岩土工程勘察中水文地质问题分析

王润伦 吴 丹 蔡 宇

湖北省地质局第一地质大队

1 前言

在近几年来，岩土工程的勘察工作开展的愈发顺利，有关于水文地质的研究与分析工作也同样取得了长足进步。但随之而来的，也是不容忽视的各项问题。在整个岩土工程中，地下水不仅是主要的环境因素，同时还关乎到整个岩土体的性质，决定了岩土工程的安全性与稳定性。基于此，在日常的岩土工程勘察中，务必要进一步加强对各项地质环境与地质危害问题的分析与研究，从根本上发现问题、解决问题。

2 岩土工程勘察工作内容

岩土工程勘察应属于建筑科学的范畴，为了能够充分展示出其价值，同样需要做好相关的准备工作，从实际情况出发来合理制定勘察内容。首先，工程企业需要深入到工程现来掌握当地的地质条件，综合判断地质勘察所的出的结果，利用先进的技术手段来展开全面的分析与评价，准确判断出在后续的工程建设中可能会出现的问题，提前列举出地质情况可能发生的变化。其次，鉴于岩土工程的特殊性，地质勘察应分别对岩土成分、化学性质、地质结构以及环境稳定性等展开系统化分析，并采用不同的研究与分析方法。通过细化勘察工作来完善各个步骤的工程方案，以此来最大化保证岩土工程的安全运行。

3 岩土的水理特性

岩土的水理特性与地下水的存在方式与条件息息相关。通过分析以往的地质勘察经验，地下水的存在方式主要包括如下三种，即为重力水、毛细管水以及结合水。

在基本掌握了地下水的存在形式后，在后续进行岩土地质勘察工作时，则要着重注意对岩土水理特性加以区分，常见的测试性能有如下五点；首先，胀缩性。所指的是，当岩土出现失水、吸水现象后，其体积随之发生改变，形成这一特性的主要原因是岩土外层的结合水膜。因此一旦发生失水、吸水，则有可能会导致地基凸起与地表开裂；其次，给水性。所指的是，当岩土处于饱和状态下时，因重力变化，可能会将部分水从裂缝或空隙总挤出，这会导致工程施工现场的涂层过于湿润，增加疏干时间；再次，透水性。所指的是，在重力作用下，水会从岩土中透过，透水性的强弱主要取决于缝隙的大小；第四，软化性。所指的是，当岩土浸水后，其强度会有所下降，进而导致岩石层变软，在地下水的作用下，逐步形成软弱夹层；最后，崩解性。所指的是，岩土浸水后，随着湿润度越来越高，颗粒之间的连接能力会逐步减弱，随着时间的变化会导致土崩瓦解。

4 岩土工程勘察中常见的水文地质问题

4.1 地下水上升

地下水上升是岩土工程勘察中十分常见的水文地质问题，究其原因，导致地下水上升的因素有很多，例如水层结构发生变化、短期降雨量增多、自然条件变化、人为灌溉量大以及施工不当等，如果不能够及时发现问题并予以解决，潜水位会一直处于持续上升的状态。在岩土工程的建设过程中，务必要对这一现象给予应有的重视，笔者总结出了如下三点地下水上升可能引发的现象：首先，会在很大程度上弱化地基的承载能力，在地下水的上升过程中，岩土土体的物理与力学性质均会发生转变，随着时间的增加，土体会朝向饱和软化的方向所变化；其次，会造成工程结构主体的沉降。无论是何种类型的岩土工程地基，一旦出现了地下水上升，均会对其岩土结构的强度造成影响，同时导致沉降量升高；最后，会加土壤的沼泽化速度。随之地下水位的不断上升，工程建筑长时间处于被腐蚀状态，最终会引发各种自然灾害，例如山体滑坡、岩土崩塌等。

4.2 地下水下降

综合判断，地下水下降的主要因素是人为引起，具体表现为无节制的取用地下水、在不符合要求的河上游筑坝以及不按规定修建水库等。以上这些行为均会造成地下水短缺的情况，造成地下水下降。一旦出现地下水下降，会导致岩土工程的岩层与地层处于悬空状态，整个岩体工程的结构失去了有力支撑，随后引发各种程度上的地面下沉、土体崩塌等问题。除此之外，地下水下降还会引发更为严重的地面开裂与地基沉降，从而对岩土工程的结构安全带来直接威胁。

4.3 地下水升降频繁

通常情况下，地下水会遵循一定的轨迹和通道来流动，这就会造成工程建设过程中，地下水位会发生频繁的上升或下降。过于频繁的地下水升降会对岩土工程的稳定性造成危害，其原理是，随着地下水位的不断变化，膨胀性岩土也会一直处于不间断的收缩、膨胀过程中，随着收缩与膨胀幅度的不断变化，建筑的主体结构会受到危害。除此之外，地下水的来回流动还会带走土层中的胶结物质，大大降低土壤颗粒之间的连接性，导致涂层的承载能力大幅度下降，如果不能有效处理，将会为后续工程的顺利施工留下安全隐患。

5 岩土工程勘察中水文地质问题的解决建议

5.1 完善岩土工程地质勘察规范

截止到目前为止，国家政府已经开始注意到岩土工程的地质勘察工作，并针对以往工程项目所存在的问题，制定出了相对完善的规定体系与勘察方案。此外，在实际的岩土工程建设项目中，有关于地质勘察的目标、方法以及评价标准也都有了明确规定，这就意味着相关技术人员在工作中可以有章可循。通过研究分析可知，在以往所出现的勘察问题中，其中有一部分是来自于人为操作，技术人员因没有严格按照要求规范来开展工作，以至于在取样、试验等工作环节中出现了失误，为后续工程环节埋下了隐患。针对这一问题，管理部门与技术人员本身都要进一步强化规范意识，不断学习、完善专业能力，多多总结以往工程经验中所存在的问题，减少人为失误、提高技术水平。

5.2 加强对地下水状况的调查工作

通过上文中介绍可知，由于地下水文地质问题的形成原因比较复杂，为了能够一针见血的找到症结所在，在开展勘察工作时首先要做的是明确勘察重点，全面、准确的掌握地下水位的具体情况，其中包括水位变化、蒸发量、平均水位以及当地的降水规律等。此外，还要从工程实际出发，准确判断地下水与地表水之间的关系，计算出地下含水层的厚度与深度，将所测量到的所有数据信息整合到一起，针对勘察工作目标来给出相对应的分析方案。另外，技术人员还要深入研究地下水环境，判断出工程段的地下水是否受到污染，并给出解决方法。

5.3 细化勘察内容

通过分析不同形式地下水，将能够更高效率的发现问题并解决问题，从根本上提高岩土工程的建设质量。为此，笔者总结了常规岩土工程勘察中水文地质的工作内容：（1）详细填写勘察报告，明确记录好地下水的初见水位、高程水位。（2）掌握地下水的流向，水层的所处位置，了解地下水与地表水之间的补给与排泄关系。（3）全面分析工程建设区域内地表水体的形式以及未来可能发生的变化。（4）预测出未来一段时间可能出现的最高水位。（5）查找以往的历史记录，掌握岩土体的渗透系数。（6）通过分析已经掌握的数据信息，全面了解水质概况。（7）提供出准确的岩土体冻融情况，分析其日后可能会对地基产生怎样的影响。（8）给出具体的岩土工程地基开挖方案，并根据工程实际给出详细的降水措施，尽可能将对周边建设的负面影响控制到最低。（9）进一步预测与地下水对岩土工程基础所带来的影响，给出具体参数。（10）给出与地下水相关的参数，综合判断可能对地基所产生的影响，针对具体问题给出相对应的解决方法。

5.4 重视验槽工作

除去上文中所提及的步骤外，验槽工作是对整个岩土工程项目运作情况所做出的最终总结，是验收成果之前，把握工程质量的最后一道防线，具体工作内容有如下几点：（1）对岩土工程基坑的情况进行全面验收，判断原状土是否被浸泡，如果发现问题，要进一步分析浸泡水体，做到具体情况具体分析。（2）了解原状土的物理性能，准确判断其是否受到基坑下部含水现象的影响。（3）仔细检查开槽地基，观察是否存在各类人防工程项目的残留。（4）准确掌握开槽地基坑边坡的稳定性，并判断地下水是否会对其产生影响。（5）进一步研究开挖基坑的地下水情况，判断其是否会产生崩解、软化以及侵蚀现象等。（6）判断相应的隔水措施是否做到位，并预估是否会对周边的已有建筑带来负面影响。

6 总结

综上所述，当技术人员在进行勘察作业时，一定要首先掌握与工程建设地点有关的所有水文地质资料，根据资料内容来判断施工方案中是否存在问题，从而进一步了解水文地质条件会不会对岩土工程质量造成干扰。只有及时发现问题，并有针对性的予以解决，才能保证各项工程环节的顺利开展。此外，技术人员还要根据施工要求，全面且详细的掌握与地下水位有关的各项变化信息，提前做好预测，全面列举出详细的问题补救方法，将安全隐患扼杀在苗头中。