岩土工程勘察中的水文地质危害及预防措施

张强

摘要：水文地质研究是岩土工程勘察的重要组成部分。岩土工程水文地质研究在基础设计和地质灾害防治中发挥着越来越重要的作用，水土地质的危害导致岩土工程面临一系列威胁。因此，在岩土工程研究中，加强水文地质研究具有重要的实践意义。本文首先简述水文地质研究的必要性，然后分析地下水对地下水设计和岩土工程的破坏，着重对其机理做出评价，并对地下水腐蚀的危害与防治措施展开详细探讨。

关键词：岩土工程勘察；水文地质；危害；防御措施

水文地质是地质工程研究的重要方面，工程设计的进度和工程的最终质量与水文地质有着千丝万缕的联系。过去由于地质问题引起的各种工程事故，不仅损害了人们的利益，还暴露了许多岩土工程问题。因此，在进行地质研究时，要及时发现问题并从根本上做好预防措施。本文从以下几个方面论述了与地质工程研究有关的水文地质问题：

1.岩土工程勘察中水文地质勘察的目的及必要性

1.1工程地质勘察目的

勘察地质与工程研究的目的是通过对建筑环境的研究和分析，结合周围的实际情况，预测建筑场地的地质条件和今后施工过程中会遇到的问题。通过已有的工程项目发现在未来的施工过程中可能出现的问题，提出了适当的解决方案和预防措施，从而选择适当的施工方法；同时，地质调查勘察通过分析土壤的成分，提出改善土地状况的措施，以实现项目施工的安全进行。

1.2工程地质勘察必要性

岩土工程、水文地质与工程地质密切相关。在当前的工程设计和施工中，如果对水文地质的影响重视不够，就会给地质工程带来诸多危险。岩土的组成决定着岩土的设计性质，直接影响着地基工程环境和建筑物的稳定性和可持续性，而地下水是岩土工程科学的一部分，岩土工程中的水文地质问题需要加强研究，在岩土工程研究中，经过认真评估地下水对岩石的影响，能够在详细研究和认真评价的基础上，提出合理有效的防治措施，从而能够在实际应用岩土工程技术时消除或减少地下水对岩土工程的破坏。详细勘察流程见图1。

2.岩土工程勘察中的水文地质危害

2.1地下水对工程造成危害的分析

2.1.1导致软土地基出现沉降

一般来说，软土施工的第一步是人工降水位，如果选择的施工方式不科学、不合理，就会导致土基废弃，严重时甚至会导致周围建筑物或地下水管不同程度的沉降，严重的情况下，这将导致建筑物地基的丧失，造成建筑物出现裂缝。而且在埋好井管后，可以通过抽水来保持井内水位不断下降，地下水流向过滤管，很长一段时间会有一个降雨漏斗，此外，由于落差不对称，附近建筑物或地下管线有不同程度的沉降，可能发生严重的断裂。

2.1.2地下水动水压力作用引起岩土工程危害

地下水在自然状态下的动水压力相对较弱，通常不会造成任何破坏，但在人类活动和工程中，由于动态地下水的自然平衡条件发生变化，在动水压力运动的影响下，经常引起严重的岩土工程危害，如流沙、管涌、爆破地基等。

2.2地下水腐蚀问题对岩土工程的危害

2.2.1腐蚀机理

建议在评价地下水腐蚀性时，除测定地下水中的主要离子和颗粒外，还应测定总盐度和pH值，总盐度是指地下水的总含盐量，pH值为酸碱性。pH值<5，属强酸性水；pH=5～ 7，属弱酸性水；pH=7为中性水或清水；pH=7～9为弱碱性水；pH>9为强碱性水。

水位高低变化同样影响水文条件，并因不同的降水量而有季节性变化，地下水与地表水一样具有腐蚀性，主要是由于地下水中某些矿物质含量较高，当地下水受到污染，某些化学成分过高时，在岩土工程研究和施工设计中，应考虑地下水的腐蚀性，通过对地下水的测量和分析，发现较低的地下水比较高的地下水更具矿化和腐蚀性。深度小于15m的地下水水质正常或微咸，腐蚀性差，而深度大于15m的地下水水质较浅或极咸，具有较强的腐蚀性。

2.2.2地下水腐蚀性对建筑物的危害性

首先，地下水的化学成分会腐蚀建筑物，如果化学成分含量过高，地下水会腐蚀混凝土、管道、可溶性石头、钢构件等。地下水或土壤中的盐会腐蚀建筑物，加速混凝土在腐蚀介质中的腐蚀程度，缩短建筑物的寿命；其次，地下水中的二氧化硫腐蚀建筑物，如果地下水中的二氧化硫含量过高，将对建筑物造成巨大的破坏，如果地下水位高，地下水中二氧化硫含量高，建筑物长期处于腐蚀性环境中，势必影响建筑物的稳定性和可持续性。

2.3地下水位的变化对岩土工程的危害

2.3.1地下水位变化对土地的影响

不同土值的变化应符合一定的规律。合理运用这些原则，有助于满足工程的具体要求。地下水位的升高增加土壤含水量和孔隙率，增加承载力和压缩变形模量，因此，施工人员必须更加重视地下水对土壤的影响，建立科学合理的方法。

2.3.2地下水位变化对建筑物稳定性产生的影响

地下水位的持续变化直接影响到岩石的内部结构，特别是地下水位下降时，会对环境产生一定的影响。如果地下水位上升，改变岩体结构面的张力，容易引起土体的坍塌或滑动，同时，如果建筑物建在高盐土层上，岩层的不断溶蚀，建筑物发生移动，土壤因此產生裂缝，从地基直接破坏了建筑物的结构，随之而来产生一系列危险，具体检测系统参考图2。

由于地下水位不断变化，导致岩土的膨胀率和收缩率不断增加，直接影响岩土结构的稳定性，改变建设工程地基下地下水压缩层的内部结构后，对建筑物的稳定性产生不良的危害。

3.岩土工程水文地质勘察优化措施

3.1不断地完善地质勘察制度和工作流程

对于每一部分的工作任务、目标和评价等方面的内容，都要创建一个统一的流程，能够有效地提高地质勘察工作的绩效。要高度重视评价关系。对于地质研究，主要是根据对建筑物本身的影响进行的。因此，需要详细收集工程的基础地质资料，以保证高质量的水文地质评价，如果工程设计和水文地质调查发现这种现象不统一，就应该重新评价和分析，最后，根据实际情况制订相应的措施以解决相应的问题。地质勘探现场参考图3。

3.2保证水文地质勘察的准确性

有关部门必须加强监测，保证水文地质资料的准确性。应注意以下几点：在水文地质调查中，地下水的位置是非常重要的，所以有关部门一定要注意地下水的位置。在决策过程中，监管机构可派人对现场进行监督，含水层的数据包括地下水位的静态或流动，以及含水层是否为一个含水层及地下水流向。在水文地质研究中，要确定的主要参数是渗透率，而确定渗透率的主要方法是测试水压，在进行透水性实验时，操作人员应注意动作的准确性，以避免数据误差对后续测试的影响。

3.3做好水文地质勘察评价工作，力求科学性与可靠性

以岩土工程勘察研究为基础，以水文地质研究为重点，对全区水文地质条件进行客观、全面的评价和分析，制订项目综合影响评价。特别是要解决潜在的安全威胁，制订与工程建设挂钩的科学应急预案，支持岩土工程高效发展。遵循因地制宜的原则，结合设计差异，根据岩土工程研究成果进行科学评价。关注其对岩土工程的影响，制订预防和科学应对的策略。

3.4了解勘察水位地质条件

在岩土工程勘察中，要充分了解施工过程中水位的地质状态，如稳定水位、地下水类型、历史变化趋势等，目前大多数施工单位根据钻探方法进行观测，但如果在野外钻探中出现多层水层，可以采取隔水措施，逐一检测地下水位特征的变化，需要注意的是，在施工初期，如果有明确要求，工作人员需要检查水层的渗透性，注水或抽水试验可通过钻孔进行。第一种方法可以说明水层渗透性的水平和垂直系统，第二种方法可以说明水文地质数据的信息，如降水漏斗和水流。

3.5提升地质勘察人员的技术水平

在水文探测制度方面，我们需要运用综合的知识体系，对当地的地质工程资料进行科学分析，并根据地质研究的最终成果进行设计，在这种情况下，必须对该地区反映的地质情况进行全面的调查和分析，审查和分析该地区的不同特征，包括地质和地貌特征，水文等历史资料，并在大量资料的基础上制订精确详细的研究方案。在审查当地水文地质资料的过程中，要运用大量的专业知识，这就是为什么技术人员的选择非常重要，对于建筑团队来说，定期的培训和技术评估是必要的，以不断提高技术人员的水平和知识。采用先进的技术和设备，提高地质研究工作的效率和质量，在施工现场要最大限度地调动研究人员的积极性，通过制订奖惩手段加强对地质勘察人员的监管，为工程的高效施工创造良好的条件。

3.6地下水引排

地下水引排即人工降水，通过工程措施和地质技术方法，降低上层滞水、潜水、承压水等水位，以有效地降低水位，由于抽取地下水过程会引起含水层土体的排水压缩固结压缩沉降、位移，容易引起周边地面沉降、位移。因此，在进行地下水引排时应充分考虑降水的密度、幅度，降水完成后对地下水文、水资源的保护，以及降水过程中对环境的保护和降水后的恢复工程。

3.7地下水阻隔

根据地下水的分布和渗透性，采取了一定的措施封堵地下水，防止地下水向某一方向流动。该方法用于控制地下水加固对建筑物影响，能保证既有建筑物的正常使用，但由于地下水的阻隔作用，基础侧壁的水压会增大，因此支护系统必须增加资金的投入。

4.结语

综上可知，水文地质问题对岩土工程勘察设计和施工影响较大，工程管理部门要充分认识水文地质问题的重要性。在岩石工程勘察中，要采用科学的方法，为后续工作提供有利的数据基础，从而保证工程结构的稳定性。要掌握水文地质的相关理论知识，详细考察、认真评价，提出合理、有效的预防与治理措施的建议。

参考文献：

[1]邢志明.岩土工程勘察中水文地质条件存在的问题及防治措施分析[J].建筑工程技术与设计， 2018， 000（033）： 462.

[2]刘小燕.岩土工程中水文地质问题的危害性及防范措施分析[J].安徽建筑， 2019， 26.233（09）： 187-188+218.

[3]孫荣务.探究工程地质勘察中水文地质问题的危害性及防治对策[J].低碳世界， 2018， 183（09）： 50-51.

[4]靳晓明，王晓丰，李旺，等；在岩土工程勘察中足够重视水文地质产生的危害[C]// 2020年9月建筑科技与管理学术交流会论文集. 2020.

[5]张琦，孟庆斋，等；岩土工程地质勘察中的水文地质问题探析[J].世界有色金属， 2020， 000（004）： 154，156.

[6]张忠平.水文地质在岩土工程勘察中的重要性及对策分析[J].科技创新与应用， 2019， 000（018）： 122-124.

[7]万成彬.岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题分析[J].房地产导刊， 2019， 000（006）： 237.

[8]杨波.大型岩土工程施工与设计中水文地质问题分析[J].城市周刊， 2019， 000（038）： P. 92-92.

[9]李全军.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J].冶金丛刊， 2020， 005（002）： 225-226.

[10]王新富.岩土工程地质勘察过程中的水文地质相关问题研究[J].冶金管理， 2020， 409（23）： 90-91.