工程建设中水文地质勘察技术的应用

赵光朴

摘 要： 对工程建设中水文地质勘察技术应用进行分析和研究，然后阐述了工程建设中水文地质勘察技术的重要性，最后对工程建设中水文地质勘察技术应用进行了详细分析和探讨，希望能为工程建设中水文地质勘察技术的应用提供一些有价值的参考。

关键词： 工程建设 水文地质 勘察技术 具体应用

中图分类号： P641文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）04-0051-03

Application of Hydrogeological Exploration Technology in Engineering Construction

ZHAO Guangpu

The Fourth Team of Hydrogeological Engineering and Geology， Hebei Brigade of Geology and Mineral Resources Exploration （Hebei Center of Ground Settlement Monitoring and Early-Warning Prevention Technology）， Cangzhou， Hebei Province， 061000 China

Abstract： This paper analyzes and researches the application of hydrogeological investigation technology in engineering construction， then describes the importance of hydrogeological investigation technology in engineering construction， and finally analyzes and discusses in detail the application of hydrogeological investigation technology in engineering construction， hoping to provide some valuable references for the application of hydrogeological investigation technology in engineering construction.

Key Words： Engineering construction； Hydrogeology； Exploration technology； Specific application

水文地质勘察技术主要是指对工程建设中水文地质进行科学分析与研究的一种手段，是一项重要的工程建设工作，其主要目的是全面了解和掌握水文地质情况，从而更好地做好工程建设工作，避免在进行水文地质勘察过程中出现失误。因此，要认真分析和研究水文地质勘察技术的应用，以保障工程建设更加顺利。

1 水文地质勘察技术在工程建设中的重要性

在工程建设过程中，水文地质条件直接影响到工程的稳定性和安全性。如果缺乏对这些条件的深入了解，可能导致施工质量问题，甚至可能因为水文地质问题而导致工程事故，进而影响工程的正常进行和最终质量。为了做好水文地质勘察工作，需要全面了解施工现场的水文地质情况，包括土壤类型、地下水位、地质构造、水文循环等多个方面。通过对这些因素的深入分析，可以更好地预测和评估可能遇到的问题，并据此制定出相应的预防和解决措施。

在具体实施过程中，应当采取科学合理的方法对水文地质条件进行调查，包括地质钻探、土壤和水样分析、地下水动态观测等技术手段。通过这些方法，可以获得准确的数据和信息，为制订解决方案提供坚实的基础。制订解决方案时，需要考虑到施工过程中可能遇到的各种情况，包括但不限于地下水位变化、土壤稳定性问题、地质灾害风险等，以有效应对预测到的问题，避免在工程建设中出现事故[1]。

2 工程建设过程中地下水的影响因素

地下水的补给来源主要包括大气降水、地表径流和人工开采三种，这三种补给方式都会对地下水的流量和水位产生影响。大气降水是地下水补给的主要来源之一，因此在工程建设过程中要加强对大气降水进行收集和研究工作。而地表径流的补给条件主要涉及大气降水或地表径流流入地下水层时的流量与速度。人工开采是指人类利用机械设备对地下水源进行挖掘工作，通常人工开采会对地下水水位产生一定的影响，还会对地下水造成一定的污染和破坏[2]。

3 水文地质勘察技术的常用方法

3.1 水文地质调查

水文地质调查是研究地下水的分布、运动、形成及其与地质环境之间相互关系的过程。这项调查对于水资源的开发、利用和管理至关重要。水文地质调查通常包括以下几种主要方法。

3.1.1 地质调绘

地质调绘是通过实地考察和收集地质信息，如地层、岩性、构造、地貌等，来了解地下水的地质背景。通常包括对地表和地下地质结构的观察、描述和绘制地质图。地质调绘有助于识别含水层的位置、厚度和水质等特征。地质调绘后编制的地下水资源评价图如图1所示。

3.1.2 地面调查

地面调查涉及对地表水体（如河流、湖泊、湿地）和地下水露头（如泉眼）的观察和采样。这些活动可以帮助评估地下水的补给、径流和排泄条件，以及确定地下水与地表水之间的相互作用。

3.1.3 水文地质钻探

水文地质钻探是通过钻孔来获取地下岩层的样品和水样，以及测量井孔中的水位和渗透性。这种方法可以直接获取地下水的物理和化学特性，以及含水层的水文地质参数。

3.1.4 地球物理方法

地球物理方法包括电法、磁法、地震法、重力法等，这些方法可以用来探测地下结构和岩石的物理特性，从而推断地下水的存在和流动情况。例如：电阻率测量可以用来识别含水层和非含水层的边界。

3.1.5 数值模拟

数值模拟是通过计算机模型来模拟地下水流动和质量传输的过程。这种方法可以用来预测地下水系统对自然和人为变化的响应，以及评估水资源的可持续利用[3]。

3.2 水文地质实验

通过对水文地质实验的应用，可以有效掌握地下水的运动规律，从而为水资源的合理开发利用提供科学依据。其中，水力学试验是利用水的流态及运动规律来研究地下水运动过程中相关物理因素与化学因素之间相互关系的一种方法。其主要包括地下水位变化规律测试、地下水位动态监测与地下水渗流规律测试等几种，通过对这些内容的研究，可以为分析和掌握地下水运动规律提供科学依据。

在进行水文地质实验时，需要根据实际情况来选择合适的实验方法。其中，水工试验主要包括水力学实验和水质测试；静力试验主要包括静水压力试验和抽水试验；渗透试验主要包括渗透系数测试、渗透系数测定以及渗透系数等；抽水试验主要包括抽水试验和抽水试验场实验等。通过对这些试验，可以提高水文地质实验的准确性，为分析和掌握地下水运动规律提供科学依据。此外，在进行水文地质实验时，还需要根据实际情况来选择合适的观测设备与观测时间[4]。

4 工程建设中的水文地质勘察技术的实践应用

4.1 工程概况

某工程项目位于城市边缘，周边环境较为复杂，属于典型的岩溶地貌。为研究水文地质情况，在工程设计阶段采用了物探、钻探、抽水试验等多种方法对场地进行勘察。场地主要由松散层、残积层、全风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩组成，其中松散层主要分布在场地的东、西两侧。根据勘察结果分析：该场地地下水类型主要为岩溶水，主要发育在第四系松散层中的孔隙潜水和基岩裂隙水，地下水埋藏深度为5～10 m。根据钻孔抽水试验数据可知，第四系孔隙潜水水位埋深为0.20～0.40 m，水位变化幅度在1.00～3.40 m之间；基岩裂隙水水位埋深为0.50～2.80 m，水位变化幅度5.00～5.50 m之间。因此，该场地地下水类型对建筑物存在一定威胁。为了保障工程建设安全和质量，工程建设前期需开展水文地质勘察工作。通过对场地水文地质条件进行详细勘察和分析，确定了适宜的地下水勘察方案和工程建设方案，为后续工程建设提供了可靠的水文地质资料。

4.2 设计方案

设计方案要按照《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）要求进行设计，通过对整个区域的地质环境分析，确定好该地区水文地质情况，然后根据地质情况做好详细的勘察工作。水文地质勘察主要包括地下水类型的勘察和地下水动态的勘察两个部分，两者缺一不可。首先，在进行地下水类型的勘察时，要对该地区地下水位进行详细的测量工作，并对不同水位下的水量进行统计。其次，在进行地下水动态勘察时，要根据工程实际情况和当地水文地质条件对地下水的动态进行观测和记录。根据上述两方面内容对该地区地下水的类型和动态变化情况进行分析，在此基础上制订出合理有效的地下水防治方案，主要包括地面沉降防治方案、岩溶塌陷防治方案等。此外，还可以利用人工降水或使用降水措施，减少该地区地下水对建筑物地基造成的影响[5]。

4.3 实验数据

为了验证该方法在该工程项目中的应用效果，选择在该工程项目中使用“深井抽水试验”的方法。主要是通过对抽水试验数据的分析，了解抽水井附近水位变化情况，了解该区域内地下水的动态变化情况。首先，选择一口处于地下水位以下的抽水井，对该水井进行抽水实验，确定井底附近的水位变化情况。其次，在完成抽水试验后，将钻孔中抽取的地下水注入到井中，测量出水量和水位变化情况。在实验过程中，将测得的数据进行分析和比较，了解水井附近水位变化情况。最后，根据实验结果对水文地质勘察技术进行改进和优化。该方法在水文地质勘察技术中具有较好的应用效果。

4.4 调查数据

工程建设中，水文地质勘察工作的首要任务是收集水文地质资料，进行水文地质调查和研究。通过收集相关资料，可以了解到该地区的地形、地貌和气候特征等自然情况；当地是否有地下水，地下水位的深度是多少，地下水类型、含水介质、水质状况、水化学类型及分布规律等情况；当地是否有人类工程活动和人为活动引起的地震活动情况；当地是否有岩溶地区，岩溶发育状况及其特征等。同时还可以了解到该地区地质构造和水文地质条件，为后期工程建设提供参考依据。在进行调查工作时，工作人员要根据实际情况，合理选择和确定调查范围、调查深度及调查内容等信息，并明确各工作环节之间的相互关系，以达到预期目的。

4.5 实践应用情况

某工程项目的建设规模为16 500 m3/d，其建筑高度为21.3 m，建筑结构采用框架结构。水文地质勘察工作主要针对两个方面的问题：（1）地下水位变化情况；（2）地下水的补给与排泄。本次勘察工作主要运用了钻探和抽水试验的方式对水文地质进行勘察。钻探技术方面，采用了“两钻一护”的方式进行钻孔施工，其中一个钻孔采用了两台钻机同时施工，另一个钻孔则只有一台钻机施工。在实施钻探施工时，如果遇到地下水较为丰富的地层，会运用钻孔注水的方式，在一定程度上提升地下水的水位；如果遇到地下水较为贫乏的地层，会使用压钻方式进行勘探。抽水试验方面，根据现场实际情况制订科学合理的试验方案。在本次试验中，一共进行了16个抽水孔进行试验，通过对数据结果的分析，最终确定了12个水文地质勘探孔。结合钻孔水位与水量等数据可知，抽水试验成果较为理想。从水文地质勘察结果来看，工程项目存在两个地下水补给源以及一个地下水排泄源。其中地下水补给源主要是由附近的地表河流汇入形成的；地下水排泄源主要是由地下裂隙水以及岩溶水共同形成。两个地下水补给源均较为丰富，且水量较大。

5 结语

水文地质勘察技术是工程建设中一项重要的技术，在实际的工程建设中起着非常重要的作用，在一定程度上决定着工程建设的质量。因此，要充分认识到水文地质勘察技术的重要性，在实际工作中要不断加强水文地质勘察技术的应用，这样才能更好地做好工程建设工作。本文主要对工程建设中水文地质勘察技术应用进行了分析和研究，并对此进行了阐述，希望能为工程建设中水文地质勘察技术的应用提供一些有价值的参考。

参考文献

[1]李智，张晓鹏，赵建强.综合技术手段在刁江流域某溶洞水文地质勘查中的应用研究[J].地下水，2023， 45（1）：174-175，182.

[2]董浩，殷淑翠，谢飞.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用[J].中国金属通报，2023（2）：192-194.

[3]石倩.水文地质问题在煤矿地质勘查中的重要性分析[J].内蒙古煤炭经济，2023（18）：190-192.

[4]王森林.矿井水文地质勘查钻探技术研究与应用[J].山东煤炭科技，2022，40（8）：174-176.

[5]崔长兴.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用[J].居业，2022（7）：94-96.