陈 蕾

(河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院，河南 郑州 450045)

水文地质勘察工作中地下水位变化及应对措施探析

陈 蕾

(河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院，河南 郑州 450045)

水文地质勘察是岩土工程勘察的重要组成部分，在水文地质勘察过程中会遇到各种地下水位变化方面的问题，本文对水文地质勘察工作步骤进行详细说明，并对勘察过程中地下水位的上升、下降及频繁变化等影响水文地质勘察因素进行分析，在此基础上提出合理应对措施。期望通过研究能提升对水文地质勘察效率和质量，确保水文地质勘察工作能更好为工程建设服务。

水文地质勘察；地下水；问题

水文地质勘察是岩土工程勘察的重要组成部分之一，其勘察结果对工程建设具有指导作用。在水文地质勘察作业过程中，常常会遇到各种类型的地下水问题，由此可能会对勘察结果的准确性造成影响。为此，有必要对水文地质勘察中的地下水问题进行分析，并采取有效的措施加以应对。借此，本文就水文地质勘察中地下水的问题及其应对措施进行研究。

1 水文地质勘察工作概况

在水文地质勘察工作中，工作内容不同，其采用的方法也有所不同。根据勘察目的和勘察对象的不同，可将水文地质勘察划分为以下类别：水资源来源地勘察；整体的水文地质情况勘察；工程建设领域的水文地质勘察；物化作用明显区域的水文地质勘察。从整体上来看，水文地质勘察主要包括以下工作内容：

1.1 水文地质测绘

此项工作主要通过实地测量收集与地下水及其地质现象相关的资料，用以查明地下水分布、地下水水质、地下水流量、岩土含水性等情况。测绘范围要根据水文地质条件、工程项目特点进行确定，在测绘中收集该区域降水量、蒸发量、地下水补给、地下水位变化、地下水受污染情况、地下水赋存状态等信息。

1.2 水文地质钻探

此项工作通过钻探查明地下水的存在条件，掌握含水层的分布特点。根据钻探获取的信息资料，测定地下水流速、涌水量、补给关系、垂直分布、含水层层数、地层透水性等内容，出具相应物探成果报告。同时，通过勘探确定含水层的具体位置，其目的在于准确寻找到地下水。

1.3 地下水观测

此项工作是通过布设钻探，长期观测地下水位、水温、水质等信息，掌握水资源情况，为水文地质评价提供可靠依据。在观测过程中，要合理布置观测点、线，以确保掌握地下水的动态情况。同时，建立起数据库管理系统，将观测信息及时输入数据库中。

1.4 实验室分析

此项工作是将样本带到实验室进行分析，主要包括水质分析、同位素年龄测定等。同时，通过室内试验，还可测得渗透系数、导水系数、越流系数、毛细水上升高度等指标。

1.5 编制报告和图件

根据水文地质勘察的任务和目的，编制综合水文地质图、地下水埋深图、地下水等水线图等，用以如实反映勘察地区的水文地质情况。

2 水文地质勘察中的地下水位变化分析

2.1 水位上升问题

勘察区域范围内的地下水位是否能够满足工程建筑施工要求，是水文地质勘察的重要任务之一。由于建筑施工易对水位造成影响，导致水库、河流潜水位升高，所以必须加强水文地质勘察工作。在实际工作中，常见的水位升高问题具体包括以下三种类型：一是受岩土自身力学性质不稳定的影响，若出现潜水位上升现象，则会影响建筑施工的安全性和稳定性；二是潜水位升高会带来河岸崩塌、斜坡滑坡等不良后果，严重影响岩体自身的稳定性，进而作用于建筑物，动摇建筑物的根基；三是潜水位升高易渗透到建筑物地基中，降低岩土粘性，弱化地基强度，久而久之造成建筑物沉降变形，威胁建筑物安全。

2.2 水位下降问题

在水文地质勘察工作中，经常会发生地下水位下降问题，此类问题严重影响建筑物的安全性，具体表现为：其一，地下水位与建筑所在地的基岩土层密度有着直接关系，当地下水位下降时，会增大岩土层的承受压力，加大岩土层的密度。在这种作用力下，易引发地面沉降问题，阻碍建筑施工开展；其二，地下水位下降会影响该区域地质环境平衡，造成干湿交替现象，若建筑需要深打木桩作为地基，则会在短时间内对木桩造成侵蚀，使木桩慢慢腐烂；其三，石膏层、钠盐层带有自然溶解性质，若出现地下水位下降，则会使石膏层、钠盐层出现膨胀变形，导致岩土结构不稳定。严重时甚至会引发地裂问题，威胁到建筑物地基的稳定性，致使地基出现偏移。

2.3 水位频繁变化问题

地下水位升降过于频繁也会影响到工程所在区域岩土的稳定性。在地下水位变化过程中，周围岩土体结构会随之发生一定变化，在膨胀收缩的反复作用下，易出现岩土体结构变形，难以保证岩土体原有的稳定性，甚至会引发地裂。若建筑工程位于此处，则会因该区域土质丧失胶结物而造成土质疏松，破坏整体的土质紧密性结构，威胁到建筑物地基的稳固性，从而导致建筑工程承载力下降，降低基础性工程施工质量。为此，水文地质勘察必须勘测水位变化情况，若发现水位变化频繁，必须更改建筑施工方案，避免为日后施工埋下隐患。

3 应对地下水位变化对策

3.1 合理运用水文地质勘察方法

由于水文地质勘察过程中常常会遇到各种地下水问题，为最大限度地降低地下水的影响，可在勘察作业中对如下方法进行合理运用：

3.1.1 测绘方法

该方法具体是指以一定比例尺的地质图作为底图，据此对点线面进行观测，并对观测结果进行记录，从而查明勘察区域范围内存在相关问题。当勘察地区没有可作为底图的地质图时，可用地形图替代。为进一步提升测绘效率及质量，可对遥感影像加以充分利用，在对观测路线进行布置时，应满足如下要求：观测路线应当沿着含水层的走向进行布设，或是沿着地下水露头较多的地带进行布设。解决地下水问题时，可以1：50 000区域水文地质资料作为基础，将地质界限转绘到1：10 000地形图上，并在测绘过程中同步完成地质及水文地质图的测绘工作。为确保测绘质量，并提高测绘作业效率，可采取穿越法与追索法相结合的方式开展作业，重点对勘察区域范围的地质界限、河流、泉点、岩溶等进行填绘，并对水文点的水温及气温进行测量。

3.1.2 物探方法

这是一种较为先进的水文地质勘察手段，在对该方法进行应用时，应对其适用性及针对性予以充分考虑，并尽可能采用多种方法相结合，勘探完毕后，可以钻探对其结果进行验证。目前，水文地质勘察中物探方法种类较多，在含水岩组分布形态的勘察中，CSAMT声控源音频大地电磁测深是比较常用的一种，其技术原理如下：将大地视作为一个水平的介质，其电磁场为垂直投射到地下的平面电磁波，由此可在地面对正交的电磁场分量进行观测，通过测量可确定粗=出介质的卡尼亚电阻率，该值越高、工频越低，探测深度越大。在勘察区域内，可垂直于断裂构造带对探测剖面进行布设，由于地下水富集带会因为岩性组合的差异，具有不同的电阻率，故此在某个测点从高到低逐步改变频率进行探测，由此便可获得该测点的电阻率测深曲线，借助软件进行反演，并结合地质构造分析，便可确定出地下水富集区的位置。

3.1.3 测试方法

在水文地质勘察中，测试是最为常用的一种方法，具体包括抽水试验、压水试验、注水试验、地下水流速测定等等。在上述测试方法中，应用较为广泛的是抽水试验法，实际勘察作业中，可将抽水试验段布设在富水性较好的水源地。当孔眼需要布设在完整岩石抽水段上时，可采用裸孔，试验中除对静止水位、动态水位及涌水量进行观测外，还应对水温进行测定。

3.2 建立合理规范的评价机制

在水文地质勘察中，通过勘察要掌握地下水类型、地下水位、水位变化幅度、岩层渗透性、岩层强度、渗透系数，以及含水层与隔水层的分布结构、厚度等方面的信息。为了保证水文地质勘察工作质量，要深入研究地下水的相关问题，制定完善的评价机制，明确水文地质勘察评价内容，指导和督促勘察工作的有效开展。在评价内容中，要将地下水对岩土层与建筑的影响作为重点，根据评价结果提出相应的处理方案，为建筑施工提供可靠的水文地质资料。水文地质勘察评价机制，还要结合工程设计和施工实际情况，综合性地评价地下水的影响，以及对建筑稳定性带来的危害。同时，水文地质勘察工作中对地下水位的评价内容要不断更新，通过勘察掌握地下水位变化情况，根据评价报告对地下水存在的问题提前制定预防方案，最大程度地降低地下水变化对工程建设带来的影响。

3.3 依托信息化技术进行地下水分析

在水文地质勘察中，做好地下水位变化的勘察与分析工作，对全面掌握工程地质情况、保证工程施工质量有着重要意义。在传统的地下水分析中，分析结果易受到多种因素的影响，降低分析结果的准确性。随着信息技术在水文地质勘察领域中的推广应用，技术人员应充分依托信息技术，全面分析地下水位变化可能对该区域岩土层和工程建设带来的影响，提高分析结果的准确性。在信息技术手段的支撑下，能够提高水文地质勘察资料的利用价值，为工程建设提供可靠的决策依据，进而促使水文地质勘察为工程建设提供高质量的服务，保障工程建设目标的实现。

4 结语

水文地质勘察是一项较为复杂且系统的工作，由于勘察过程中涉及的内容较多，一旦某个环节或是细节出现问题都可能对勘察质量造成影响。在影响勘察结果准确性的各类因素中，地下水的问题比较突出，为此，应当对地下水的问题原因进行分析，并采取合理可行的措施加以应对，在确保水文地质勘察工作顺利进行基础上，提升作业效率和质量。在未来一段时期，应当加大对水文地质勘察方法的研究力度，除对现有的方法进行改进和完善之外，还应开发一些新的方法，使其能够更好地为水文地质资源勘察工作服务。

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2017-03-16

陈蕾(1984-)，女，山东烟台人，工程师，主要从事水文地质方面工作。

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1004-1184(2017)04-0185-02