对岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题分析

陈俊任

（广西中化明达勘察设计有限公司，广西 南宁 530000）

区域地下空间利用进程的日益加快在一定程度上拓展了工程项目的可施工规模，也相应提高了对于岩土工程勘察设计及施工过程的需求。岩土工程一般将岩体及土体工程问题作为主要研究对象，对于岩土工程勘察设计及施工而言，水文地质问题十分关键。

针对水文地质问题予以细致调查，可以让岩土工程项目的施工质量得到切实保障，如果未能针对水文地质问题进行精准分析，则可能在某种程度上影响工程项目的平稳建设。为有效预防此类问题，要求提高对于水文地质问题的关注，以更好契合岩土工程建设的施工要求。

1 水文地质研究的意义

现阶段，在实施岩土工程项目勘察时，往往缺乏对于水文地质勘察的高度关注。在此背景下，工程设计及施工过程中出现了许多安全隐患。

水文地质对于岩土工程勘察而言至关重要，一旦在岩土工程勘察及施工阶段未能针对水文地质情况展开系统化监管，或未能及时采取有效措施予以处理，都可能严重影响岩土工程勘察成果的质量。此外，通过合理的勘察技术展开对于岩土工程施工场地水文地质情况的系统化勘察，可以有效降低由地下水所造成的各类不良影响，让岩土工程项目建设进度得到充分保障[1]。

2 水文地质问题对岩土工程的影响

2.1 影响岩土工程的耐久性及稳定性

岩土工程设计及施工实践中，一旦发生了水文地质问题，则可能带来十分严重的破坏。基于此，要求在岩土工程施工过程中积极关注水文地质问题。地下水是构成岩土体的重要结构，可能在一定程度上影响岩土工程的整体稳定性和耐久性。

无论是在岩土工程的勘察设计环节还是施工环节，都要求提高对于水文地质问题的关注，一旦忽略了水文地质问题，则难以充分保障岩土工程的整体质量，对岩土工程自身作用的发挥造成不同程度的限制。

地下水问题一般由地下水位变化所引发，无论地下水位呈现出上升或是下降的趋势，都可能在一定程度上影响岩土工程的质量，为岩土工程带来一定的危害，进而造成岩土特征变化。而地下水位变化可能受到人为因素及自然因素的多重影响，如果地下水位发生变化，就会对岩土工程的耐久性和稳定性造成严重影响，而一旦含水层结构的温度、施工方法和结构等因素出现了变化，则会在一定程度上带来地下水水位的变化，为岩土工程带来严重的安全质量隐患。

2.2 破坏岩土工程的整体性

对于岩土工程勘察设计而言，水文地质问题十分关键。针对水文地质予以细致勘查，是岩土工程勘察及设计施工过程中的重要内容，这一阶段工作的质量和有效性将会对后续设计及施工过程造成直接影响。如果在岩土工程水文勘察过程中所得到的各类数据的真实性较差，则可能在一定程度上引发施工主体物开裂和工程质量下降的问题，对岩土工程的整体性和效益性造成严重影响。基于此，要充分提高对于岩土工程勘测过程中水文地质评价的关注，依托于岩土工程设计施工的实际要求，积极展开对于地下水作用及影响的调查。针对水文地质环境展开全面系统的分析和评价，并以此为前提实现对于岩土工程的优化设计，结合地区实践确定相应的预防措施，在最大程度上降低出现工程质量问题的风险，以免因为地下水质量问题而对工程整体质量造成影响，造成地基基础下沉等一系列问题，以充分保障岩土工程设计施工的整体质量。

在实际勘察阶段，要求相关工作人员针对施工项目的地基类型做出相应的预估，充分关注由地下水对岩土工程所造成的各类影响，明确因地下水而对膨胀土、软质岩土所造成的各类影响。要求相关人员结合基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行有效计算，并针对相应形式下岩土工程地质问题展开系统全面的评价，在最大程度上保障岩土工程设计施工的整体质量[2]。

3 岩土工程勘察设计与施工阶段的常见水文地质问题

3.1 地下水下降

工程的水文地质情况将对工程的整体设计及施工过程造成一定影响，为了在最大程度上确保工程项目的有序开展，降低工程施工过程中地面沉降及塌陷问题的风险，要求以全面准确的水文地质资料作为前提，针对岩土工程实施勘察设计，其主要目的在于建立对于地下水水位及类型等各方面内容的全面了解，以实现对于水文地质情况的全面管控，进而保障岩土工程施工的有序开展，建立对于水文地质情况的清晰了解，可以有效避免因岩土施工所带来的各类危害，让岩土工程的施工质量和安全性得到充分保障。

如果地下水位出现了下降，则可能导致岩土工程施工阶段发生地层或岩层悬空问题，使得岩土工程施工区域内发生大面积沉降，进而提升地裂幅度，让岩土工程结构逐渐丧失支撑力，进而影响整体土层的承载力，对岩土工程施工过程的整体安全性造成严重影响，造成严重的地面沉降、地表下沉及崩塌的问题。

3.2 地下水上升

水文地质问题的实质在于地下水对岩土性质的影响，针对水文地质情况予以高效管制，可能直接影响岩土工程的实际施工环境。在岩土工程勘察设计及施工过程中常常发生地下水位上升的问题，一旦地区发生了长时间的降雨或地区地质环境出现了一定变化，都有可能导致地下水位上升，进而影响岩土工程地基的承载力。

此外，一旦发生地下水上升问题，则可能引发严重的地面崩塌或移位现象，导致岩土工程结构出现软化，难以承担地面的重量，进而影响持力层的承载力。如果地下水位上升，可能导致岩土工程施工及设计过程中发生一系列问题，在一定程度上提高了地基的腐蚀速度，也可能导致地表呈现出盐碱化和池泽化变化的趋势，对岩土工程结构的整体强度造成严重影响，使得土体的承载力大幅下降，甚至可能对工程施工项目的主体造成破坏[3]。同时，也引起了抗浮水位的升高，地下室浮力的加大往往引起结构的破坏，而出现地下室开裂涌水现象。

3.3 地下水水位频繁波动

一旦地下水水位发生了变化，则会导致地层土壤出现不规则的变化。无论地层土壤是发生收缩还是扩张，都会对工程项目施工区域地基的稳定性造成严重影响。一旦在岩土工程勘察设计及施工过程中发现了地下水水位的频繁波动问题，则可能在一定程度上提升地层土壤的收缩及扩张频率，进而提高底层土壤的解体速度，对岩土结构的整体稳定性造成一定影响，为工程建设施工的开展留下了潜在的安全隐患。

以膨胀的岩土区域为例，一旦该区域内的地下水水位出现了较为频繁的波动，则会导致岩土层内部发生频繁的收缩和扩张变化，且此类变化通常不存在明显的规律，一旦出现了长时间的变化，则可能导致岩土地基内部发生不同程度的变形，很容易形成土洞，对上方工程施工的稳定性造成一定影响，使施工项目主体出现不同程度的变形。

3.4 岩土结构和材料复杂

岩土结构和材料性质都会对岩土工程建设项目造成一定的影响。首先，针对不同的岩土材料，可以将其按照材料性质分成砂土、软岩及硬岩等相应类型，对于不同的岩土而言，其相应的密实度、抗侵蚀性和孔隙度也存在一定的差别，而因为此类差别的存在，可能由于风力和雨水的侵蚀作用而导致岩土在自然状态下发生解体，进而影响工程建设的质量；其次，在工程建设区域之中的岩土结构通常较为复杂，具有一定的不均匀性，极易因外界因素作用而导致岩土结构发生不同程度的损伤，进而引发裂缝、塌陷问题，为工程施工的高效开展带来一定限制。基于此，要求在岩土工程勘察设计及施工阶段提高对于环境范围内岩土结构及材料的关注，以便据此做出系统的工程规划，降低其可能对工程建设所带来的各类不良影响，让工程建设的效率和质量得到切实提升。

4 各类水文地质问题的应对措施

4.1 明晰勘察目标及任务

对于岩土工程勘察设计及施工而言，建立对于水文地质情况的精准把握是前提。要求相关工作人员在实施岩土工程勘察时，针对各类自然地理条件、地貌地面的变化规律及其特殊性质、地下水及地下水位的性质及变化情况展开全面细致的勘察。针对水文地质情况予以勘察，要求充分利用所处区域的地质环境，让工程项目施工的安全性和稳定性得到切实保障。

同时，需要考虑水文地质问题可能对施工过程造成的各类影响，获取最为精准的水文地质资料，以充分保障岩土工程建设过程中的安全性和稳定性。需要有关人员在实施岩土工程施工前，积极收集与工程施工项目所在区域内水文地质问题相关的各类资料，建立对于所处区域降水量及蒸发量等各类信息的系统了解，明确区域水层的厚度及深度情况，深刻把握地下水和地表水的对施工材料的腐蚀性。同时，针对地下水的正常水位状态及日常变化情况予以细致调查，明确地下水的实际构成，确定相应的勘察目标和任务，以实现对于地下水及地表水关系的精准把控。

此外，在实施勘察设计时，要求严格落实各项工程勘察目标和任务，并以此为依托开展工程勘察作业。结合现有的资料，建立对于勘察区域内水文地质情况的深入系统了解，明确该区域内的地下水特点和地下水分布规律，并予以充分调查。确定地下水的性质及水量，并针对岩土工程施工过程做出合理评价，明确工程建设区域中所存在的各类水文地质隐患，并提出相应的措施予以解决，在最大程度上确保岩土工程勘察设计的准确性及可靠性，以保障后续岩土工程建设工作的高效开展。

4.2 设计与任务分析

在岩土工程勘察设计过程中，要求以建立对于地下水实际的清晰了解为最终目标，以建立对于数据记录情况的全面系统认知为基础，让岩土工程设计工作得以有序开展。要求相关工作人员结合区域实际，明确在岩土工程建设中可能存在的各类隐患，并收集隐患相关的数据信息，明确工程建设区域中的地下水变化趋势，并据此确定自身的工作任务。同时，结合工程建设的有关标准，展开对于该区域内水文地质情况的合理化评价，充分利用勘察过程中所获取的各类数据信息，为岩土工程设计工作的高效开展提供科学的依据，以促进岩土工程设计方案的可行性提升，切实保障设计方案的经济性。要求相关勘察人员在工程设计阶段建立对于水文地质条件及工程地质问题的系统化了解，积极关注工作质量问题，针对地下水及地质实际展开合理评价，以充分解决岩土工程施工过程中所存在的各类水文地质问题，实现对于岩土工程设计及施工阶段的有效控制。

4.3 关注评价细节

现阶段，限制岩土工程设计及施工有效性的最主要原因在于水文地质勘察的深度较低。为此，要求有关人员提高对于水文地质勘察评价工作的关注，以高效处理岩土工程建设过程中的各类水文地质问题。同时，以提升工程质量为最终目标，积极开展对于水文地质勘察的评价工作，结合相关设计标准及施工要求，建立健全工程评价机制，并针对评价细节予以完善。

要求相关人员在岩土工程施工实践中积极落实有关工作规范的要求，依托于工艺技术标准进行施工，针对岩土体的含水性质展开细致分析，明确岩土体的强度变化情况，确定地下水性质和水位等相关信息，收集最为精准可靠的水文地质有关数据信息，实现高质量的水文地质细节分析及评价工作，积极明确地下水的有关性质，让岩土工程施工的整体质量得到充分保障。

4.4 强化岩土工程勘察人员培训

相关勘察人员的专业素质对于勘察工作的整体质量而言十分关键，作为勘察工作的直接参与者，其勘察水平和技术应用的熟练度都将对岩土工程勘察工作的整体效率和质量造成直接影响。

基于此，要求工程建设单位积极展开对于勘察人员的培训，让勘察人员得以掌握最为先进的勘查技术，以充分保障岩土勘察工作的科学性和合理性。需要相关工程建设企业为勘察人员提供更多的学习和交流机会，依托于多元化的培训手段，让勘察人员的勘察技术得到切实提升。同时，提升其责任意识，以充分发挥相关人员在岩土工程勘察工作中的实际价值。此外，要求工程建设企业制定科学合理的考核机制和奖惩机制，以实现对于勘察人员行为的有效约束，让勘察人员的工作积极性得到切实提升，以充分保障岩土工程勘察工作的高效开展。

5 水文地质在岩土工程勘察中的应用实例

5.1 案例概述

结合某一岩土工程勘察项目予以分析，该项目的长度参数一般为1200m，初见水位和稳定水位埋深分别为0.8m和0.6m。现将这一区域内的地层岩性情况介绍如表1所示。

表1 底层岩性情况分析（部分数据）

5.2 水文地质试验方案

预计在第二层和第三层结构之中进行抽水和提水试验，如果钻入到第三层结构，则可以针对第一层结构实施抽水和提水试验。结束试验操作后，需要在扩孔的同一时间进行一层水锁水处理，并以此为前提组织开展钻探作业，在达到第三层粉质黏土层结构时，方可进行提水和抽水试验。在本次试验中，第一层和第二层试验所采取的的钻头分别为Ф150mm钻头、Ф130mm钻头；Ф110mm钻头。笔者将主要展开对于第一层提水水文地质试验的分析。

5.3 提水水文地质试验

第一，针对提水孔的基本情况予以分析，确定本次试验中单孔提水和钻孔内部安装过滤器的安装位置都处于地下4.2m～11.6m的区间内。

第二，明确本次试验操作之中所采用的技术标准。在本次提水试验之中，要求在达到相应的设计要求后针对试验区域予以观测，如果在经过一天的观测后发现水位的变化在2厘米范围内，则可以认定区域水位较为稳定。同时，要求针对每层提水试验确定2个落程，需要将落程差、动水位误差及出水量的允许误差分别控制在1.0m，±0.1m，±5%区间内。

5.4 试验结果分析

见表2所示。

表2 提水试验的主要参数

6 结束语

近年来，人们逐渐提高了对于工程施工质量的关注，在此背景下，水文地质问题在岩土工程勘察设计及施工实践之中将发挥日益突出的作用。要求相关人员建立对于岩土工程施工及设计过程的全面细致了解，明确区域内的水文地质实际，争取收集最为精准可靠的水文地质信息，才能切实提升工程勘察设计及施工过程的有效性，降低水文地质灾害的概率，让岩土工程的质量和有效性得到充分保障，以推动岩土工程设计及施工过程的高效开展。