工程地质与水文地质勘察的相关性研究

王斌斌

在勘察工程中，水文地质勘察是非常重要的工作环节，但是却很容易被忽略，专业的地质勘察人员大多较为关注岩土类型，以及地质结构、性质等内容，没有及时提高对水文地质问题的研究与工作落实，导致勘察工作的不全面，缺乏合理条件支撑。部分区域因为水文地质的条件较为复杂，在研究方面较为落后，经常出现岩土工程对地下水的危害等问题。所以，通过对水文条件的充分勘察研究，可以有效缓解岩土工程与地下水之间的冲突，确保工程的安全性与合理性。

1 工程地质勘察和水文地质勘察的目的

在进行工程地质勘察期间，需要优先开展勘察与设计工作，在勘察中通常采用坑探、触探以及钻探等多种方式，对工程的场地、地质条件等内容进行充分的勘探，建立评价与分析，为工程的落实提供相关资料。工作的内容主要包括地貌。岩土、水文等条件，还有物理性质与自然现象等。通过勘察，可以客观的认识到工程地质条件与环境的关系。一般情况下，工程地质勘察多采用区域到场地、地表至地下的规律进行，大多是情况下调查都采用专业性研究，根据评价、规律、原则等内容制定勘察工作标准。虽然勘察工作在当下具有一定的科学技术支撑，但是无论是在科技水平还是专业人才等方面的条件都是不足的，再加上在勘察工作中存在着的质量问题，例如概念不明、重点不对等，造成勘察工作的针对性、方法以及手段都较为落后，不能为工程建设提供最佳的条件，并且工程地质分析期间使用的理论与计算方式都与实际需求有所出入，无法满足实际的工作要求，人员不能及时的认识或较容易混淆物理意义，不仅影响工程的顺利开展，还为工程建设布下了安全隐患。

开展水文地质测绘工作，在我国当前已经建立了水文测绘站网，并创建了整体性的专业团队，专业进行测绘工作，在行业中所积累的相关资料与经验都较多，主要的工作是为水质监测与水量提供信息服务。同时，对于预报与预测工作也提供水文测绘服务。水文测绘针对地质勘察工作而言属于基础的工作内容，通过测绘可以获得地下水文因素、地质特征以及水层分布规律等相关内容。同时，根据地下水资源，建立初步的评价机制，明确条件，可以为相关部门的建设提供充分的资源资料。

1.1 工程地质勘察

工程地质勘察是工程设计与施工的前期阶段，能够为建设施工提供数据支撑与参数依据，非常重要。运用钻探、坑探、物探及原位测试等方法，来分析研究建设条件，并对周边场地与地质条件建立评估研究，从而为工程的设计环节与方案决策等工作提供一定的参数依据。勘察的主要内容包括了水文地质、地形地貌以及岩土工作等。通过勘察，可以充分认识建设相关的地质条件与环境。开展地质测绘工作，需要根据设计、比例尺等相关依据进行。在比例尺方面要依据地质条件、建筑特征，规模要求等相关因素，来选择合理的比例尺，比例尺的选择规格为：小比例尺1：10万～1：5万测绘，中比例尺1：2.5万～1：1万，大比例尺为1：1千～1：5千。

1.2 水文地质勘察

水文地质，简单来讲就是在自然界中存在的地下水以及各种变化、运动等现象。水文地质勘察所指的主要是对区域内水文条件的充分探查，通过开发与利用来达到专门目的，结合区域特点来选择勘察手段，从而完成勘察目标。在建设中，水文地质的勘察工作可以简单分为三类内容：首先，提高对勘察工程中水文地质环境的重视，将地下水的天然条件与状态等内容一一查明，包含类型、状态、规律等。通过科学判断来分析地下水和岩土体与建筑物之前的作用与影响，对存在的安全隐患充分分析，提前做好危险防治措施。其次，需要充分的认识到建筑物的地基类型，充分结合特点与需求，将水文地质条件存在的问题查询清楚，从而获得所需的水文地质内容。再次，应当充分结合地下水对工程产生的作用与影响，结合不同条件，提出需要勘察、评价的地质内容，例如地下水水位、地下水对混凝土与钢筋的腐蚀性等方面的评测。

2 工程地质测绘的相关要求

2.1 工程地质测绘范围的要求

测绘范围要求包含了勘察地与周边地段，将解决实际问题作为重点内容，依据建筑物的类型、规模、设计等内容，结合工程地质条件复杂程度分析其建设要求。并根据建设期间的工程地质现象出现的范围制定相关要求。在工程建设期间，影响范围、分布范围与地质构造、地貌单元等相关因素有着直接的关联。一般情况下，如果周边地质条件过于复杂，可以适度扩大勘测范围。根据相关规范测绘范围要求可以得知工程地质测绘和调查的范围，应包括场地及其附近地段。在勘察中，大桥与之轴线附近的两岸谷坡、河床、阶地，还有河流的上下游，要求测绘范围和桥位图相符。在工程勘测中，对于长深隧道穿越的所有地段，要根据特殊的岩土范围灵活测绘，并结合实际情况、类别、处理范围进行确定。

2.2 工程地质测绘比例尺的选择要求

比例尺是工程测绘中常用的工具，是影响工程测绘准确性的关键因素。比例尺的选择大部分情况根据设计的要求来选择，设计的内容与工程实际的复杂条件，以及建筑类型、规模等综合因素息息相关。在勘测中，比例尺的选择和使用如下：

在研究勘察或者选址勘察时采用小比例尺（1：5000～1：50000）；初步勘察时使用中比例尺（1：2000～1：5000）；详细勘察阶段，或勘察时地质条件过于复杂，周围建筑物较为重要时，可选择大比例尺（1：500～1：2000）。

在选择比例尺时，应当符合标准性、有关性、适用性等原则。选用的比例尺要符合相关部门的标准要求，以及设计图件对比例尺的要求。同时，要与勘测设计相关。在同一个设计阶段中，选择比例尺要符合周边工程地质的复杂条件、规模与建筑物的类型要求，在保证基础工程建设要求的条件下，节省工作量，降低工程物资与财力的投入。其中在勘测对工程影响较大的大型地质单元体，如洞穴、断层以及软弱夹层时，可以适当调整所用比例尺。

2.3 工程地质测绘的精度要求

工程地质测绘对于精度的要求，就是对地质现象观察，以及地质现象描述的准确度和详细程度。在观察地质中，具体的精度要求如下：

（1）详细度。在一般情况下，根据同比尺相关原则，需要依据比例尺将地质单元特性充分反映，当投影的宽度＜2mm时，应当采用超比例符号来表示地质单元，例如断层、弱层等。同时，对于观测点具有一定的要求，与测绘比例尺相互照应的地形地图中每1cm2方格内，要求均有一个观测点。并结合地形的复杂程度灵活布置观测点，地段相对复杂的地点可以适当增加观测点，而地段较为简单的可以减少观测点的布设，最后计算总点数/Km2。例如，测绘比例尺为1：1万，则地形图为1：1万。其中1cm认定为100m，1cm2认定为10000m2，而控制标准则是100点/Km2。

（2）准确度。所指的是测绘工程各种界线的测绘准确程度，也可以理解为和实际位置存在的允许范围内的误差。大部分情况下，地质界线的要求较为严格，较大的比例尺测绘多使用仪器来定点。地质观察点相关布置为：岩性分界线，以及地层接触线、地质构造线、地质单元体等等都需要有相符的地质观测点；观测点密度需要依据地质条件、地貌，以及工程要求等相关因素确定，要求有一定的代表性；观测点相关定位，要结合精度的要求来灵活调整应用方法，在观测地下水露头、软弱夹层等特殊的地质时，应当结合实际情况选择仪器定位。在地质观察路线中的安排，主要为线性工程、场地工程，以及地质灾害。其中，线性工程主要为路线的中心主线，结合地质界限以及不良地质的相关分布利用两侧的穿插来延伸路线并调查，在调查之中重点设置特殊的观察点；在场地安排中，要依据主体的工程来展开布置，并沿着地质界限路线进行部署调查，要求和主体工程的方向相同，并大角度相交地质界线；地质灾害的观察线路安排，要求依据地貌特征，以及岩性特征、灾害多发地质等特征部署，并依据地质灾害点，沿着周边界限、坡体的横向、主要剖面来部署相关观察线路。

3 水文地质的相关危害与重要性

水文地质勘察的工作属性较为复杂，在整体工程勘察期间，水文对于工程勘察来说非常重要，通过结合实际情况对地下水位进行总体评价与科学的分析，直接关乎着工程的顺利与否。结合工程建筑物地质内容进行地下水的分析，并作出科学的水文地质评价，针对可能遇到的风险进行合理评估，可以有效的减少岩土工程所产生的相关影响，关于水源地质勘查的重要性主要体现为以下几点。

3.1 水位变化而引发的水文地质危害

地下水位具有不稳定性的特点，水位的升降可以通过自然因素引起，也可以通过人为因素而引起。在进行勘察工作中，需要随时注意并调查水位的埋藏条件与升降方面的变化，无论是水位的上升还是下降，还是升降频率较快，都会对工程的建设产生不可预知的影响。水位的上升，可能会让土壤发生盐碱化与沼泽化，提高了对工程建设的腐蚀性，极易出现滑坡与崩塌等地质方面的灾害，还可能出现基础上浮与工程失稳等多种问题。在普通情况下，地下水位的下降多是人为所致，例如抽取大量的地下水，开展采矿工作，修建水库工程等。部分情况会引发地裂，且出现地面塌陷的问题，最终导致水资源的枯竭与水质恶化的问题，不仅影响工程建设进度，对建筑的安全性与稳定性产生了较大的影响，还浪费了水资源，没有贯彻节能环保的建设目标。地下水频繁的升降经常存在于膨胀性的岩土地区，在勘察时需要注重水文的地质条件，尤其是水位的升降幅度等方面，来推动地基基础的选择与决策，针对已经成形的建筑，如果出现水位升降平凡的问题，就会影响工程地基的稳定性，严重会导致建筑的变形与破坏。

3.2 动水压力造成的水文地质危害

随着我国经济市场越来越发达，城市化的进程速度越来越快，人为工程活动正在逐渐的增多。如果在建设期间破坏了原有的地下水资源，极易导致生态环境的不稳定，在水压力的影响下，还会出现基坑突涌、流砂等问题。水文条件是大部分项目建设都会牵涉到的内容，合理的安排水文地质的勘察，并采取科学方式施工，避免对水文地质情况产生影响与破坏，能够为工程的建设提供保障，还可以将生态建设的理念彻底落实。而如果没有采取科学、合理的方式进行勘察，就会导致地下水位不稳定，影响工程建设与城市安全。

4 工程地质勘探和水文地质勘探

地质勘探与勘察工作是工程建设中的重要内容。无论是工程建造条件，还是建设基础等内容，都要依据勘察所提供的地质条件、地表等方面的评价，来制定科学的建设策略。在建设中，勘探的方式有很多。首先，物探工作，需要针对不同的岩层，结合其特点，如磁性、密度与刚度等内容进行勘探，应用专业的仪器对岩层的物理性质有效测量，并根据物理特征来进行异常情况的分析，构建客观的评价，将地质勘察结果作用于工程建设中，能够明显提升建设的有效性与合理性。针对工程的勘探工作，通常采取弹性波勘探法，以及电法勘探法，有效识别地质的状况，将岩石电学性质作为基础内容，研究岩石孔隙的大小、电性的差异等因素，避免对勘察工作结果造成较大的影响。在具体勘察工作中，可以结合钻孔与试坑校验，来获得较为可靠与准确的资料。借助电法来勘探，对地形条件充分进行考虑，减少地形的起伏差，所以电法的勘探法一般应用在河谷区域以及平原区域。物理勘探方法可以简单分成三种，第一种是高密度电阻率法。主要的工作方式，是根据岩体的导电性存在的差异而进行物探，每次可以采集多个装置的信息收集，对于电性的变化研究主要是深度与水平两个方向。观察有效异常的比值数据，通过收集与计算，来推测出灾害的埋深与范围，在深度较浅的岩石分化层以及采空区区域的勘察应用较多。第二种是视电阻率法。这种方法具有一定的针对性，主要应用在采空区填充空气的电阻率以及硫化物矿体存在的电阻率检查鉴别，在圈定的采空区中应用。第三种是瞬变电磁法。通过发送脉冲，借助线图以及电极来进行地下半空间的观测。这种方式相对来讲，性价比较高，且分辨率方面较为优秀，速度快、深度广，在应用中很容易发现区域内的异常动静。同时，在钻探工作期间，结合探测工具和设备，通过人工的动力结合，来进行岩石的旋转切割，完成冲击凿碎。在取出岩芯后，可以直观的观察到地质岩性和地质的构造。通过钻孔来取出水样与岩样，通过实验钻孔，来灌浆与试验，观察预应力的时间。与物理勘探相比，钻探受到的环境限制较小，可以直接开展取样，并观察岩芯，在勘察精准度方面也有着明显的优势，能够有效保证勘察工作的真实性与准确性。

5 工程地质与水文地质勘察的实践策略

工程地质与水文地质勘察工作，对建筑的方案决策与设计工作有着非常大的参考价值，能够提供真实的数据依据与参数标准。结合当前大部分工程建设中的勘察工作来看，完善工程地质与水文地质勘察工作是必须重视的，所以为完善工作提供几点建议，帮助勘察工作的完善与发展。

5.1 明确地质勘察具体内容

地质勘察是工程中的重要内容，包含了水文地质、岩土物理性质以及地形等内容，都是工程建设的重要内容。地质勘察是众多工程必备的工作环节，勘察的准确性以及实际性关乎着众多工程的质量与效率。所以，在建设期间，不仅需要加强对工程地质的勘察，还要充分结合项目建设的特点、测绘相关要求、国家标准，以及可能对周围生态、环境、地质带来的影响与危害，建立客观、公正的评价，站在实际的角度上开展工作，解决工作中遇到的问题、难题，为工程建设的安全性与稳定性提供一定的依据。

5.2 做好工程地质勘察设计

工程地质勘察与设计阶段、施工阶段都有着非常密切的关系，关乎着施工建设的稳定与安全，水文地质的勘察工作也应当做到安全、真实。在一般情况下，内容必须包含类型、分布以及地下水的内容等，在进行勘察中，必须保证相关参数的真实性，并将多种内容进行整合，结合季节、区域等相关因素，建立水文地质的评价，为工程建设提供决策的依据，避免因为勘察、记录等工作不到位，而影响工程的正常推进。

5.3 加强勘察人员专业素质

加强对人才的培养是勘察工作完善的基础条件，无论是人才的专业能力，还是专业素养、工作经验等方面，都要提高重视，加强专业人才的培养，提高科学技术的创新和进步，注重将新颖的科技手段、工作观念、管理理念等内容融入到工作中去，将科学技术与地质勘察工作有机的结合起来，一同解决在勘察工作中出现的问题，不断推动技术创新的出现，从而提升勘察工作的准确性，推动建筑工程稳定、长久的发展。同时，要做好实际措施，为人员提供专业水平与专业素养的提升条件，可以通过教育培训、激励机制等实际措施，结合员工特点、测绘要求开展相应的措施，让员工个人及整体的综合水平得以提升，为日后工作奠定基础。

5.4 加强工程勘察安全管理

地质勘测是一项具有一定危险性的工作，所以在工作中要做好安全防范措施，保证人员的安全。坚持以人为本的原则，才能符合水文地质发展的持续战略。切实保障整体项目的施工项目、人员自身安全，要求以安全第一为工作核心，制定相关合理的员工守则，并加强监管，员工要遵守规则，避免出现人员、财产的损失。在勘察期间一旦发生问题或突发事件，要求第一时间联系管理人员，不能自行解决问题。员工之间要构成良好的工作氛围，在面对危险时，第一时间履行帮忙职责。同时，在勘测期间要做好安全防范措施，加强安全知识的学习，激发员工安全意识，提升文化水平与工作素养，从而将工作风险降至最低。

6 结语

工程地质与水文地质勘察是工程建设中必不可少的因素，通过勘察，能够为工程的建设提供建设基础与条件。在工作中，勘察人员必须具备专业的技术，以及丰富的经验，结合具体工程所属区域位置、周边情况、水文条件等内容进行勘察，并为工程的建设决策提供有效的依据，从而保证工程与水文环境不产生冲突，实现生态建设与工程建设协同进步的良好氛围。