解析岩土工程勘察中的水文地质问题

2023-01-07任祥国

居业 2022年1期

任祥国

(山东省第四地质矿产勘查院，山东潍坊 261021)

目前，岩土工程建设越来越受到国家的重视，而其中的地质勘测工作又是重中之重。勘察工作当中的水文地质问题由于具备一定的特殊性和复杂性，因此需要格外注意，勘察工作者要认识到该问题的严峻性，并引起足够重视，才能保障岩土工程建设的顺利开展。在当前的整个岩土工程当中，工程的有效勘查是至关重要的一个组成部分，因为勘查工作开展的效果高低以及质量高低都会影响到后续项目工作的安全性，所以为了能够对整个工程的稳定性进行保障，就应该对岩土工程的勘察工作开展水平进行有效提高。水文地质的勘察是岩土勘察工作中至关重要的勘察内容，但是目前我国针对这方面的研究工作进行的比较少，并没有得到有效的成果，也没有较多的经验积累，因此还需要更多工作人员加以持续努力。岩土工程勘察中出现的漏洞肯定会对后续的施工造成一定影响，因此工作人员需要特别关注水文地质的实际勘察，尽量避免漏洞的出现、减少损失的发生甚至是人员的伤亡。因此在当前开展的岩土工程勘察工作中，就需要对这方面的水文地质问题有更多的关注，充分认识到施工的重要性以及施工产生的影响，以确保施工的顺利进行。

1 岩土工程勘察概述

在开展岩土勘察工作时，需要工作人员不仅能够重视岩土构造情况，还需要重视水文地质的问题检测。如果仅从表面分析地质现象，就会掩盖其内在的实质问题，进而影响到后期岩土工程的良好开展。在施工之前，需要分析工程项目是否处在水文地质较好的地方，如果不是就需要加以重视该区域的水文地质情况，对存在和隐患的问题及时发现、及时提出，不可存在侥幸心理，否则就会对后期的施工造成严重的影响。与此同时，在地质问题上也要重视起来，首先观察是否存在水文地质问题，一旦发现就需要合理解决，优化当前岩土工工程的质量，以保障后期施工的开展。

岩土勘察阶段就是有效控制水文地质问题的主要手段，需要对施工区的周边环境以及地质情况进行详细的探究，以更好的满足后期建设的环境需求。在此过程中，充分探究地质情况可能会受到影响的因素，对可能存在的风险进行探究，并找到对应的方案和预防措施。根据探究可知，在岩土工程勘察过程中主要包含的内容有岩石的构成和分布等，掌握这些情况的数据，能为整体工程建设提供可靠的数据信息作为支撑，帮助施工人员进行地质情况的判断，促进整个施工过程的有效开展。

2 岩土的水理性质

所谓的岩土水理性质主要指的就是通过地下水的作用所呈现出来岩石的具体特征以及展现出来的一些具体特点。如地下水赋存的形式对于岩土所形成的影响是比较显著的，因此在当下的岩土工程中就需要了解到地下水赋存的具体形式。通过对岩土的水理性质经过进行总结可以发现，一般情况下会出现以下五方面的内容。

第一方面，所具备的特征是胀缩性。胀缩性理解起来并不难，是指岩土经过吸水或者是湿水以后，在体积方面出现的改变比较明显。因为岩土表面结合水膜会因为吸水或者湿水后厚薄程度出现一定的变化，这也是导致岩土整体形态出现变化的原因。因此在当下改善工作质量的过程中，就需要对这方面的工作投入较多的关注，同时胀缩性也会影响到地基的形变以及岩土表层的稳定性，进而影响到施工的顺利进展。

第二方面，所具备的特征就是给水性的特征，所谓的给水性就是岩土受到重力的影响自动溢出来一些水分。一般情况下会利用给水性来表示一些比较关键的水文地质参数，从而对施工地点的疏干时间造成一定的影响。在实验室可以经过有效的实验得到这方面的检测数据。

第三方面，透水性的特征，透水性普遍会受到重力因素的影响，重力增强水就会直接穿透岩土，如果岩土相对比较松散，那么呈现出来的岩土颗粒也就非常的细，相对来说很不均衡，在这种情况下透水性就会减弱，如果岩土当中存在着坚硬的裂缝，那么透水性就会加强，在这方面会利用渗透系数进行表示。

第四方面，软化性的特征，软化性是指当岩土渗入水之后，其力学强度会下降，这方面会用软化系数进行表达。在岩石当中非常容易出现已经软化的岩石受到地下水的影响而持续形变。

第五方面，崩解性的特征，崩解性是指在岩石变湿后，土地之间的联系会更加紧密，会随之而受到一定的损害，使得岩土出现崩散的情况或者是解体的情况等等，而这与其包含的颗粒成分以及所具备的结构有着紧密的联系。除了上文当中提到的性质以外，岩土还拥有可塑性以及吸水性等多方面不同的特性，对于这方面的问题，在开展勘察工作时同样应该引起相关人员的关注和重视。

3 水文地质的主要勘察方向

岩土工程勘察工作的有效实施，需要结合项目所在区域的地理特征以及气候状况等进行分析，当然也包括环境、人为、技术等其他各方面的因素，需要严格按照一系列标准进行工作。特别是要针对水文地质问题进行全面有效的分析，亲自考察这一区域实际的水文状况变化，这样才能够充分了解到施工区域地质的实际状况，确保施工稳定顺利的进行。一般情况下水文地质勘察方向有以下四个方面。

3.1 地质条件

地质条件的勘察所包含的工作内容相对较多，不仅要对地质的状况以及基地的构成进行有效的考察和分析，还需要对地层岩性以及新构造运动的状况进行考察，实际掌握这些具体情况，只有在基础工作上有足够的付出和努力，才能够更加充分的了解到项目区域的地质状况，全面的对地质状况进行分析和判断，更好地确保整个工程的实际施工质量。

3.2 地下水情况

地下水情况的有效勘察本身就是非常关键的一项内容，需要提前针对近几年的最高和最低水位进行有效的调查和研究，明确水位的变化，并进行总结。此外，对地下水补给产生影响的一系列因素也需要详细勘察，对于地下水的流动方向也是勘察的主要内容，地下水类型的勘察也包含在其中。同时还需要进行检测的是地层渗透的系数，而地层渗透系数只有在现场进行检测才能够得到准确的结果。另外，水质的不同对于建设材料所产生的侵蚀状况影响等也需要充分了解。

3.3 自然地理环境

在具体的勘察工作当中，自然地理环境是非常重要，也是不能忽视的一项勘察内容，其中包含了气象水文等多方面的特点以及当地的地形地貌等等。气象水文特点主要指的就是当地的具体气候状况，包括空气的相对湿度等多方面的情况；而地貌地形所指的内容就包含了当地具体地形开阔的程度，所呈现出来的地貌形态等。只有掌握了以上这些内容，才能够为后续工作的开展奠定坚实的基础。

3.4 岩土工程勘察中研究水文地质问题的重要性

在以往开展勘察工作时，人们对水文地质问题的勘察并不重视，并没有意识到其重要性，使得整个岩土工程的安全性受到威胁。当施工过程中发现水文地质问题时，就需要对其进行及时的解决，这样才能保证施工质量和工程进度。而如今，随着工程建设项目开展的不断推进，越来越多的人认识到工程建设中水文地质问题勘察的重要性，根据地质情况进行合理的勘察，能够避免对后期施工造成影响，提高施工安全性，因此在岩土工程勘察过程中，要正视水文地质勘察问题，根据项目施工标准进一步完善操作，保障工程施工的有效进行。

4 岩土工程勘察中水文地质问题

4.1 地下水对岩土工程的影响

在对岩土工程影响因素的分析过程中得知，地下水是最为严重的影响因素，其会影响岩土工程的方方面面，主要包括以下三个方面：

第一，地下水的水位上升会影响工程发展。地下水位上升主要受到岩层结构、降水量等方面因素的影响，这将直接影响岩土工程的建设。举例来说，地下水通常会与岩石中的矿物质相互结合，进而使地下水出现腐蚀性，致使土壤出现盐碱化，从而对岩土工程上的建筑物造成安全损害。与此同时，地下水上升也会使土壤结构发生改变，不再像之前那样紧密，进而会导致自然灾害频发。

第二，地下水的水位下降会影响工程发展。通常情况下，地下水的水位是不容易受影响而下降的，其主要还是由人为因素引起的。人们在日常生活过程中会需要运用大量的水资源，然而随着地下水抽取的频率和数量越来越大，导致水位急剧下降。与此同时，人们在进行工程施工时也需要大量用水，地下水也会因此受到严重影响，进而出现水位下降的现象。当地下水的水位下降，就会导致地质结构发生改变，甚至出现坍塌现象，与此同时土壤的紧密程度也会受到影响，土壤的承载力会变得越来越小，导致岩土工程无法正常开展。

第三，地下水的水位频繁升降会影响工程发展。水位出现频繁升降主要还是由于天气因素和人为因素的共同作用。在地下水不断升降的过程中，岩土就会随之发生冷热交替，因此受到刺激而出现地裂的情况，进而影响工程建设。除此以外，水位频繁升降还会使土壤中的矿物质流失，甚至使土壤出现沙漠化现象。

4.2 渗透力作用引起的岩土工程危害

在开展岩土工程建设时，地下水会在土壤流动过程中产生动水压力，进而影响地下水的流动。这种动水压力实际上就是渗透力，其一方面能够影响土壤中的整体结构，形成一种拖拽力；另一方面也使土壤的应力情况发生改变，如果土壤比较松软，地下水就会在流动过程中与土壤融合，两者之间也会随之产生一定的摩擦力，致使水头出现损失和降低的情况。虽然地下水的渗透力都是比较小的，但是往往由于人为因素的影响，致使地下水内部的平衡发生混乱，使得渗透力大大增加，甚至出现流沙、管涌等情况。总的来说，渗透力对基土的稳定性起着至关重要的作用，需要格外注意，需要根据渗透力的计算公式，合理计算出其最大容水量，以保证整体工程建设不会受到影响。

5 岩土工程勘察水文地质工作优化措施

5.1 做好深化研究水理性质的工作

在勘察水文地质工作阶段，要想使得整体工程质量大大提高，需要重点研究水理性质，其中最需要把控的就是渗水性和溶水性，通过对这两点的有效把控，能够更加明确地下水与岩土层之间的作用，进而为后期岩土层的研究提供帮助。根据上述内容我们得知，在工程建设过程中，地下水会受到很多因素的影响致使水位发生改变，此时就需要工作人员能够根据实际情况进行地下水的抽样工作，确保地下水位的正常，也为后期的工程地质勘测提供帮助。

5.2 充分了解水文地质的条件

在开展水文地质勘察时，还需要工作人员熟悉了解水文地质条件，其有利于在勘察时有效的发现问题，并将有关信息数据进行统计整理，如：地下水蒸发量、降雨量等。与此同时，还需要重视地表水渗透至地下水的影响，充分明确两者之间的关系，深入探究地下含水层深度和厚度。除此以外，在地下含水层的探究上，还需要对水位的变化情况和水位流向进行观察，充分与岩土工程勘察工作相结合，使得整体工程建设更加顺利的开展。并且，还需要对地表水的水质情况进行检测，避免出现地表水受污染的情况。

5.3 完善做好水文地质勘测工作

在对水文地质进行勘测时，要注重方式方法的应用，选用更为科学的方法有利于工作的顺利开展。在勘察之前要确定好目标，根据实际要求和现场情况开展勘测工作，以此有效勘测出当前地下水升降的具体情况，并掌握地下水的渗透信息，为岩土工程建设提供有效的数据支持。与此同时，在勘探过程中还需要认识到压力实验的重要性，这一环节是必不可少的，要确保实验环节的压力和基数是符合要求的。当我们充分掌握这些数据信息以后，就能够根据这些信息对地下水在岩土工程中的影响进行科学评估，避免在之后的施工过程中出现地下水腐蚀建筑物的情况。