岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究

李全军

（江苏省岩土工程勘察设计研究院，江苏 镇江 212021）

1 水文地质勘察的意义

1.1 水文地质勘察为施工评估提供科学依据

近年来，我国经济高速发展，各项基础设施建设如火如荼地开展，但随之而来的是各种施工质量及安全问题频发，出现了许多的施工事故，究其原因，与地下水是分不开的。相关研究发现，在岩土层与地下水接触的面产生的地质灾害会有许多不同的表现，具有复杂性，广泛性和多样性等特征。如果想要更好地了解施工区域的水文地质条件，就要做好水文地质勘察工作，从而可以更好地为岩土设计及岩土施工提供更多的科学依据。目前地下水可能带来的影响还没有充分被广大群众以及施工单位所了解，他们对于地下水还存在着错误的认知，导致岩土工程中水文地质勘察的工作不受重视。就目前岩土工程勘察来说，其中的水文地质的定向评估以及分析仍然是一个短板。

1.2 工程设计过程中水文地质条件的必要性

对于岩土工程的设计来说，确定基础埋深是其中一个非常重要的环节，因此岩土工程中的水文地质条件非常重要，其在确定基础埋深上有非常重要的应用价值。如果想要更好地确定基础埋深，就要对施工区域的地下水水文环境有一个比较全面的了解，对其充分地进行勘探、试验与观测，更好地了解施工环境中有关于水文地质的实际情况，以便能够根据实际情况作出正确的决策。如果基础埋深的上方存在着地下水，若想要更好地降低地下水对其的影响，就要采取降水处理或对基础结构进行设计处理，减低或消除地下水对其的影响。如果忽视了地下水的作用，在基础埋深的确定方面就有一定的安全隐患，不仅会影响基础埋深的作用，还有可能会造成施工事故。另外，地下水对于工程建设的影响还会反映在对岩土层的物理力学性质的影响方面，不仅会导致土层变得软化，承载力降低，还会造成大面积地面沉降、基础开裂、建筑结构破坏等风险，所以在工程建设全过程中必须要重视水文地质勘察工作，从源头上规避工程风险，减少工程事故的发生。

2 岩土工程勘察中水文地质问题的主要危害

2.1 地下水动水压力产生的危害

地下水所带来的动水压力可能会造成一定的影响，这种影响可以分为两种可能性：（1）如果是在自然条件下所造成的动水压力，对于自然环境以及建造的工程来说，一般不会产生危害，或者在正确认识其规律的情况下，采取一定的技术措施处理，其产生的危害可以忽略不计。（2）如果是在人类活动干预影响之下，破坏了其自然规律而产生的地下水动水压力会使地下水出现很大的失衡问题，对工程建设及地质环境造成不同程度的影响和破坏。如果动水压力的压力值超过临界值，那么工程施工区域的地质情况便会受到很大的影响，很有可能会带来突涌、流沙或者管涌等危害，严重的会影响到地基岩土层的工程性质，给岩土工程施工或建构筑物的使用安全造成极大的影响与破坏。

2.2 地下水位变化导致的危害

人类常年对地下水进行采集，使得地下水位不断下降，导致了非常多的地质环境危害。例如人们会修建水库或者对地下水进行大量的采集，这些活动严重地影响到地下水的正常补给，使得地下水的水位不断下降，导致大范围地面沉降，且沉降速度越来越快，甚至还会引发更加严重的地质危害。沿海地区水位下降使得海水入侵，地下水源的质量受到极大的影响，严重者还会导致淡水水源枯竭，这将会对我国的生态环境造成非常严重的破坏。区域水位的骤然变化还会导致建设工程的突发状况变得越来越频繁，在很大程度上影响到建设工程的安全性以及建设工程质量。

地下水位上升也会引起不同程度的地质灾害。地下水位上升的主要原因是由于自然环境所导致的，人为因素所导致的大范围影响十分微弱，但局部的小范围的影响也会产生致命的风险，这与地下水位降低所受人为因素影响是不同的。比如在日常生活中经常会下雨，但是如果遇到了大规模的降雨天气，那么由于降水量的突然增加，水位上升便会对建筑物产生一定的破坏，会在很大程度上使得地基软化，土层的载承能力受到非常严重的影响，并且还会使部分的土层更加容易产生液化的现象，如果情况严重，还会发生管涌以及流砂等严重的地质灾害，不仅会使得工程施工产生非常大的危险性，还会给工程施工带来非常大的麻烦。

除此之外，由于地下水位升降的过于频繁，也会造成非常大的影响与危害。例如在膨胀土地区，由于水位升降的变化过快，导致岩土层的内部发生一定的膨胀与收缩，但是由于这种膨胀和收缩没有规律，具有一定的不规则性的，所以，长此以往，岩土地基的内部便会发生变形，建于其上的基础和建筑结构受其影响，会发生变形。同样，如果地下水位下降非常频繁，也会使岩土膨胀、收缩程度变得越来越大，还会使得岩土内部的结构发生一定的变形，造成地裂、地面沉降，对建筑物的建筑地基以及建筑本身的安全性和稳定性有非常严重的影响。尤其是对于一些小型建筑来说，地下水位的频繁升降更会为其带来毁灭性的影响。另外，地下水位的频繁升降的过程中，也会使土层内部的许多微量元素流失，造成土质变差。

人为工程活动造成小范围水文条件的变化也不容忽视。潜水位的上升会使地下结构受到浮力增大，超过其安全储备后即会造成结构上浮、破坏、突水，影响建构筑物的正常使用，极限条件下造成对人员的伤害，因此水文地质勘察中必须提供历史潜水最高水位、近3 ～5年的最高水位，供设计人员使用。多层承压水的岩土层条件下，需要对每层的承压水头进行测试，承压水头的变化不仅对基础设计、施工影响大，对建构筑物的后期运行影响更是巨大，轻则增加施工难度、延缓施工进度，重则造成已建成物地下室底板开裂突水、建筑结构遭到破坏而不能使用。人工活动造成的地下水位的升降也会使得其岩层结构、物理力学性质有着微小的变化，虽然这些变化不大，但是水滴石穿，长此以往，土层本身的载承能力也会慢慢变小，使得建筑工程的安全性以及稳定性受到非常严重的威胁。

3 提高岩土工程勘察中水文地质勘察水平的措施

3.1 制定完善的水文地质勘察工作制度

在现阶段当中，岩土工程施工发展的主流趋势便是制定相应的规范以及完善其制度。但是当前许多的施工单位都忽视了水文地质勘测工作的重要性，只有少数企业才会制定完善的水文地质勘察工作制度，这也就导致水文地质勘察工作没有相关的制度可以依靠，其效率性与制度性就会有很大程度的降低，非常不利于水文地质勘查工作的进行，对于我国水文地质勘察行业来说，这也将会是毁灭性的打击。所以，施工单位如果想要使得水文地质勘查工作能够更加有序并且有效率地进行，就必须要为水文地质勘察工作制定相应的工作规范，并且完善其工作制度，对于勘察人员的专业性要有一定的要求，重视对于勘察人员的培养工作。只有施工单位对水文地质勘察工作有所重视，其勘察人员以及相关的工作人员才会对这项工作更加地上心，并积极参与进来，才会让更多的人了解到这项工作的重要程度。

3.2 制定统一的水文地质勘察标准

要想让水文地质勘查工作能够更加有序、高效率地展开，制定统一的水文地质勘察标准也是一个非常重要的前提。企业勘察标准中必须包括勘察内容、勘察的标准以及勘察的具体方法，其中最重要的就是勘察的内容。对于内容来说，必须有详细的注释以及明确的界定，这样才能够使得勘察人员更加了解到这项工作的目的以及作用。另外，还要将现代化设备更好地应用在水文地质勘察的工作中，以提高水文勘测工作的现代化信息水平，对于各种勘察软件也能够更加科学、有效地运用，使得勘察信息的更新与传送更加快速与准确，以便提高勘测数据的时效性与连续性。

3.3 创新水文地质勘察的方法

传统的水文地质勘测效率性非常地低，如果想要提高水文地质勘测的实效性，就要引入先进的现代化信息技术，使其取代传统的人工勘察。对于勘察出来的数据应建立相应的数据库，并且应用先进的水文地质勘察软件，将过去的勘测资料与现在所取得的勘测信息进行一定的结合与对比，使得传统的水文地质勘测方法能够被更加先进的勘测方法所取代。利用先进的勘测软件将以前所取得的勘测信息，与现在所取得勘测信息进行一定的整理归档，并进行相应的分析，以便在发生突发状况的时候，能够及时处理。

随着我国各行业的快速发展，水文地质勘测的实际工作要求也在逐步提高，水文地质勘察的方式也要进行相对应的改进与创新。例如：可以充分利用现代化的信息设备来提高水文地质勘测的有效性，使得水文地质的勘察与分析能够被更加多样化地处理。

4 结束语

综上所述，岩土勘察过程当中水文地质勘察应该被重视起来，使其在一定的程度上可以更好地保证建筑工程的安全性与稳定性。同时，应尽量避免人为因素所产生的地质灾害对水文地质造成的影响。在水文地质勘测过程中，应该适当地引进一些现代化信息技术设备，以使提供的水文地质参数能更加有效、准确，更符合实际，从而能够更加准确、科学地评价水文地质条件，以便更好地保证岩土工程的可持续发展。