工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析

陈 金

（河北省区域地质调查院，河北 廊坊 065000）

一般来说，在工程设计工作实施前，会安排专业人员对工程所在区域进行勘察，使设计工作结合各方面的实际情况实施，从根本上保证工程的施工质量。然而，在地质勘探过程中，水文地质问题长期以来一直是人们关注的焦点，特别是地下水的流动，往往对工程建设产生巨大的影响。如果不能有效保证勘察工作的准确性和完整性，就必须对水文地质问题给予更多的重视，避免对后续工作造成诸多不利影响。

1 工程地质勘察中水文地质问题的重要性

1.1 工程的基础埋深

地质工程的埋深与水文地质的实际情况有着密切的关系。基础结构的深度设计通常需要综合分析水文地质情况，并结合各种信息数据进行计算。掌握水文地质资料，综合判断周围环境。在岩土工程基础设计工作的实施中，也有必要对地下水位进行静态研究。一般来说，工程的埋深应高于地下水位。然而，如果该地质工程对结构有特殊要求，或地下水位相对较高，则埋深也低于地下水位。但在正式施工前，必须用专业方法全面掌握地下水位，判断埋置位置的稳定性是否会受到地下水位的影响。如果地基的稳定性由于地下水的影响而减小，最终会导致地基下沉的问题发生。

1.2 工程的施工质量

由于地下水位会受到许多外界因素的影响，水位也会随之发生变化，因此很难从根本上保证施工的质量。地质结构层往往处于酸碱平衡状态，是为了更好地保证其稳定性。但是，如果水位明显上升，将会对地质结构的稳定性造成很大的破坏。而且，地下水中含有大量的熔盐，对工程材料会造成严重的腐蚀，破坏工程结构的整体承载能力。其次，地下水位上升会导致大量积水的出现，这也会对施工质量造成一定的威胁。如果地下水位下降，地下水所携带的压力和水压也会下降，从而导致地基结构的沉降。而且，地质层中含有大量的粉土，会对地质工程结构的性能造成很大的破坏，甚至诱发危险事故的发生。

1.3 工程的支护效果

就其性质而言，地下水动态循环属于良性循环过程。如果工程所在地的地质构造和自然梯度函数较为复杂，地下水动力循环将处于平衡水动力循环状态。但由于受到诸多外部因素的影响，也会对这种平衡状态产生一定的影响，从而威胁到工程整体稳定性和安全性。例如：随着地质工程建设的全面实施，这势必对土地资源利用提出更高的要求。为了满足社会发展和人民生活的需要，大量工程地质随着时代的要求而出现。因此有必要增加基础结构的深度，对深基坑支护的要求也随之提高和更加严格。在实际工程施工组织实施中，从根本上保证基础结构的稳定性，经常采用垂直开挖和泵送方式来控制地下水位的高度。这种人工操作往往对地下水环境和土壤结构造成一定的破坏，无法保证工程质量。

2 水文地质勘察中岩土的水理性质

地质层水文地质是勘察工作的重要组成部分。其实质是岩土水相互作用后形成的各种性质。在地质勘察过程中，工作人员往往更多地关注岩土的物理性质，而忽略了岩土结构的水文地质性质。通常，要全面了解岩土结构的水文地质条件，最重要的是对地下水的流动形态和岩土结构的性质进行综合分析和研究。综合实施岩土工程勘察和水文地质勘察，可以有效地保证工程的施工质量，保证工程的使用效果，保障职工和周围群众的人身、财产安全，为中国社会经济的稳定发展打下良好的基础。

3 水文地质问题对岩土工程可能造成的危害

3.1 地下水位下降对岩土工程的危害

地下水位的变化往往对岩土工程产生很大的影响，而造成这一问题的主要原因是在采矿作业实施过程中，矿床的排水变化或抽取了大量地下水。其次，当水库工程在河流上游修建时，大坝的修建往往会导致地下水供应短缺和地下水位下降。如果地下水位下降或在地质周围附近开挖深基坑，会影响到周围环境，造成不均匀沉降、倾斜和裂缝。具体原因是下水道的渗漏，一些地质工程不采取水坡和地表排水的措施，大量降水和地表水渗入地基，使承重层软化，造成工程地质结构不均匀沉降。如果不能合理解决，势必导致严重的地质灾害。

3.2 地下水位上升带来的影响

天气变化或一些人为因素都会引起地下水位的上升，而且有很多不可控因素。因此，地下水位对地质工程项目的影响是巨大的。当水位开始上升时，会有额外的水浮力，对工程施工中有很大的支撑作用，软化地基的底部承载力，从而降低地基的承载力。一旦地下水位迅速上升，势必对地质工程基础结构造成一定的破坏，如：岩土结构的变化很容易对岩土工程施工质量构成诸多威胁。

3.3 地下动水压力变化对岩土工程的危害

一般来说，如果地下水量较大，形成的动水压力相对较小，造成的危害相对较小。但是，在诸多人为因素的影响下，地下水的动态平衡状态往往会受到一定的不利影响，因此形成的动水压力也会有一定的变化，这必然会对岩土工程施工质量形成诸多不利影响，在工程建设过程中会引起液化或管涌。

3.4 水文受到污染影响

环境污染对水文的影响是最致命的。修复保护工作不仅耗费时间长，而且难以恢复其原有的水文环境。因此，无论是地表水还是地下水，都必须防止其受到污染和破坏，避免对人们生产生活产生威胁，减少对工程地质的深远影响。其危害性主要体现在工程施工过程中的严重腐蚀，工程施工材料质量的变化，工程施工材料特性的改变。它不仅会影响工程材料的整体质量，还会产生裂缝、风化、脱落等现象，从而进一步影响施工的质量和安全。

3.5 地下水对地质物理性质的影响

地下水对地质物理性质的影响主要表现在对各层膨胀系数的影响。地下水位的变化与各岩土层膨胀系数的变化有关。当地下水位处于稳定状态时，对各岩土层的膨胀系数影响不大，有利于保证各岩土层之间的膨胀系数的平衡。如果地下水发生变化，其他岩土层的膨胀系数会增大，进而导致受力的不均匀和易发生变形，对地质地层造成破坏，不能保证建设工程的安全。

4 工程地质勘察中对水文地质产生危害的解决措施

4.1 规范工程水文地质勘察工作

在分析水文地质问题的危害时，要结合工程所在地区的实际情况进行综合分析，确保水文地质分析结果的准确性，有效防治水文地质灾害。由于水文地质涉及多个层次，具有一定的复杂性，要从多方面规范水文地质勘察工作，尽量避免各种水文地质问题的发生。具体来说，可以从以下几个方面入手：首先，在工程水文地质勘察工作的实施中，要制定详细的水文地质勘察工作目标，合理规划水文地质勘察工作，从而为后续工作的高效有序发展打下良好的基础。在水文地质调查过程中，要全面了解工作内容，标出重点内容。其次，工程水文地质调查的实施往往会因人为因素的影响而引发水文灾害。造成上述问题的主要原因是一些工作人员单纯依靠自己的实践经验来开展水文调查工作。一旦出现任何问题，都不可能有效应对突发事件，最终会导致严重危害。因此，在工程水文地质勘察工作的实施中，要充分结合实际制定管理机制，对工作实施给予规范的指导，确保工作能够取得良好效果。

4.2 确保地下水及潜水位的标准化

经调查分析，地下水位波动主要与人为因素有关，有关部门应予以重视，加强对污水处理的实施和监督。相关行政机关还需要结合各方面的实际情况制定法律规定，促进职工队伍形成良好的工作意识。如有违法行为，应严格依法惩处责任人。

4.3 加强对于水文地质勘察的重视

运用多种有效途径，引导地勘工作者形成良好的工作意识，并定期组织有关人员进行专业培训提高全体员工的业务水平。其次，在调查工作的实际实施中，要全面分析遇到的各种问题，制定切实可行的解决方案。另外，要充分结合实际情况和需要，特别是水文地质方面，优化和完善调查制度为了避免任何疏漏，必须重视地质勘查实施中的薄弱环节。

4.4 做好对地下污染的防治

如果出现地下水污染，势必对周围人们的身体健康造成一定的威胁，也对地质工程施工的实施造成严重的障碍。因此，在实际组织实施水文地质调查工作中，如果发现地下水污染问题，需要在第一时间上报，并结合实际情况制定有针对性的解决方案。而且，相关工作人员还需要加大力度，广泛开展水污染问题的宣传，让公众更全面地了解地下水污染造成的不良后果，从而积极参与地下水保护工作。

4.5 做好水文地质中的水理性质分析

地质调查的工作性质具有综合性和长期性的特点。因此要根据各季节地下水情况进行取样，确定地下水性质范围，为施工提供可靠的参考数据，保证工程施工质量。同时还要进行水文评估，及时了解和查看水文地质问题对岩土和建筑带来的破坏程度。一是地下水对岩石和土壤的溶解度。各种地质岩土层在地下水的长期浸泡和影响下会不断溶解。再加上地质环境的破坏和污染，溶蚀程度将加快。因此，开展水文地质评价是十分必要的。二是水文地质对各类岩土地质的膨胀效应。在热膨胀和冷缩的作用下，各种岩土都会发生强烈的变化，进而使岩土出现裂缝，使岩土变得更加脆弱。一旦出现这种现象，该地区就不适合工程建设。三是重视地下水压力的评价和观测。水压对岩土具有支护作用。在正常情况下，地下水压力是恒定的，保持了岩土的稳定性。但随着岩土和水文地质结构的破坏，地下水压力不断受到影响，产生异常水压，加速岩土变形，造成地质地层开裂、坍塌和移动，岩土结构长期松散。

4.6 积极推广各项新型勘察技术

水害是地质工程中常见的现象。部分工程地质条件复杂，设计施工复杂，这在很大程度上与工程前期地质勘察深度不足有关。目前，一些工程勘察单位在基坑、边坡等工程水文地质勘察中缺乏实际效益。只对其进行简单的测量和钻孔抽水试验。甚至有些工程在勘察期间不进行抽水试验，导致工程勘察试验数据严重失真，无法提供数据支持。因此工程设计只能基于区域数据和经验的定性分析，不能满足地质工程设计的要求。为了减少工程特别是地质工程中的水害问题，除了保证工程设计的合理性和施工的科学性，还应重视工程地质勘探，特别是工程水文地质勘探。加强科学研究和理论研究，广泛应用国内外工程水文地质的最新研究成果，为工程设计提供准确的排水设计参数。在新的时代背景下，勘察部门要进一步加大工程地质勘察的各项投入，积极建立连接工学、地理学等学科的信息服务平台，促进工程地质勘察质量的不断提高。

5 结语

综上所述，可以看出水文地质作为工程地质勘察的重要组成部分，直接关系着工程建设的质量。因此，工程地质勘察人员必须要正确认识到水文地质问题对工程地质勘察工作的重要影响，保证水文地质勘察工作的顺利实施，从而有效地解决水文地质问题。