岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析

岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析

摘要：水文地质岩土工程勘探的主要目的是查明建设区域的地质条件，分析、预测以及评价可能存在或发生的地质问题，为防治不良地质措施提供可靠的数据参考，最终目标时为了保证工程建设正确设计，顺利施工。本文就岩土工程勘察过程中的水文地质的相关问题进行了分析。

关键词：岩土工程；勘察设计；水文地质；地质问题

随着近年我国经济的发展，岩土工程勘察也得到了发展与进步，关于水文地质的问题也日渐突出，我国的岩土工程勘察工作中，水文地质问题在设计和施工阶段得不到足够的重视，并且对水文地质的勘察研究投入资金不足，导致该阶段的问题日趋尖锐。由于地下水是岩土体中的重要组成部分之一，因此地下水是基础工程的环境因素之一，并且还对岩土体的性质有一定的影响，从而对整个工程的安全和稳定有极大的影响要有效加强岩土工程勘察质量，必需重视水文地质勘察工作。对岩土工程问题的预防与治理，离不开水文地质勘察工作。

一、地下水对岩土工程的主要危害

一般地下水对岩土工程的危害主要体现在以下几方面：

侵（腐）蚀、软化作用，改变或降低了岩土的物理、力学指标和对建筑物构成腐蚀作用；渗透变形作用，主要形式为流土、管涌；当具承压水条件时能产生突涌现象。影响或破坏地基、基坑或边坡条件；地下水水压力和扬压力作用，主要体现在对建筑物支护体整体稳定性的影响及基础的浮托作用；由于地下水的综合作用造成施工困难，加大投资成本等。因此，地下水与岩土工程息息相关，对其的认识和掌控关系到我们各项建筑物的安危及建设效益。

二、岩土工程勘察中水文地质问题的评价

根据以往的岩土工程勘察报告显示，人们在勘察过程中只是关注勘测出来的岩土类型及其工程地质性质、结构的研究，却在水文地质参数的利用方面很少涉足，水文地质问题往往被忽略或是只作为象征性的工作，在勘察报告中只对天然状态下的水文地质条件作出简单的评价。在基础设计和施工方面，由于缺乏评价水文地质对岩土工程带来的作用和危害，因水文地质问题早场工程基础下沉、导致建筑物损坏的事故比比皆是。对岩土工程造成影响的水文地质因素有:地下水的类型与变动幅度的大小、含水层和隔水层的厚度及其分布组合关系、土层和岩层的渗透性强弱情况与渗透系数、承压含水层以及水头特征等。为了达到提高工程地质勘查质量的目的，应加强对水文地质问题的关注。在工程地质勘察过程中，一方面要求明与确岩土工程相关的水文地质问题，并根据地下水可能对岩土工程和建筑工程造成的作用及其影响作出正确的评价；另一方面，更要提出预防与治理措施的建议，为工程设计和施工过程提供必要的水文地质依据，以此来消除减少水文地质问题对工程建设带来的危害及影响。岩土工程勘察过程中，应该将研究地下水对岩土体和建筑带来的影响和作用方面作出重点评价，同时根据实际情

况预测出可能对工程带来的危害，以此提出相应的防护措施，做到及时发现、及时治理、及时补救。勘察过程中应当与建筑物地基的基础类型的需要密切结合，查出与此相关的水文地质问题，根据选型提供可靠的水文地质资料。

不同模式对建筑物造成的适应能力相差很大，导致工程地质问题也相差甚远。例如山区、平原区、深雪峡谷区等都具有符合自身特点的模式。同时工程勘察中不但要明确地下水的天然条件下地下水的赋存状态，还要查明天然状态下地下水的变化规律。此外，还需要对人为工程活动后地下水的变化情况进行分析和预测，同时也要考虑地下水对岩土体和建筑物带来的不良影响。此外低下水位高低的不同也会对建筑物造成影响，在分析工程地质问题的同时，要将地下水位以上和水位以下给予不同对待。从工程角度出发，在工程勘察中的水文地质条件评价内容中，根据地下水对建筑过程的不同作用与影响，作出相关的地质问题的评价。

三、勘察施工要点

1.物探工作

根据岩层具有不同的物理性质，常用电法勘探和弹性波勘探两种方法测定地下深处地质层物理参数，了解深处地质体的情况。其中，弹性波勘探包括地震勘探、声波和超声波勘探等，可以探测大范围内覆盖层厚度和基岩状况，探查含水层，追踪古河道位置，查询断层碎带，测定风化层厚度以及岩土的弹性参数等。

2.钻探工作

通过在人力、物力的带动下旋转切割或冲击凿碎岩石，形成直径比较小的深度比较大的钻孔。通过去除的岩芯可以直观的确定岩层性质、地质构造、岩体风化等特征。根据从钻孔中去除的岩样和水样，设计相关试验，比如工程地质、水文地质以及灌浆试验、长期观测工作以及地应力测量等。相对于物探工作而言，钻探勘探精度比较高，勘探深度大、受地下水限制、钻进速度快，是在水文地质条件下，岩土工程勘察的常用手段。

3.坑探工作

坑探工作虽然受到限制，而且成本比较高，但是其具有工具简单，技术要求不高，揭露的面积比较大，勘探人员可以直接观察到地质现象等诸多优点，因此也是勘探中常用手段。

四、水文地质勘察设计

1.勘察目标与任务

水文地质勘察的目标就是为了查明地下水的形成、分布规律，在此基础上做出对地下水情况的评价，评价内容包括水量与水质，不同的工程建设所要解决的

水文地质问题各不相同，因此对工程勘察工作要求具有明确的目的性。

2.设计与任务

根据一般的工程地质勘察工作，一般可划分为勘察规划、可行性研究、初步设计和技术实施设计四个阶段，现重点介绍初步设计阶段和技施设计连个重要阶段，简单介绍规划勘察与可行新研究勘察两阶段：（1）规划勘察与可行性研究。规划勘察的整体目标是为工程选点提供初步的工程地质资料。该阶段的主要任务是搜集整合区域水文地质资料，对于水利水电工程的规划勘察内容包括：合流、河段与地质构造、地层岩土性质以及地震等。可行性研究是在规划选定方案的基础上进行勘察工作，其目的是为建筑工程设置施工方案进行地质论证，对于该阶段的主要任务是对该区域的构造稳定性进行精确确认，并作出评价。（2）设计勘察。该阶段的主要任务是查明水文地质条件、工程地质问题以及预测蓄水后的情况变化。对地下水实行动态监测和岩土体位移监测，需要提出地质工程问题一级处理建议；引水隧洞工程地质条件分段特征，围岩工程地质分类等问题做出评价和建议。

五、需要注意的问题

对于水文地质岩土勘察应当重视对岩土水理性质的实验和研究，重视地下水可能引起的岩土工程危害。岩土水理性质可以通过改变岩土强度，时期变形，进而影响建筑物稳定性。根据地下水的赋存形式，比如毛细管水、结合水、重力水三种形式的分析和测定，对地下水升降变化进行长期观测等，对岩土的透水性、崩解性、给水性、软化性和胀缩性进行全面的分析，并作出评价和给出明确的解决办法。

综上所述，水文地质在岩土工程勘察设计与施工中起着非常关键的作用，为了加强施工安全和稳定，防止人为原因引起的水文地质灾害。在岩土工程勘察设计与施工的过程中，采用科学与合理方法对水文地质问题进行参数测定，通过有效分析给出客观和准确评价，是既重要又必要的。工程实践说明了水文地质问题是岩土工程勘察设计与施工中的重中之重，它所带来的危害在岩土工程勘察中是非常关键的，但却没有引起施工人员足够的重视。由此可知，真正做好水文地质问题分析，深入加强它在勘察设计与施工中积极影响与作用是岩土工程企业的重要工作内容。

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