水利工程勘察中的水文地质问题研究

许之陆，缪拥军

（南通和信工程勘测设计院有限公司，江苏 南通 226000）

1 水利工程水文地质勘探的内容与评价

1.1 水利工程地质勘探

（1）地下水。地下水是水文地质勘探中的重要组成部分，需要对地下水类型、地下水的补给来源以及地下水的深浅状态进行综合性的分析，之后确定科学性的工程方案，以提高水利工程水文地质勘探的整体质量。（2）岩土层。水利工程建设中，应该将岩土层的勘探及评价作为重点，针对工程项目的施工状况，进行岩土层下沉以及裂缝状况分析，评价岩土层的种类、风化状况等，以提高岩土层状态分析的质量。（3）渗透性。结合水利工程的项目特点，在地基施工中，当遇到土层风化严重的情况，会对整个工程地基带来流沙、潜蚀的风险，降低水利工程施工的稳定性，通过水利工程水文地质的勘探评价，可以针对水文地质的特点，确定科学化的施工方案，保证水利工程施工的整体质量。

1.2 水利工程勘察中水文地质评价的价值

结合水利工程勘察的特点，通过对水文地质的评价，可以及时发现地下水、岩土层存在的隐患问题，并在地下水地基内腐蚀状况、工程地基软土地层以及勘察工作的综合分析中，确定具体的水利工程水文地质勘探方法，提高水利工程施工的整体质量，保证水利工程地质勘察的安全性。

2 工程概况

为加快开展围区Ⅲ建设进程，长江勘测规划设计研究有限责任公司将开展围区Ⅲ初步设计工作。考虑到新通海沙纵堤治导线调整、西侧堤钻孔数量偏少等因素，特在以往初步设计阶段地质勘察工作基础上提出补充地勘要求。工程地质剖面图如图1 所示。

图1 工程地质剖面图

3 水利工程中水文地质的勘察目的与方法

3.1 勘探目的

本次勘察为初步设计阶段补充勘察。

鉴于工程前期已经有初步设计阶段地质勘察成果，在满足《堤防工程地质勘察规程》（SL 188-2005）等规范要求的前提下，本着满足本阶段工程设计深度要求和节约的原则，充分利用前期成果进行地质勘察工作。补充地质勘察范围包括围区Ⅲ西侧堤和纵堤。

按照《堤防工程地质勘察规范》（SL 188-2005）的规定补充开展岩土试验和原位测试，试验组数不得少于《堤防工程地质勘察规范》（SL 188-2005）规定的初步设计阶段的相应要求。要求补充进行土工力学试验，结合以往工作提出各土层物理力学性质、渗透特性、压缩指标，提供各项设计参数（包括颗粒级配组成、含水量、有机质含量、密度、孔隙比、压缩系数（要求分土层提供e-p 曲线）、压缩模量、抗剪强度、承载力标准值、渗透系数、渗透允许坡降、固结系数等。

3.2 勘察手段及方法

本次勘察采用八五国家高程基准，1954 年北京坐标系，钻孔施测放样根据设计提供的补充钻孔的坐标，采用GPS 定位在船上进行。钻探均采用GYX-150 型工程钻机，开孔孔径110mm，回转钻进全断面取土法成孔，上部下套管，下部采用优质泥浆护壁钻进工艺。

软土原状土样采用薄壁取土器压入法采取，取土管长300mm，内径86mm，壁厚1.5mm，刃角7°；中密及密实砂性土采用普通取土器重锤少击法采取。

原位测试标准贯入试验采用对开式标准贯入器。对开式标淮贯入器全长700mm，外径51mm，内径35mm，刃角18°30′。钻杆直径φ42mm，落锤采用自动脱钩装置，锤质量63.5kg，落距760mm。

含水量、密度试验在现场完成，其他常规、特殊土工试验项目的土样经严密封装后于当日送南通和信工程勘测设计院有限公司试验室进行试验。

4 水文地质对水利工程勘探的影响

伴随水利工程产业的发展，在水文地质勘探中，为了保证各项工序的稳步进行，施工人员应该认识到水文地质对水利工程勘探的影响因素。以地下水对岩土工程的危害为例。在水利工程施工中，当地下水的天然动力平衡条件发生改变，会使动力水的压力受到影响，甚至会对水利工程安全造成影响。（1）当地下水位上升时，会对水利工程带来移动、崩塌以及结构改变的影响。（2）当地下水位下降时，会增加水利工程的安全性。在当前水利工程行业发展中，受到灌溉、采矿等多种因素的限制，这些人为因素的引发地下水位的变化，出现地面下降、坍塌以及地裂等问题，若在水利工程施工中不能及时解决这些问题，会对水利工程的稳定性造成影响。（3）在地下水的频繁升降中，会使水文地质结构发生形变。水利工程地质勘察中发现，由于季节的变化会使地下水位的升降情况发生改变，例如，在旱季水位下降，雨季水位上升，这种水位的变化会使地质结构发生改变，影响水文地质结构的稳定性；又如，在地下水位变化幅度改变的状况下，会出现地面下沉以及结构塌陷的问题，严重的会引发洪水，为水利工程以及区域环境带来不可逆转的影响。因此，长江口北岸新通海沙段岸线的水利工程中，应该及时解决上述问题，以保证水利工程施工的安全性、稳定性，提高水利工程地质勘探的整体质量。

5 水利工程中水文地质勘察的优化措施

5.1 调查分析地下水质污染状况

在长江口北岸新通海沙段岸线的水利工程中，施工单位应该对地下水文问题进行系统分析，通过全面性、系统性地下结构特点分析，构建完善的水文地质勘察方案，以保证水利工程项目的稳步进行。

5.2 建立示范基地

结合工程项目的特点，在水利工程施工中，为了提高水文地质工程勘察的有效性，工程项目管理者应该建立生态系统综合评价体系，根据该地区水文地质的特点，确定水利工程的施工方案，使工程项目符合国家战略性发展目标，为工程行业的发展提供支持。

5.3 提升地下水平衡试验水平

伴随水利工程产业的发展，通过水文地质勘察工作的构建，可以保证各项工序的稳步进行。长江口北岸新通海沙段岸线的水利工程水文地质勘察中，相关人员需要准确掌握水文地质评价参数，根据该地区的地质特点，通过不同地区、不同地貌的综合分析，建立标准化的地下水平衡实验，以提高长江口北岸新通海沙段岸线水文地质检测的有效性。

5.4 落实水利工程中水文地质勘察的新方法

长江口北岸新通海沙段岸线的水利工程施工中，为了提高水利工程水文地质问题的整体质量，应该积极引进全新的水文地质检测的方法以及检测方法，通过遥感技术、同位素技术以及数值模拟技术、信息技术的综合运用，提高水文地质勘察的整体质量，以保证各项水利工程施工项目的稳步进行。而且，在新技术以及新理念运用中，水文地质勘察人员应该结合地下水运动及位移的状态，确定全新的水文地质评价方法，并结合地区的基本特点，优化水利工程水文地质的勘探策略，以提高水文地质勘探的整体质量。

5.5 强调地下水的合理运用

结合水文地质工程勘察特点，为了保证长江口北岸新通海沙段岸线的水利工程的稳步进行，工程项目管理者需要将地下水的合理运用作为重点，结合地区经济、社会发展状况等，确定因地制宜的施工方案，以保证水利工程项目的稳步进行。而且，在水利工程水文地质勘察中，施工人员应该仔细分析岩土工程的特点，确定基础施工方案，以提高岩土工程的勘探质量，有效解决水利工程中水文地质勘探中所遇到的问题。

6 结束语

总而言之，在长江口北岸新通海沙段岸线的工程项目设计中，为了提高水利工程水文地质问题的处理效率，应该做到：（1）由于该工程排水固结处理深度范围内及其地面以下的受压土层，经堆土加荷所完成的竖向变形和平均固结度应满足设计要求，对排水固结的地基土应进行原位测试和室内土工试验，必要时应进行现场载荷试验。（2）长江地表水及地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中钢筋均有微腐蚀性，应重视该问题并采取合适的处理措施。（3）为保证堤体的长久稳定性，建议对长江岸线的变化趋势、地质灾害、河势变化等内容进行专项评价。