探究岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题

于晓伟

(建设综合勘察研究设计院有限公司，北京 102206)

我国国土面积大，幅员辽阔，地形地势复杂，并且，每一个地区的地形地貌都大不相同，在这些颇具特色的地形区域开展工程化地质探测的时候，统筹考虑该区域的自然生态以及天气状况等因素。不论是岩土工程设计、还是后续的施工流程都会受到这些因素的直接影响，造成工程进度得不到保障，并且也会对整体项目质量造成影响。因此，为了更好的解决这些不利因素，相关部门在开展实际施工之时，需要全面认识到岩石、土壤工程过程中水文、地质测量等工作的重要性，不断加强对水文地质问题的研究，并且进行有效分析，加大探索力度，根据实际情况就出现的水文地质问题提出有针对性的解决方案，确保可以满足各项工程的开展[1]。

1 浅析岩土工程勘察的基本含义

就现阶段我国的岩土工程地质方面的勘查工作来说，其实质是开展对现有的建设工程项目中所涉及到土壤地质条件的调查活动，在整体的勘察活动中涉及到很多重要内容，比如土壤类物质的特定构成物、物理构造以及化学成分等。与此同时，还要重点分析它会给建筑工程的稳定性带来什么具体变化，将工地现场的地质类型进行解析，其结果将作为切实工作的一个依据，制定出合理的施工方案，并且还要不断完善勘查工作的具体目标，目标是为后续工程建设的有序开展奠定基础。

在施工前的准备工作，相关部门的工作人员需要在工地现场对岩层的方位进行系统勘察，利用不同的探测设备和仪器对其中隐含的信息进行深度挖掘，在不断拓展勘察面积的同时，还要确保勘察数据的准确性和有效性，保证施工地点能够满足后续项目建设的需要，不断降低地质问题给施工进度带来的影响，从而为后续施工的安全性提供有力保障。

2 水文地质研究的意义

现阶段，在岩土工程勘察中，水文地质勘察工作经常被忽略。在这样的情况下，一些安全隐患常常出现在工程设计施工中。

水文地质是地质工程勘探工作中一个很重要的环节，在勘察及工程建设岩土时期，若没有对水文地质形势展开有效监督，以及不能及时采取有效的措施予以处置，都有可能引出岩土工程测量数据的精确与合理性问题的出现。除此之外，通过合理的侦察技术，在岩土工程项目工地对水文和地质情况进行全面摸底排查，能够减少对地下水的不利影响，在一定程度上可以确保岩土工程项目的进展[2]。

3 探究岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题

3.1 地下水位上涨幅度较大

降水量的增多是导致地下水位上涨幅度较大的因素之一，在水资源循环系统中占据着非常重要的地位，一旦降水量骤然加大的情况下，表面径流量也将有所提高，这是让地下水位发生不断上升的原因。主观人为因素也可能导致地下水位上涨，在整个施工过程中会给建设片区的地质环境带来很明显的影响，使得土壤的体态发生变化，造成水位不断提高。当水位上涨影响施工地基的承受能力后，就可能导致其本身的地基损坏严重，加大地面坍塌、楼体发生偏移风险，建筑物的可靠性会遭受质疑。当地下水位涨幅较大时，会导致地下水受到污染，给该区域的地下水系的水源质量和水量地造成不良影响，尤其是生活生产用户。

3.2 地下水水位逐渐降低

从科学角度来说，降水量的减少造成了地下水水位不断降低，表面的径流没有过多的水分渗透到地面的下部，没有及时的对地下水进行补给。从主观因素来说，随着人口越来越多，日常水资源的消耗量也在提高，导致人们对水资源的需求日益旺盛。人们会为了能够迎合用户的日常生活和生产需要不断开采地下水[3]。浪费水资源和供不应求不仅会造成水位降低，还会导致地球生态环境遭到严重的破坏，植被系统不断遭受侵害致使原有生态系统失去平衡。水位下降之后水循环系统同样会受到一定的影响，从而致使湖泊的面积不断锐减，那么地面降雨将会呈现不断减少的趋势。

3.3 地下水水位不稳定

低下水位出现不稳定的情况，会严重影响建筑结构的稳定性和安全性，甚至还会引起塌方的地面情况发生。此种局面将对岩石土壤结构造成危害，最终还可能因为多次的扩张和收缩造成岩土层的畸形现象发生。不同岩土结构之间的厚薄存在差异会直接影响到它的承受能力大小，造成稳定性不断降低，并且里面所含土层内的很多元素随着变化和波动一样也会随之迅速流失，造成土体发生崩溃或脱落的情况。

3.4 动水压

地下水处在平稳状态时一般不会出现巨大变化，若周边的环境条件未发生剧大幅度波动，这里的岩土工程建设也不会受到严重的影响，加强对地下水压的控制有利于确保地下水保持稳定。 而地下水的压力还会受不同的外在因素影响，主要是表面压力变动及降水量变化的影响，地表压力产生变化的原因归结于施工过程中地表会出现一定变化，若在较短的时间内有持续下雨的情况将会给地下水压带来直接影响[4]。在建设之前如果相关部门一直没有进行详细的地下水压摸底， 则会加大基坑在施工过程中涌水的可能性，进而出现承压水从基层底板处打穿、基坑暴涌的情况出现。

4 岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题处理措施

4.1 不断提高勘察人员对勘察工作的认知

在岩土工程勘察设计与施工之前，相关部门需要明确勘察目标和对象，不断提高勘探人员对于工作的认知，只有这样才能保证调查工作的严谨性和可行性，为施工建设提供有效的数据支撑。工作人员在勘察制度目标上能够明确界定勘查的工作任务和要求。在拟订目标时要考虑到项目建设的要求以及地质基本情况，保证勘察方针能够引导地质工程施工作业的有序开展[5]。同时要对勘察任务进行详细划分，避免勘察人员因工作疏忽导致数据出现差错的情况。在进行勘察作业之前，拟定目标、明确任务有利于确保勘察数据的有效性和准确性，在很大程度上可以降低岩石及土石方面工程设计出现的偏差问题，以为之后开展工程施工活动打下坚实基础。

4.2 强化勘察任务

地质工程勘测施工区域的情况都是比较复杂的，特别是不同区域的地质构造都存在差异性，采用的勘察方式也会存在很大的差异，勘察任务必须要落实到关键点上并且还要进行详细分析，这样才可以确保勘察方案合理有效。在进行勘察施工之前，相关部门需要让参与勘察的工作人员进行任务分析，明确水文地质问题的出现原因，对各方面问题进行全面分析。与此同时，还需要从中收集整理当地地下水在历史条件下的变化数据，综合了解到地下水含层具体分布情况后再进行相关工作。随着科学技术的不断发展，各种可视化技术在勘察中有着非常重要的作用，特别是地下水的改变情况可以直接显示，有利于确保所掌握水文质量和地质资料信息的准确率。

4.3 完善工作评价体系

岩石土石工程勘查工作的目的是在地质、水文条件摸清的基础上，想要保证探矿的质量就需要合理的应用数据和信息， 以此将侦查数据作用发挥到最大程度， 还需要相关部门的工作人员能够进行这些数据的深度梳理、整合和分析，将此作为勘察和建设工作的头等大事[6]。所以有关部门需要精准估价岩土工程勘察工作，为了保证测评的高效、准确，相关机构可以积极引进大数据分析技术，及时分析出侦查的数据信息、 推出数据变化规律等，构建更加完善的督查工作考评制度，为开展岩土工程建设活动提供重要技术支撑。

4.4 不断引进先进的勘察技术

随着我国科技的不断发展，现代建设的水平也在不断提高，在岩石土木工程中也会使用到很多先进的科学设施，使得勘察工作的效率和质量得到了质的变化，勘察技术也逐步趋于现代化和智能化。在现阶段的勘察工作中，相关部门要不断引进新设备新技术，强化勘察人员的职业素养能力，第一种是钻探探测法，这是一种利用钻机进行探测的技术类型，能够分析地下天然资源分布情况，掌握具体数据，获取具体地层剖面图，无论是钻孔的精度还是深度都相当高，能够在更广阔的范围内进行测量，常用钻井工具为全液压螺旋钻机，这个工艺钻井工具也的确能够轻松钻透坚硬的地层，可以更方便地采集样本，并获取这块岩石层的详细数据，同时在选择器材时也要考虑到被抽取的样本造型设计，比如说土方样本、气方样本或水方样本等都要借助于不同的设备来进行侦查工作，滑动面等岩土层变化情况，但是这种做法也有一定的不足之处，需要耗费大量的金钱和时间。最后是物探，物探全名叫做地球物理勘探，是分析、研究地球物理场的变化，通过变化分析区域岩体、土质、地质构造等自然特征的不同，看到了不同类别的岩层在诸多方面均存在不同水平差异，根据岩密、岩弹、岩磁和传热性能等多种不同性质进行了区分研究，这种情况导致地球上的物质场发生了一定程度的改变，通过对这些变化特征以及原始地质资料在科学合理的执行情况上综合分析就能推断出地质的具体状态，这种勘测方式相对钻井来说较为轻快[7]。

4.5 重点对水文地质问题采取预防措施

在建设前就需要相关部门对开挖基坑区域的水文和地质状况进行调研，包括岩层性状、有水层和有透水层的各类参数及更多其他内容，依据参数归纳得到的成果制定出行之有效的预防性措施。首先应对基坑深浅要求采取严格的管理手段，对基坑底部因隔水层较薄导致建筑受水流冲刷的情况进行阻断，可以有效保证整体建筑的基础安全性和稳固性。其次减弱水的压力，要在基坑附近加装对应排水设备进行排涝作业，切实将地下水位控制好。再者，有效强化了对地面的加固和硬化处理，使基坑与地面的间隔保持在合理区域，为了提高下水效率、减少渗水问题造成的影响就要在下水位距离底坑较近的位置加高处理，能够有效防止地质疏松等问题的发生、以及地形下滑的影响。最后，鉴于这些区域，建筑周围需要做好相应的排涝补水工程，地下水一旦被大量抽干，将会导致地下水位不断下降的状况，地面下沉现象发生时地下水位下沉幅度过大，严重的话还会塌陷，这会给后续工程的建设带来很大的安全隐患。

4.6 采取有效的管理措施

在岩土工程勘察设计的过程中，相关部门需要根据勘察的实际情况制定有效的管理模式，确保施工工序可以合理有序的开展。要结合岩土工程施工对出现的水文地质问题选择针对性的管理方式，能够精准的判断出水文地质问题带来的潜在风险，并且还能够针对风险进行评估和预防，不断降低风险产生的概率。尤其是相关管理人员要充分的认识到产生风险的要点，并且能够根据风险产生的情况制定针对性的预案，充分将管理的优势发挥出来，同时要结合内外部因素，进一步明确分析的要素，结合岩土工程勘察到的实际内容进行全面分析，重点是地下水，按照情况的严重程度对地下水进行归类总结，并进行排序，后续采用针对性的方式进行干预管理[8]。

5 结 语

总的来说，岩土工程勘察的过程中会遇到很多问题，相关部门需要重视岩土工程的勘察与设计工作，因地制宜，严格按照要求来进行操作，同时也要注意施工技术的不断创新，确保设计方案更加科学合理，使得整体的质量能够达标。