地质勘察管理系统，制定合理的勘察措施，高度重视此项工作。例如，在进行地质调查和分析时，必须制定合理的基础建设战略，然后有效实施，以避免非法行为[10]。且有明显渗水现象时，需做好水文条件调查，避免遗漏，工程建设才能顺利进行。收集相关水文资料后，可以有效预测地下水位的变化，提高工程建设的安全性，进而避免水文地质灾害问题。