工程地质勘察中水文地质危害因素及应对措施

2021-11-29黄小平

中国金属通报 2021年12期

黄小平

（中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，重庆 400000）

1 水文地质勘察的具体要求

随着现代岩土工程理论和实践的发展，越来越多的超高层建筑拔地而起，对于地基基础处理的要求越来越高，而不同项目所在场地的地质条件差异性较大，若不加强对工程地质的勘察，尤其是水文地质的勘察，将会带来十分严重的后果。因此，不管是什么类型的岩土工程勘察项目，水文地质的勘察都是重头戏。水文地质勘察是岩土工程勘察中的一部分，但是对整个岩土工程项目的影响十分显著，谨慎查明场地的水文地质勘察工作，能够确保岩土工程勘察的质量。在岩土工程勘察项目的实践中，其中水文地质的勘察工作，需要综合地理条件、地质环境、地下水位等诸多因素，在具体勘察的过程中，须结合项目的实际要求，采用多种勘察方法查明地质情况，在满足规范文件要求的同时，须充分考虑到地理位置、地质特征、地下水位和水质条件等。通过对水文参数的测定，明确场地的岩土物理性能，进而制订科学合理的建设方案[1]。

2 工程概述

某项目占地面积约4500m2，总共6幢高层建筑物及高4m的地下室组成。该地区的地质地貌为冲积平原，并且原先作为农用耕地使用，工程项目场地较为平坦，周边地区无过多大型管道线路铺设，四通八达，交通较为方便。该工程项目的地质岩土分层以人为填土、第四系冲积层和残积层、深处以花岗岩为主组成。并且结合该地区内部的水文地质条件，相关施工单位首先将该工程项目进行内外部的地质勘察，并且在进行内部勘察时，着重进行了场地岩石性能抗压与抗腐测试、地震效应与场地类别测试及地下水文地质渗透性和腐蚀性测试。

3 工程地质勘察中的水文地质危害分析

经过对该工程项目的水文地质勘察后发现，该地区常年存在地下水，受季节性影响，并且总体流向是自西向东进行渗透流转，内部初见水位深度约2.90m～3.65m，黄海标高约为7.39m～8.05m，全年变化幅度约为0.50m，近年以来的最高水位标高为9.00m（黄海高程）。主要补给水源是大气降水及外部地下水侧流补给。

3.1 地区内部地下水波动危害

从上述该工程项目的工程地质勘察及水文地质勘察中得出，地下水位受季节性影响较为强烈，主要是由于该地区的季节变化引起地下气压发生变化，从而改变地下水的流量与流向，导致该地区的地下水位发生变化。地下水位变化会引起地质岩层中的碳酸盐物质发生流水洗刷，物质溶解，使得预计的工程项目的内部构建产生一定的偏移，使得其他结构发生错位，留下安全隐患；此外由于地下水位发生变化，会引起该地区的水库的存储量受到影响，从而导致项目工程的地基受水面积发生改变，引起基地的收缩力度与挥发力度产生变异，易被流水腐蚀，产生细微的裂缝，对项目工程的质量造成严重破坏；再者由于地区内部的水位产生变化，使得原本的入水木桩的面积发生改变，水位过高会引起木桩过于湿润，水位过低会引起木桩过于干燥，经过长期的影响会减少木桩的使用寿命，并且其内部遭受的腐蚀也会逐步增大，造成安全隐患；最后，地下水位发生变化会使得地区的降水量产生变化，在一定条件下引起管道径流过多或过少，在水流过多的情况下使得管道的压力过大，容易破裂[2-4]。

3.2 潜水位上涨危害

（1）对工程的地基产生损害，使得原有地基缺少稳固性，引起地基表面凹凸现象的产生，使得上部建筑的墙体与其他建筑物产生一定的倾斜，严重影响工程的质量。

（2）由于潜水位上涨，就会使得进行建筑体内部的水分含量大幅度增加，原有砂石水泥过于湿润，内部架构不稳定，在达到含水峰值时，会出现大量的流砂现象，流砂在管道内部形成淤堵，严重影响工程进度与安全。

（3）在经历地下水的大量冲刷之下，会使得该地区内部的地质土壤成分发生改变，过多的地下水使得土壤变得湿润，形成局部沼泽现象的出现，严重损害项目工程的质量，留下安全隐患。

（4）产生地下水向外渗透，使得该项目工程的地下室形成渗水现象，使得总体建筑产生地基陷落现象。

4 水文地质勘察的注意事项

4.1 充分了解场地水文地质条件

在进行水文地质勘察的过程中，首先需要对场地内的水文地质条件进行了解，如地下水的蒸发量、降水量、水位变化情况等基本信息，除此之外还要查明地下水与地表水之间的关系。不同地质条件下，地下含水层厚度不一，而含水层厚度又是影响水文地质的重要因素，地下水的流动方向、变化情况以及水质信息都是非常关键的信息，在实际勘察中，需要结合多项数据做出科学的判断。在进行水文地质勘察的过程中，还需要勘察地下水和地表水是否存在污染，以及污染的程度。

4.2 场地水文地质的评价

在实际工程勘察的过程中，水文地质条件的评价，必须要基于详实的数据资料而得来，要对可能会影响工程性质和影响工程施工的因素进行分析。根据分析的结果，针对性的采取预防和处理措施，确保后期工程实体建设施工的安全。对于水文地质的勘察，要进行的多角度、全方位的调查，结合实际情况，为建筑工程施工提供水文资料信息，以确保在后期工程实体建设施工的过程中，能够有翔实的数据资料可供参考。此外，结合整个工程项目的实施计划和时间节点，分析出在不同时期场地水文地质条件的变化情况，以及会产生的隐患，针对性的做好预防和应对措施。工作人员在进行水文地质评价的过程中，必须要求真务实，必须要结合场地实际，对工程性质进行详细勘察，并且有侧重点，如对于软质岩石或强风化岩石时，需要注意地下水对岩土体的胀缩，软化以及崩散影响等。

4.3 水文地质勘察报告的复核

在水文地质勘察工作中，须加大场地地质情况的勘察力度，减少水文地质所产生的不利影响。而实现这一目的，首先须明确勘察人员的工作目标在进行勘察过程中召开专题工作会议，对勘察的重点和难点进行分析和讨论，要求参与勘察的工作人员按规范、按要求进行勘察工作，其次勘察人员须结合场地地质条件和特点针对性地开展勘察工作，如勘察场地的气候特点和地质特点针对性地开展勘察工作，依据水资源分布特点选择有效的勘察工艺方法，当完成勘察工作后，要对勘察结果的合理性进行分析，全面掌握场地内的水文地质情况。完成勘察工作之后，为了保障勘察结果的准确性和可靠性，需要做好报告的复核工作，在进行勘察报告的复核过程中，邀请专业人员对勘察的水文信息及各项数据进行分析，判断勘察结论是否合理，当出现数据不准确或出现漏查的情况，就应该对所有的勘查数据进行核实和更正，确保结论的准确性。勘察报告的复核不仅仅能够帮助员工及时地查漏补缺，弥补工作上的不足，同时也有助于让工作人员正确认识到自身所存在的不足，加以改正以提高自己的业务水平。

5 水文地质危害策略

5.1 深化地下水勘察过程

一般来说，地下水的情况能够反映出该地区的水文地质条件，因此进行地下水勘察是水文地质勘察中最为重要的环节。针对传统地下水勘察环节不紧密、不细分的情况，应当根据项目工程的实际情况进行强化勘察。例如：首先建立项目工程的目标及基本环节，并且逐渐细分内部环节，严格依据调查标准进行分析调查；此外，结合对应地区内部的地下水结构环境，以便能够时刻掌控地下水文地质条件的规律及水位变化情况，通过对相关数据信息的踪迹总结，能够针对发生的危害进行防治与控制；再者，在进行地下水勘察过程中，要针对性的采用特殊处理的防水防腐材料，并且将地区内部的线路管道进行摸查排清，及时提出可能遇到的危害与对策。

5.2 强化水文地质勘察意识，塑造规则加以巩固

在进行工程地质勘察的过程中，应当将水文地质勘察作为勘察的重点方向进行观测，能够强化工程人员对水文地质勘察的重视程度，也可以保障建筑项目工程的建设环节得到改善优化，从整体工程项目的方向来看，能够在一定程度上减少水文地质灾害，也是保障建筑项目的质量与使用效果重要策略。就当前我国对地质勘察的重视程度来看，缺乏系统性与严谨性，针对水文地质勘察缺乏重要的意识，因此在工程地质勘察中草草结果。面对上述情况的发生，应当及时强化项目工程人员的水文地质勘察意识，并且对勘察团队给予适当的帮助。设立完善的勘察组织，按照严谨的地质勘察规范进行执行。在地质勘察规范中，应当明确进行地质勘察的准则、目标，地质勘察的相关危机意识、结果及后续分析等，并且定期对建筑项目勘察团体进行知识与操作的培训，提升地质勘察的质量与效率。

5.3 采用先进的地质勘察方式

借助国际先进的地质勘察手段，结合先进的勘察设备进行地质勘察，能够有效提升地质勘察的准确性与效率性。并且在遇到地下水位上涨与潜水位上涨等问题产生时，应当强化对区域内部的管道及水流进行合理控制，及时解决上述问题。此外，针对地质勘察的后续评价工作总结分析，避免类似危害的产生，积极进行地质勘察重要性的教育宣传工作。最后，在项目工程的地质勘察过程中，要定期进行监测工作，防止在施工过程时产生地基陷落，墙体倾斜情况的发生，保障项目工程的完好运行。

5.4 做好水文地质评价

水腐蚀性评价：根据抽水和压水试验得到的数据，依据《岩土工程勘察规范》的相关内容，本项目所在地下水对混凝土结构存在微腐蚀性，工程建设所形成的混凝土结构中的钢筋在干湿状态下，存在微腐蚀性。工程建设对地下水的影响评价：建设用地所在的地下水径流方向受到地形影响，场区内的地下水顺延节理裂隙和溶蚀节理形成径流通道，流向第四系孔隙水区，最终向厂区内的北向渗流，最终排泄与河流湖泊，遇汛期，场区周边的河流会对场区内的地下水进行反补，而场区地下水最终会流向周边河流湖泊。建设用地完全平整场地后，最终地势将高于两侧的阶地，而场区所在地下中部岩体为弱风化岩，根据压水测试的结果显示为弱～微透水层。因此，场坪开挖对地下水的流向影响不大[5]。

地下水对工程的影响评价：主要场区地下水主要以基岩裂隙水为主，由于开挖平整场地的原因，原地貌的浅部风化裂隙水已被完全清除，目前主要以微风化岩体为主，而在前期的压水试验结果显示，岩土的透水率为0.41Lu～4.84Lu，结果表明为弱～微透水层，主要以大气降雨补给形成暂时性的基岩裂隙水，在开挖基坑的过程中会出现局部渗水现象，但渗水量有限，可以采取明排的方式进行处理，而地下的基岩特性，在后期施工的过程中不会出现流砂、管涌现象，基坑排水对于场地和地基稳定的影响有限。