水文地质在岩土工程勘查中的应用研究

宋绚臻

（河北九华勘查测绘有限责任公司，河北 保定 071000）

地下水是岩土工程建筑施工中最关键的外部作用要素，水文地质勘查工作与岩土工程施工密切相关，水文条件的变化会使岩土层的结构稳定性产生较大改变，出现地表开裂、地面沉降等问题，因此国家不断加大资金投入力度，重视水文地质勘查工作，使得岩土工程等地质勘查工作取得了一定成效。在岩土工程施工前合理选择勘查技术来对施工现场的水文地质情况进行勘查，并结合有关水文地质问题提出相关对策，能够有效保障岩土工程施工的质量和安全，可以在一定程度上延长岩土工程建筑的使用寿命。因此，全面了解水文地质在岩土工程勘查中的应用，对岩土工程后续施工过程具有重要的保障作用。

1 水文地质和岩土工程勘查

水文地质是研究自然界中地下水的形成、分布和运动变化规律的一门科学，主要包括地下水的物理性质、化学成分以及对工程建设的不利影响和防治等。岩土工程勘查是指根据建筑工程的施工要求，对选定施工区域的地质、环境和岩土工程条件等进行详细勘查，明确水文地质特性、水文规律、应力变化特征、物理参数等因素，并以勘查反馈得到的数据信息资料为依据做好后期工程设计工作，保证地基的强度和稳定性，确保岩土工程施工可以顺利进行。

2 水文地质在岩土工程勘查中的重要作用

2.1 实现工程合理设计

水文地质勘查工作能够帮助岩土工程施工人员明确岩土层的水文地质现状、地下水构成和水域水层情况等，通过实时更新和完善地下河流走向和地下水的构成情况，正确反应施工现场的工程地质条件和岩土体性态，能够为岩土工程施工设计人员提供精准的参数，实现岩土工程的合理设计，保证区域规划的合理性，确保水文地质与区域地质之间的特征完全符合，避免因地下水构造导致岩土工程出现地基下沉、腐蚀、坍塌等情况，使岩土工程项目质量达到安全保证要求，还能为后期地质灾害的防灾减灾提供重要的水文地质信息提示，从而将灾害产生的风险降到最低，以提高岩土工程的经济效益。

2.2 对施工埋深的作用

基础埋深工作需要多次工程测量才能确保工程质量的提升，而水文勘查具有很强的时效性，每时每刻都在发生变化。如果在基础埋深过程中不能第一时间提供最新的区域水文地质情况，施工人员只能预估地下水位的走向和深度，势必会影响基础埋深工作的准确和合理性，不仅会增加后期返工的可能性，还会给岩土工程建设带来安全隐患。因此，水文勘查对施工埋深具有一定的指导作用，通过水文地质勘查明确地下水的整体分布和涉及区域之后，能够更好地完成地下水的引导作业，实现地下水合理疏导降水，从而为岩土工程施工的基础埋深工作提供较好的施工区域，不断提高基础埋深的工作效率[1]。

2.3 对施工地基的影响

为有效提高岩土工程的施工便利性和效率，在施工基础阶段就需要完成地下水的降位工作，虽然降水工作是独立的施工工程，但是土壤土质的酸碱度和松软度等都会对降水工作带来不同的影响，一旦出现不符合降水条件却强制实施的情况，会在很大程度上造成地基基础倾斜、坍塌等情况，不仅会影响工程质量，延误工期，还会给施工人员的人身财产安全带来隐患。因此，在进行地基施工过程中需要明确施工现场区域内整体的水文地质条件和后续影响，通过勘查附近井水位置、地下水位变化、河流水位、流量和流速以及地下水的来源、类型和腐蚀性大小等内容，才能保证后期整个岩土工程施工的质量。

2.4 影响施工整体效率

地下水分布广泛，会因自然因素和人为因素影响而出现动态变化规律。不同季节都存在各自的丰水期和枯水期，其地下水的储量和水层都会发生不同变化，如果岩土工程施工前期不能做好水文地质勘查工作，只凭借以往的工作经验进行施工，就会失去工程施工的技术性，影响工程的安全性和稳定性。工程施工具有施工周期长的特点，在不同施工阶段要结合实际的水文地质情况，参考以往的水文地质勘查数据信息，准确做好数据的完善和了解工作，以最大限度减少水文地质对岩土工程施工基础的影响，保证施工土壤的黏合度和稳固度，进而提升岩土工程施工的稳定性，确保施工完整性。

3 水文地质在岩土工程勘查中的应用

3.1 地质测绘技术

地质测绘技术主要包括地质点测量、地质剖面测量、勘探工程定位测量等，其仪器设备使用便捷、测量方法简单，是地质勘查技术中最基础的一项，新时期地质测绘技术不断成熟，地质测绘技术已呈现出全方位、数字化、网络化的发展格局。在岩土工程勘查的起始阶段就使用地质测绘技术进行勘查作业，可以对整个工程勘查过程中产生的各项数据信息进行收集和归纳，能够帮助相关人员从汇总的数据信息中掌握施工现场区域中水文地质的具体情况，然后结合岩土工程具体构成的特点进行具体情况具体分析，可以得出精准的水文数据，能够为后续岩土工程施工提供有力的数据保障。

3.2 物探和钻探技术

国家和政府对勘查工作的重视程度不断加深，外加科学技术水平的不断提高，使得我国在进行岩土工程作业时可选用的勘查技术较多，其中物探是水文地质勘查中比较常见的技术类型，指用物理的原理、方法和仪器来研究地质构造的勘查工作，相关人员通过提取所需信息，结合地质条件能够做出合理的地质解释，准确推断探测对象在地下的位置、大小、形状和范围等因素，具有良好的工作效益，可以缩短勘查周期，但是很难对地形过于复杂的工程进行准确勘查。钻探技术能够有效反映出真实的地质条件，在测量上具有更高的准确度，但是受地质条件限制明显。岩土工程的施工环境复杂，只依靠单一的勘查技术很难满足特殊地质条件的施工建设需要，如部分施工现场区域的地下管线分布密集，单一勘查技术检测得到的数据就存在一定的不准确性。因此，在开展岩土工程勘查过程中，要根据特殊环境条件，合理采用勘查技术，以高效完成对复杂地貌施工环境的勘查工作，并且最大限度保证勘查数据的精准性和可利用性，避免因勘查技术人员自身操作失误造成勘查数据信息不准确，而出现工程延期等情况。

3.3 室内试验及原位测试技术

原位测试技术是在岩土原来所处位置的原位状态、天然结构、天然含水量和应力条件下对岩土性质和工程力学指标进行测试，主要包括载荷试验、旁压试验、十字板剪切试验、标准贯入试验等测试方法，其具有操作方法简单、周期短、影响范围大、代表性强等优点，并且可以最大限度减少对施工现场生态环境的影响，具有绿色环保效益。在对岩土工程勘察过程中使用原位测试技术时，要采用多种试验的方式，并且针对勘查过程中出现的技术问题开展室内试验操作，通过各种方法交叉配合，合理分析、筛选和舍弃某项试验数据，以保证各种数据结果的相互验证，经过综合对比分析之后，能够进一步提高水文地质勘查数据的准确性，可以在减少岩土工程前期勘查的经济投入成本时，实现对施工现场水文地质环境的准确判断，明确其具体特征，从而提升岩土工程设计的合理性和科学性，能够保障后期岩土工程施工的顺利进行。

3.4 水文地质参数测定

地下水流是水文地质中的重要参数，而水文地质对岩土工程后续施工具有较大影响。因此在岩土工程施工之前需要采用钻孔、探井、注水试验、压水实验、单孔抽水试验、多孔抽水试验、室内试验、试坑观测等试验对地下水的水位升降情况、水流情况、渗透参数、释水系数、越流系数、单位吸水率、毛细水上升高度等进行准确的测量和登记保存，以便实时掌握地下水的流动情况，明确地下水与地表水之间的联系，确保水文地质参数测定准确，才能保证水文勘查报告编制的准确性，才能为后期岩土工程的合理设计和施工打下坚实基础。

现阶段水文地质参数测定过程中，需要根据施工现场区域的实际情况，合理选择测量方法，如地下水位受人类活动影响较小，在对静止水位进行测量之前需要有一定的稳定时间，然后要在水位前20厘米测量含水层深度，以保证含水层渗透性检测的准确，而在对地下水流向和流量的测试过程中要采用几何方法，避免单孔测量存在的偶然性；对多层含水层进行测量前要采取止水措施，然后对每一层含水层都进行准确测量，并且将影响含水层和隔水层的各个因素做好记录，才能帮助相关人员获得较为精确的数据，从而为岩土工程建设提供依据。

3.5 电法技术

电法技术即高密度电法，是将电测探方式与电剖面方式进行有效结合的一种阵列式勘查技术，该技术的合理应用有效提高了岩土工程勘查工作的效率，并且因其对施工现场的环境布置要求较低，操作简单快捷且不容易出现操作故障，能够保证施工质量和安全等优点而被广泛使用。随着科学技术的不断发展，岩土工程勘查过程中也不断优化出现了各种自动化施工设备，其更能适应各种地质环境条件，并且通过与电法技术的高效融合不断推动了岩土工程勘查技术的进一步优化和提升，促使新时期电法技术朝着数字化、信息化的方向持续发展。

4 水文地质在岩土工程勘查中的应用要点

4.1 准确掌握水文地质情况

首先，在进行岩土工程勘查过程中相关人员要准确掌握施工现场区域的水文地质情况和气候条件变化规律，保证勘探地的降水量数据准确，避免影响后期岩土工程施工的顺利进行；其次，科学开展各项试验操作，确定其渗透系数、压力值等内容，详细了解和掌握施工现场区域的水位升降情况，避免因水位上升出现土地盐碱化而影响工程地下结构的稳定性；最后，在岩土工程后续施工过程中一旦出现对水文地质污染和破坏行为，要及时明确污染情况并做好预防措施，以免因水文地质条件变化而对工程施工产生不利影响。

4.2 及时更新水文地质信息

地下水位受人为因素影响较小，但是其会受到季节、气候、天气等因素的影响，出现不同时间段水位的升降变化情况，因此在岩土工程勘查过程中要全方位多角度地加大水文地质的勘查力度，深入研究水理性质，及时更新水文地质信息，全面掌握不同时间段水流的流向、流量和流速等情况，确保水文参数数据的选取准确性和代表性，将存在的误差控制在合理范围内，并进一步优化水文地质评价工作，针对施工区域的水位变化情况提前判断其可能对岩土工程施工带来的影响，然后做好应急预案和预防措施，以将危险降到最低。

4.3 做好勘查报告复核工作

岩土工程勘查工作是确保后期岩土工程施工顺利进行的重要前提和基础，为有效保证勘查报告的准确性，需要邀请专业人员来做好勘查报告复核工作，一旦发现数据不准确情况要做好数据的更新和补充，既要保证后期项目施工人员能够根据有关数据信息进行科学合理的分析和判断，还能督促勘查人员在勘查过程中明确自身的工作目标和岗位职责，使其可以更加严肃、认真、仔细地按照相关规定要求开展勘查工作，以在规定时间和区域范围内保质保量地完成勘查任务。

5 总结

综上所述，在科学技术手段快速发展的背景下，岩土工程勘查技术也得了迅速发展，而水文地质在岩土工程勘查中具有重要作用。因此，针对不同的岩土工程施工环境，要因地制宜，合理选择不同的勘查技术进行应用，及时更新水文地质信息，准确掌握水文地质情况，并根据勘查内容做好勘查报告复核工作，确定评定内容，明确岩土工程项目建设可能存在的安全隐患，包括水文地质条件对岩土工程项目产生的影响等，提前制定应急方案，以进一步提高岩土工程勘查工作的质量和效率，保证勘查数据的准确性，推动勘查工作顺利进行。