岩土工程勘察与施工水文地质问题探究

金江鹏

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队，新疆 乌鲁木齐 830000）

岩土工程勘察工作涉及水文地质问题，而国内缺乏该方面的先进经验，相对而言，国外的研究更加深入。在开展施工之前，岩土工程相关工作人员必须落实水文地质的相关分析研究工作，避免表层严重坍塌引起的土体结构发生部分破坏的现象[1,2]。同时，加强研究岩土工程勘察的水文地质，以保证岩土工程勘察的工作效率、质量和安全[3,4]。

1 岩土工程勘察概述与施工要点

1.1 岩土工程勘察概述

勘察工作在岩土工程中发挥着重要作用[5]。如果勘察不到位和岩土水文地质的分析不够准确等，其影响工程的基础设计，导致成本得不到有效控制，甚至造成工程施工事故，生命财产造成巨大损失。因此，岩土工程勘察至关重要[6]。通过分析地质情况、地质强度和地质变形等参数，有效地预测出土层受到荷载，进而验证勘察资料和土工参数的准确性，为后续的地基基础设计奠定良好的基础。

1.2 施工要点

首先，掌握岩层的物理特性。在实际施工中，勘测技术人员可以使用多种方法对岩土的物理性质进行测量工作。水文地质勘探是目前应用最为广泛的方法，其既能掌握地层的物理信息，又能全面地掌握水文地质情况；同时，技术人员利用声波等技术，扩大勘探范围，提高勘探人员的实效性，提高钻探工作人员的水平和实效性。

在进行工程地质勘察钻探时，相关作业人员需要借助测量设备进行旋转钻孔。当前旋转钻孔普遍采用旋转钻进方式，各种工艺均可以用坑探挖出岩石土，可以形成较长的坑道；在坑探钻进过程中，科学地运用各种技术进行交叉作业，但是成本较高，并且工作效率较低，造成费用较大且费时的情况。

2 水文地质勘探的意义

对地下水的分布及其形成规律进行勘察与分析是水文地质勘察的主要工作。

在岩土工程项目建设中地基的稳定性关键在于对地下水的物理与化学性质的分析和合理利用。

岩土工程建设与水文地质勘察两者之间有着紧密的关系，岩土工程的结构稳定性与持久性受到地下水的影响，在一些地下水位较低的工程项目中，地质勘探人员没有对水文地质情况进行深入的勘测，仅进行了较为简单的描述。若勘察工作忽略了水文地质参数和细节地描述，其会导致发生地质灾害。由此可见，全面做好水文地质勘察工作对岩土工程建设有着重要意义。

3 岩土工程勘测水文地质问题分析

3.1 地下水水位升高的危害

通常说来，造成地下水位出现上升变化的因素有两个：一是因降雨增加，而使工程施工区域内分布的河流和湖泊等水位升高，间接造成地下潜水位升高。二是施工区域内的部分工厂，大量排放工业废水。这种工业废水一旦经过排水或引流管道渗入地下层，破坏地下水源的水液平衡，导致地下层出现潜水现象。在施工过程中，潜水位的上升可能引起建筑工程基础的位置变化或结构变化，这不利于施工的顺利进行。

3.2 地下水涨落的危害

据了解，地下水水温的上升或下降均引起土壤不规则收缩和膨胀的现象，例如土壤的不规则收缩和膨胀均随着水位的涨落发生变化。一般来说，土壤收缩和膨胀的地下深度可以通过弹性波勘探和电法探勘方法测定，这些方法不仅勘测范围上具有优势，而且还可以通过深层含水层探查，进一步确定地下河道的具体位置和岩土断层破碎带。除此之外，它在岩土弹性和风化层厚度方面具有一定优势。

3.3 地下水压力问题

地下水压力是保证地下水良好流动状态的前提条件，如果水压力波动较大，将在一定程度上直接影响整个工程的施工质量，甚至威胁施工的安全性。地表压力和降水的高低变化是水压不稳定的主要原因，如果出现这两种变化，会导致地下水位失去平衡。当地面压力过大时，地下水压相应地升高，造成多种灾害，比如影响岩土工程的稳定性，严重影响和损坏实际建筑。因此，在具体的勘察设计和施工过程中，必须加强对整个土木工程施工的关注和重视，以保证其安全性与稳定性，从而为土木工程的顺利实施提供一个稳定的基础。

4 在岩土勘察中提高水文地质调查水平的措施

4.1 做好施工前的设计与准备

首先，在施工之前，相关工作人员应详细勘探不同区域的地下水形成状态及发展情况，采集到相关数据后，全面评价地下水的水位变化情况，评价内容主要为地下水的存量和水位高低。岩土工程施工要求根据地下水的实际情况进行制定，在工程施工前需要明确指示要求。其次应该做好施工的设计规划方案，勘察规划、可行性分析、初步设计方案和技术支持四个阶段，其是勘察工作方案的主要内容。为了能够节省程序可以将四个部分的工作内容归结为两个不同的方面，一个部分是进行勘测的过程中为施工目标提供施工资料，因此，需要勘测人员在资料搜集时对资料的真实性和准确性进行调研，其主要内容是基于研究方案,而目的是考察施工方案的合理性。另一个部分是对勘察基础——施工方案进行勘察，主要的研究对象是勘察地的水文条件，需要排查施工过程中可能出现的地质问题，排查内容包含地下水的水位变化和岩体的变化等，对于此类问题，给出地质工程质量相关的意见。

4.2 水文地质调查统一标准

在水文勘察过程中，通过内容上进行详细的注释以及明确的界定，让勘察人员直观地了解这项工作的目的和作用。将现代化设备和各种勘察软件更加科学、有效地结合与运用，以此提高水文勘测工作的现代化信息水平和勘测数据的时效性与连续性。

4.3 强化岩石水理特性研究

如何使建筑工程建设的施工质量更加符合国家标准，需要对岩石水理性质的研究以及掌握岩土溶水、透水和持水等特性，并且结合岩石水理性质特性，为建筑设计及建筑施工提供有效的科学依据。在工作中分析岩体水理特性，并调整施工方案，这样既利于保证施工质量，又利于提高施工安全。在岩土工程勘察过程中，应加强对岩土水理性质的勘察，以提高勘察结果的准确性。

4.4 加大计算机技术运用范围

在工程勘察领域中计算机技术的应用担负着重要的任务，在科学飞速发展的今天，计算机技术对于施工条件和施工情况形成更高效的辅助。比如通过应用表面模型，统建相应的施工区域地质模型和地质空间，为水文地质的问题研究和优化提供了保障。另外，还可以将GIS技术应用于岩土勘察工作中，该应用有效降低勘察的人工成本，改善过去老旧的岩土工程勘察模式。引用坐标空间查询和网络分析两个方面，从而降低水文地质问题在岩土工程勘察中产生的影响，提高岩土勘察工作的效果和效率，为工程施工达到预期目标提供保障。

4.5 注意选择合适的施工方法

4.5.1 实物调查方法

实物调查法主要依靠电法探测和弹性波的原理预测不同岩石层的物理性质和岩石层之间的实际情况，弹性波的工作主要探测技术有以下几种：地震勘测、声波探测和超声波探测等测量技术。这些技术实现大范围内的厚度探测连接基层的状况，同时，实现精准的追踪，并且测量了风化土层的厚度和弹性的有关参数。

4.5.2 机器探究法

首先，在人工的操作下机器设备通过旋转、切割等手段，将岩石处理成直径体积较小的钻孔，同时将各个钻孔的深度控制在合理的范围内，去除内部的岩层，进而通过人眼直接观测确定岩层性质、构造和风化的程度。对已经去除的岩层进行相应的试验分析，比如应用到工程地质测量，灌浆试验以及长期观测的工作中，与上面工作方法相比这种钻探施工方式有利有弊，其优点是在施工中实现较大的精确度，并且勘探的项目多，缺点是其应用具有局限性。

5 结语

以往对于工程项目水文地质情况的调查与了解，存在多种问题，包括调查不够全面和资料不够充分等问题，应强化工程地质的勘察工作，为工程建设奠定良好的基础。在岩土工程施工建设过程中，水文地质勘察对工程的设计和工程的施工提供有力地支持与帮助，为工程建设提供更加有力的保障，确保工程建设的质量和效率。