岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究

黄贵州

摘要：在岩土工程研究过程中，水文地质问题是很重要的内容之一，加强对水文地质问题的研究，能够为岩土设计提供准确的水文地质条件，指导施工，确保施工过程的安全，防止因水文地质条件造成的灾害或把因水文地质条件造成的灾害降到最低，所以说，在岩土工程勘察中对水文地质问题进行研究是很有必要的。

关键词：岩土工程勘察;水文地质;对岩土工程的影响。

前言

岩土工程勘察质量是保证工程实施周期和质量的重要前提，水文地质作为岩土工程勘察中的的一个重要组成部分，为岩土工程设计和施工提供重要的依据。在岩土工程中，提供准确的水文地质资料，才能给出合适的降水、排水设计方案，并指导施工。

1、水文地质勘察的作用

1.1、在边坡工程中的作用

因为水对岩土具有润滑、软化、泥化等不利作用，导致边坡岩土体力学性能降低，边坡稳定性下降，达到极限后发生滑坡等地质灾害，边坡的水文地质条件对边坡的稳定性占了很大的因素，故有“治坡先治水”、“十滑九水”等说法。

边坡的汇水面积、排泄条件等决定了地表水的截排方案，坡顶的截水沟的宽度、长度，设置的位置，坡面的急流槽的数量等;地下水的水位埋深、埋藏性质及水量储量等决定了在考虑边坡治理设计时动水压力的考虑、静水压力的取值及坡题排水等一系列问题。

1.2、在基坑设计中的作用

地下水的埋藏深度，决定了基坑开挖及支护是否需要考虑地下水的影响。地下水的埋藏性质、含水层厚度、土层的渗透系数，影响了基坑水量的大小，从而决定采用坑内明排、井点降水还是选择盲沟排水方式;当基坑侧壁有砂层时，应考虑是否会产生流砂，当地下水为承压水是，基坑底为砂层时，应考虑是否会产生管涌，为弱透水及以上土层时，应考虑是否会发生突涌等不利因素。故准确的水文地质资料为基坑安全尤为重要。

1.3、指导施工

根据地下水的埋藏性质、埋深等情况，施工单位可以选择桩基础施工和基坑开挖的先后顺序。当地下位埋藏较深，低于基坑底深度时，可以选择先开挖基坑，再施工桩基础;若地下水位埋藏较浅，且含水量较丰富时，降水会带来更大成本时，可以先考虑桩基先施工，桩基施工完成后，再选择基坑开挖。根据准确的水文地质条件，可以选择合理的施工顺序，给工程带来经济效益。如某工程为灰岩场地，根据地勘报告，开挖范围内地层为人工成因的杂填土、冲洪积成因的黏性土、碎石土及破碎灰岩。地下室底标高314.20m，第四系地下水稳定水位埋深标高325.80-326.67m，基岩岩溶地下水埋深标高介于323.50-325.00m之间，水位均远高于基坑底标高。场地岩溶水具承压性，在基坑底（标高314.20m）以上9-11m，岩溶承压水水头高，由于基坑底大部分地段黏土层覆盖层厚度较薄，H<（γw/γ）h（注：式中H为基坑开挖后不透水层的厚度、γw为水的重度、γ为土的重度、h为承压水头高于含水层顶板的高度），且特别在土洞分布地段、软弱土⑧含角砾粉质黏土层分布地段及开挖后岩石出露地段基坑开挖期间会出现岩溶水基坑突涌。该工程采用的是冲钻孔灌注桩，业主为了抢进度及节省造价（省掉冲钻孔灌注桩空孔成孔费用），未进行降水的情况下，先行开挖基坑，基坑开挖至一定深度后，基坑发生突涌，岩溶水水量大，无法短时间内降水，造成坑内积水过深，无法继续施工，经过专家论证后，讲开挖的基坑回填，桩基在现有地面上施工。该工程因业主未重视勘察方提出的基坑突涌问题，并未采取任何措施下，先行开挖基坑，导致了岩溶突涌问题，造成了经济和工期的浪费。故准确的水文勘察资料，对工程的合理施工有很大的知道意义。

2、水文地质问题对岩土工程勘察的影响

2.1、地下水上升造成的影响

地下水位上升是一个重要的水文地质问题，将对岩土工程产生严重影响。主要原因包括：（1）自然因素。降雨量突然增大、喀斯特地区地下河流流向出现了变化以及地震活动异常，这些都可能导致地下水位的上升。（2） 人为因素。不合理的像大肆的农业漫灌，灌溉时用水过多，但是排水却不及时，地下水位上升。

地下水位的上升将对周边建设项目产生一定影响。例如，地下水位的上升会引起区域地层软化，很可能在路基、地基、基坑等施工中造成塌方事故;使周围土层含水量增加，地下室、地下车站等地下构筑物引起的土层承载力降低，地下水浮力增大，影响后续岩土工程勘察的开展。

2.2、地下水下降造成的影响

区域人为因素的干扰不仅会引起地下水位的上升，还会造成地下水位下降的问题，一方面会造成地下水资源的短缺;另一方面也会对区域岩土工程勘察产生严重的影响。由于近年来天气干旱，降雨持续降低，地下水资源消耗量大，导致地下水位下降。一旦地下水位下降，将导致地表裂缝、土质恶化、地面沉降和塌陷等，如龙岩市武平县十方镇某加油站发生塌陷事件，加油站业主为了省钱，在场地内成一口抽水井，在试抽约10个小时后，塌陷发生，造成一定的损失。根据场地钻探资料，场地的岩土层自上而下主要为人工成因的（Q4ml）填土;冲洪积成因（Q4al+pl）的砂层、黏性土层及栖霞组（P1q）灰岩等。场地地下水主要为上部第四系土层中的孔隙潜水、下部灰岩层中的岩溶裂隙承压水，抽水时，水质浑浊，含泥、砂量较大，采用空压机吹气反渣工艺由于气流强，原土层被扰动严重，土体变松散，在抽水过程中，故水质浑浊，土中细颗粒更易被带走，细颗粒被带走后，使得原土洞上覆土体不稳定;抽水后地下水位下降，使得上覆土体自重应力增加，土洞顶板荷载增加，超过土体承载能力;水位下降后，原土洞中地下水下降，呈真空状，最终发生了塌陷。

2.3、地下水上升、下降反复造成的影響

地下水的上升会造成岩土层的软化，地下水的下降会带走一些土颗粒，经过长年的反复，土体颗粒流失越来越多，达到一定程度后形成土洞。土洞为不良地质作用，对场地和地基的稳定性影响很大，对工程的安全性造成威胁，因此在工程建设中，对场地水文地质的掌握，也是建设项目最佳选址时需要考虑的关键因素。

3、强化岩土工程勘察中水文地质问题的有效措施

3.1、加强对水文地质勘测的重视度

岩土工程中的水文地质情况是复杂多变的。它没有一个相对稳定的程序，不能仅凭经验进行调查。这就要求勘察单位和工程部门更加重视水文地质调查工作，强化职工和管理部门的责任，改变原有的调查施工方式，把水文地质勘察、岩土工程建设等方面的工作摆在同等重要的位置，充分考虑施工区的气候等水文地質因素，以免影响施工的实际情况。

3.2、建立健全水文地质勘察技术与管理制度

为了顺利、严谨地开展岩土工程勘察工作，需要全面的系统支持，进一步确定勘察工作的实施过程、目标和任务。另外，在这一过程中可以采用先进的测量技术，既简化了测量工作，提高了工作效率，又保证了测量数据的完整性和真实性，为后续设计提供更科学合理的指导。

3.3、掌握勘察任务、加强勘察设计任务研究

勘察任务及设计要求，是我们整个勘察过程的素引，做好岩土工程勘察设计任务的研究工作，能够带着问题，带着目的性的开展工作，对勘察人员和技术人员在保证勘察施工的有效性和准确性方面起着重要作用，使我们的勘察成果进行具体的研究和评价更具有针对性，更能真实反映岩土、水文地质性质，更好地为设计提供准确数据，并指导施工，保证岩土工程质量。

3.4、仔细勘察施工区域地下水位

打铁还需自身硬，只有工程勘察人员自身素质提高，对水文地质知识不断丰富，通过现场的对施工区域的调查，利用周边已有的水文资料，认真分析，才能够准确的得出勘察区域的水文资料，因此，在岩土工程的野外研究中，应进行全方位的深入研究，提高岩土工程勘察工作的实际质量，提高岩土工程勘察的整体水平和能力。

3.5、加强规范性学习

现阶段，我国已逐步建立起符合现行岩土工程技术发展实际的地质调查建设标准体系，并在反复实践中收集了大量有效的数据文件。但从实践的角度看，其应用还存在许多不足，因此要从自身做起，不断加强相关技术知识和标准内容的学习，有效控制操作和过程，结合工程实际操作和工程总量，落实各方任务。

3.6、优化和革新勘察技术

我国勘察部门应积极优化和创新水文地质勘察工作，不断优化和改进勘察方法，运用信息技术和计算机技术，快速、详细地进行资料分析，并对水文地质勘察任务较复杂的情况进行处理，争取运用更先进的调查设施和技术，提高调查管理的充分性和有效性，完善相关监管制度，明确调查任务的目标，保证岩土工程的顺利进行。

4、结束语

综上所述，在岩土工程稳步发展的过程中，随着施工难度的加大，对施工安全的要求也随之增加。岩土工程作为工程建设的一项基本内容，是建设单位在施工期间的重点工作。因此，认真探索水文地质问题，并结合新时代的发展趋势，提出有效的解决方案，能够大大提高工程建设的质量和安全性。

参考文献

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