基于数据分析的水文地质在工程地质勘查中的重要性分析

黄海峰

（上海市地矿工程勘察院（上海市水文地质工程地质队） 上海 200000）

0 引言

近年来，建设工程项目的种类逐渐丰富，数量不断增多，人们对工程安全性需求日益旺盛。工程结构强度及安全性和水文地质条件及结构稳定性等存在密切联系。但具体施工过程中，由于易忽略水文地质勘查工作重要性，导致后期施工设计及施工过程中出现各类安全性问题的可能性较高。基于此，有必要采取科学手段开展水文地质分析操作，结合数据分析的方式，了解建设区域水文地质情况，确保工程安全。

1 岩土水理性质参数分析

优先开展透水性分析，简单来讲，是基于重力影响，水体对岩土的渗透能力。岩土强度及其颗粒大小是影响透水性的关键性因素。随后，开展给水性和软化性分析。其中给水性是影响水文地质参数的重要因素，是基于重力影响的自身流出水量。软化性是指岩土浸水后，其力学性能降低的程度，工程施工过程中，一般会利用此性质判断岩石耐水性及耐风化性。最后，需要分析崩解性和胀缩性[1]。

2 基于数据分析的工程水文地质勘查重要性

2.1 概述

地质勘查对于工程后期施工来讲，存在关键作用，水文地质勘查是直接影响工程勘查质量的因素，发挥的作用和价值均较为重要。具体开展各环节施工设计操作之前，地质勘查属于基础性的准备工作，确保其质量十分重要。通过合理开展数据分析的方式，明晰和掌握水文地质情况，并对施工区域的水文条件开展有效、合理的评价操作，有助于后期开展的各环节工程设计及施工操作更为顺利，设计出满足工程现实需求的施工计划，保证施工规范性、安全性，确保工程整体施工效果及后期使用质量，延长其使用年限。

多种因素的影响都会引起地下水位的变化，在变化达至相应程度以后，会导致该区域工程的地基及结构受到不良影响。例如，地下水会对工程基础建设中应用的材料进行腐蚀，对地下岩体结构造成不良影响，导致基础软化问题产生，进而造成不均匀沉降，使得工程结构稳定性大幅降低，无法保证工程质量。同时，基于地下水动压力作用影响，还会导致岩石危害产生。一般来讲，处于自然状态下，地下水的动压力会维持在相对稳定的状态下，危险性小[2]。

但由于人为活动影响，导致地下水的天然动力平衡遭到破坏，将使岩土工程破坏问题的产生几率大幅增加。由此可见，动水压力及地下水水位改变，均会导致地上工程结构及工程基础等出现破坏问题的可能性提升。基于此，有必要经由详细调查及分析相关数据的方式，针对工程开展高质量的水文地质勘查操作，对动水压力及地下水水位的变化情况，和可能对工程造成的不良影响等展开全方位的分析。与此同时，提出针对性及实效性均较高的解决策略，更好的确保工程质量及安全性。许多工程都会涉及到岩土施工，实际开展相关操作前，基于数据分析开展有效的水文地质勘查操作是基础性的准备工作之一。

但基于当今时代背景下，个别工程在实际施工过程中，由于过于追求工程质量等原因，对水文地质勘查操作缺乏应有重视，导致相关工作被忽略的问题频繁出现，对确保施工安全及后期各环节施工的顺利开展均存在不良影响。基于实际角度而言，工程建设过程中出现的很大一部分地质问题，是基于水文地质问题影响导致的，究其原因，水文地质因素对岩土工程的强度及稳定性存在直接影响。倘若无法开展有效的水文地质勘查或勘查数据分析操作，会造成勘查结果不准确的问题，不仅会使工程结构的稳定性及施工安全性受到较大威胁，也会对工程地下结构的质量造成显著的不良影响。更有甚者，还可能导致项目建设失败。例如，可能使地基结构产生沉降、变形等状况，进而无法确保工程质量。

2.2 案例分析

2.2.1 工程概况

个别拟建建筑工程的建设区域为高原地区，地质结构属于溶蚀和剥蚀相间的类型。经过相关调查发现，相应建设区域内存在规模较大的充填式埋藏溶洞和含水层。基于地质结构繁琐程度较高，同时地下水丰富，开展水文地质勘查工作的重要性较高，通过数据分析明确动水压力和地下水位的变化及工程建设可行性等十分具有必要性[3]。

2.2.2 物探技术

基于本工程的水文勘查设计标准及目标，借助物探技术开展具体的地质勘查操作。通过勘查及数据分析得知，工程建设区域地下水按照自西向东的方向流动。地下水埋藏的实际条件位是上层滞水、岩溶水和潜水。同时，粉质黏土中存在一些隔水层的不均匀分散，隔水层对于上层滞水层的埋藏深度存在显著影响，一般的深度不会超过5m。通过钻孔勘查得知，岩溶洞漏斗内的潜水位，两个位置的钻孔高层均超过河水水位。自然状态下的地下水位，埋深位于28～31m的范围内，仅存在一部分埋深对330m。在钻孔的深度达到50m以后，未检测到地下水位。针对物探测试结果开展数据分析操作，得知地下水位的位置和基岩面的距离较小，位于斜坡区域的潜水层周边存在泉水涌动。因此，可以得出，岩溶水多存储于岩溶管道中，此也为地表存在泉水涌动的具体原因。

2.2.3 地质作用

根据勘查结果及相关数据分析操作，认定此工程建设区域的河岸地貌形态塑造具体依靠溶蚀作用及河流切割决定。河流周边地面的基岩面平坦，高度普遍处于1000～1150m的范围内，受河流切割作用影响的深度最大值小于15m。基于物探结果，工程建设区域覆盖层深度约为80m，基于河流切割作用的深度通常无法达至该值。所以，处于建设区域内的地质构造范围中的岩溶漏斗形成原因为溶蚀作用。基于统计和数据分析，得出岩溶漏斗的面积和底面高程如表1所示。

表1 岩溶漏斗面积及底面高程统计

根据表1分析内容，结合建设区域岩溶现状和相关调查资料，可以得知本工程建设区域存在发育大型岩溶和地下水渗透通道等。因为存在上述地质条件，该工程建设区域存在侵蚀性水流以及岩溶等，会导致所建设的岩土工程及地下结构遭到一定的腐蚀和破坏。基于水文地质勘查的结果，开展数据分析操作，可以得知，该工程建设区域向南一侧，属于非可溶岩及可溶岩的分解区域，地质岩性组合符合基本的岩溶发育要求。同时，地下水的通道存在可顺畅排水、泄水的功效，来源为径流水。地下水内存在CO2成分，偏酸性，存在一定的侵蚀性。根据相应科学研究及统计，倘若pH值大于或者等于6，则代表所检验物质存在较强的侵蚀性。数据分析表明：该工程地下水pH值大于6，代表其侵蚀性较强，会对工程基础的结构起到显著的侵蚀性影响，导致混凝土、钢筋等出现软化等问题，致使工程结构产生坍塌、变形等问题，无法确保结构安全性，容易引发安全事故[4]。

2.2.4 解决策略

为了有效解决地下水侵蚀工程基础结构的问题，可参考如下策略：首先，将环氧树脂、聚合物侵渍等混合到工程用混凝土之中，或者采取提升混凝土标号的方式，以促使混凝土结构密度大幅度提升，优化其防渗透、防腐蚀性能。其次，可通过防水材料的应用，包括现阶段应用较为广泛的渗透结晶型材料或者聚合物水泥基柔性材料等，可将混凝土有效粘结在一起，且无需再涂抹其他粘结剂，通过冷施工工艺便可以有效确保基础结构反渗透性能。

2.2.5 结果论述

通过上述勘查及数据分析操作，能够了解到水文地质数据资料及对其开展有效分析具有的重要性。就此工程来讲，倘若不开展水文地质勘查操作，便难以了解相应区域地下水的侵蚀作用，以及其对工程基础材料及地面结构的不良影响。基于无法明确地下水性质的条件下，便开展工程设计施工操作，不仅可能导致后期施工操作无法顺利开展，还会使后期施工活动受到较为明显的不良影响，使得项目后期的运营和应用效果降低，缩减工程实际寿命，甚至还会出现威胁人们生命财产安全的事件和问题。

3 结论

综上所述，通过物探勘测及数据分析开展水文地质情况勘查操作，明确建设区域地下水性质，及其可能对工程造成的影响，同时针对可能出现的问题采取有效、可靠的解决措施，对优化工程建设质量、确保施工顺利开展、降低地下水不良影响、确保工程安全性均存在积极影响。