水文地质勘查对岩土工程中应用的重要性

王灵珏

（湖南省地质调查院湖南 长沙 410116）

水文地质勘查对岩土工程中应用的重要性

王灵珏

（湖南省地质调查院湖南 长沙 410116）

岩土工程勘查是施工建设活动组织开展的基础和保障，通过岩土工程勘查，可以全面分析施工区域的地质状况，使施工实践更加精准高效。对此，本文首先介绍了岩土工程勘查中水文地质勘查的重要性，然后结合工程实例对水文地质勘查在岩土工程中的应用进行了详细探究。

水文地质；岩土工程；应用

1 引言

在岩土工程勘查中，水文地质与岩土工程地质是紧密相连的，其对于岩土工程有着较大的影响，只有加强水文地质勘查，才能有效提高岩土工程的施工质量。因此，必须严格控制水文地质勘查工作，最大程度的提升水文地质勘查的经济性与精确性，提升岩土工程的施工质量。

2 岩土工程勘查中水文地质勘查的重要性

2.1 水文地质勘查现状

根据调查研究，大多数地质灾害的成因都是地下水的作用。根据研究发现，由于岩土和地下水作用而形成的地质灾害大多表现出以下特征：可控制、种类多种多样、严重灾害、复杂的机理等。除此之外，由于在实际工程勘查中，人们没有充分认识到地下水对于工程的影响，相关的科研投入也不足，因此，在岩土工程勘查中，对于地下水的分析还处于起步阶段。

2.2 水文地质对于工程基础埋深影响较大

基础埋深是岩土工程初期阶段的关键环节。在考虑工程基础埋深的过程中，一定要全面考虑到施工区域地下水的变化情况及基本水文情况，由此才能设计出合理的基础埋深。如果岩土工程施工区域有地下水赋存的话，则必须确保地下水在工程基础埋深以下，值得注意的是，部分岩土工程基础埋深需要位于地下水以下，所以必须提前思考降低地下水位的措施。除此以外，水文地质勘查工作对工程地质结构有一定影响，比如地下水会影响到施工区域的土壤结构，在一定程度上导致土地软化，甚至会造成建筑地基出现裂缝。

2.3 水文地质勘查会对岩土工程的整体质量造成影响

水文地质勘查的有效性对于岩土工程的整体质量有直接的影响，特别是勘查人员掌握地下水位变化情况的能力对工程有较大的影响。在实际岩土工程勘查中，若水文地质勘查人员没有全面而充分的掌握施工区域的地下水位近些年来的变化情况，就会在一定程度上影响岩土施工方案的可操作性，进而导致安全质量事故的发生。比如，地下水位突然上升，就会破坏土壤的酸碱平衡，在这种情况下，土壤中含有的可溶性盐就会对混凝土产生腐蚀，降低工程建筑物的稳定性。除此之外，如果地下水位上升，极易致使岩土工程施工区域周边地区发生滑坡、泥石流等灾害，严重影响岩土工程施工进程。

2.4 地下水动力作用会对岩土工程产生影响

一般情况下，如果没有受到人为原因的影响，地下水动水压力对于岩土工程的危害性比较小。但在岩土工程施工中，受到人为活动的影响，导致地下水天然动力平衡被打破，在地下水移动压力的影响下，通常会导致岩土工程危害的产生，包括突涌问题、基坑以及流砂管涌问题，严重影响岩土工程的施工质量。

2.5 水文地质会对建筑支护产生影响

随着城市化进程的发展，我国城市建设范围持续缩小，由此，建筑开发单位只能转向高层建筑的开发。虽然在一定程度上，高层建筑的发展推动了城市的发展，成为城市的代表。但在建设高层建筑的时候，水文地质会影响到建筑的支护结构，降低建筑物的稳定性。在高层建筑施工过程中，工程施工工艺及施工环境对于建筑质量都有一定的影响，在实际施工中，一般采用垂直开挖和抽水的方式进行施工。在利用抽水方式施工的过程中，对直接影响到建筑区域的地下水位，降低地下水位，进而对于高层建筑的耐久性能与稳定性能产生影响，甚至会导致地面沉降的发生。因此，在工程施工之前，要全面考虑到工程施工区域的水文地质状况，制定出可行合理的勘查方案，为后期施工创造便利条件。

3 岩土工程水文地质勘查实例

3.1 岩土工程水文地质勘查案例概述

该工程项目建设的规模为高层建筑4层，地下水4层。在负责实施本项目岩土工程勘查工作时，地质勘查人员设置了46个钻孔，其中，25个鉴别孔，21个控制性钻孔，钻孔编号为控1-控21，鉴1-鉴25。在具体的钻孔深度设置上，勘查人员根据项目岩土所属的风化岩特性而定，其控制孔的深度要大于3m，鉴别孔的深度要大于6m，钻孔和地面之间的高程大小为6.54～12.10m。

根据钻孔的数据信息显示，该项目的地下水类型主要为基岩裂隙水及孔隙水，在岩土的含水层分布上，以中砂及粉砂层为主，涌水量不大。在地下水的渗透补给上，主要依靠自然降水及地下径流的补给，地下水在赋存及水位变化规律上较为频繁，经勘查得出：该项目岩土工程地下水水位为2.50～4.50m，地下水标高数值为2.42～6.90m，地下水水位的年均升降幅度在2～3m之间。为进一步对项目岩土工程水文地质信息加以明确，勘查人员选取了位于中砂层的控8，进行了抽水试验，对地下水的赋存情况、埋藏状况、富水性及渗透性表现、含水层分布等进行了数据收集。

表1 某项目岩土工程水文地质勘查抽水试验数据表

3.2 岩土工程水文地质勘查的相关内容

①从整体上勘查及检测的岩土工程地下水给建筑物及岩土土体所施加的影响及作用，然后对可能出现的岩土工程危害进行前瞻分析及预测，提出相应的预防及治理措施。②结合勘查得出的水文地质信息及当地区域的水文地质资料，做好岩土工程施工建设的地基基础选型工作。③要站在岩土工程施工建设的立场上，对可能出现的水文地质问题进行详细分析：a.岩土工程施工建设要设置地下埋藏件时，要对埋藏钢筋件及混凝土件的抗腐蚀性进行分析。b.岩土工程的岩基属性为膨胀土及残积土的风化岩等软质岩时，以其为地基基础进行施工建设时，要对岩土土体遭受地下水侵蚀及影响的概率进行分析评价，着重预防其中可以出现的管涌及流砂危害的发生。c.岩土工程的地基基础下方部位有承压含水层分布时，要对承压水层的作用规律进行分析及计算，避免承压水对岩土工程的基坑底板产生水压冲击，增大岩土工程的失稳几率。d.岩土工程基坑开挖如在地下水位下部，为避免人为活动给地下水水位施加过大影响，要及时开展富水性及渗水性试验，从而对岩土工程的地面沉降量，边坡失稳的概率进行分析评价，制定相应的预防方案。

3.3 岩土工程水文地质勘查的步骤及要点

以该岩土工程勘查项目为例，其在水文地质勘查中主要遵循以下几个步骤：①制定勘查规划。这一阶段的实施要点是对岩土工程区域的地质及地形资料加以收集，结合岩土工程的岩土属性对施工过程中可能出现的地质问题进行评估，然后确定岩土工程施工的设备及材料。②勘查研究水文因素。在这一阶段，主要是对岩土工程周边区域的涉水线路及相关涉水工程进行研究，了解其对岩土工程施工造成的影响。③设计及制定岩土工程的基坑施工及支护施工方案。从该岩土工程勘查中的抽水试验数据表中可以看到，在岩土工程分段施工部位，如位于中砂层的控制孔区域，其地下水水位、降深深度、渗透系数数值较大，对后续的岩土基坑施工会产生不利影响，勘查人员在对地下水情况进行全面细致分析后，在岩土工程基坑施工方案中，确定了冲孔灌注桩的桩基施工技术方案，并借助超前钻探的方式，对岩土工程桩基的持力层进行勘查。而在基坑开挖施工方案及边坡支护施工方案中，着重对本岩土工程中存在的砂土、粉土、风化岩等部位进行地下连续墙及预应力墙的支护施工，在基坑的开挖深度上设置为最佳的20m，为避免岩土工程发生土体蠕变及开裂，勘查人员在勘查报告中注明，应在岩土工程桩墙的外围设置止水桩，如高压旋喷桩，使止水桩可以连接及贯通中砂层及粉砂层。在桩墙的设置深度、大小、锚杆支护的直径、斜度、间距等数据的确定上，根据岩土深度大小及地下水水压压力等要素加以确定，从而使岩土工程的基坑施工做到了高效、安全。在该岩土工程的基坑开挖施工时，施工技术人员根据水文地质勘查成果，设置了排水沟、集水井、降水井等，以做到对岩土土体含水量的实时控制。

4 结语

综上所述，水文地质在岩石工程勘查中的重要作用更是不可忽视。水文地质条件会对岩土工程建设产生不良影响，因此必须结合工程实际情况选用勘查技术对水文地质进行详细勘查测量，并进行认真评价分析，提升岩土工程项目建设效果。

[1]杨峰.岩土工程勘查中关于水文地质问题的相关研究[J].城市地理，2014（14）：39～40.

[2]郭勇军.岩土工程勘查工作中水文地质问题探析[J].科技传播，2014（07）：288～289.

[3]王科以.论水文地质岩土工程勘查设计与施工[J].科技创新与应用，2014（09）：296.

TU42

A

1004-7344（2016）16-0164-02

2016-5-7

王灵珏（1990-），男，助理工程师，本科，主要从事水工环等工作。