岩土工程中的水文地质勘察微探

邱守翠

（中化地质矿山总局福建地质勘查院， 福建 福州 350013）

0 引言

随着工程建筑行业的飞速发展，其施工技术以及施工步骤都在不断的进行着优化。在目前的工程建筑领域，每一项工程开工之前，几乎都会进行岩土工程勘察工作。这项工作的重要性不言而喻，但是随着施工节奏的加快，施工团队或企业降低了对岩土工程勘察的重视程度。如今的岩土工程在水文地质勘察方面存在较多问题，比如水文地质勘察工作侧重点不突出，工作简单化，勘察的实际情况很难得到真实的反映。本文通过介绍水文地质勘察的作用以及现状，提出了相应的勘察要点。

1 水文地质勘察的作用

了解地下水的情况是岩土工程勘察中最重要的目的，很多岩土工程事故都与水文地质条件未查清楚有关，场地水文地质勘察尤为重要。水文地质勘察具体包括很多内容，如需要查明地下含水层类型、埋藏条件，以及地下水位埋深、补给来源、排泄方式和水位变化幅度等。另外，还要了解隔水层的渗透情况、地下水是否与地表水连通关系等。对于水文地质条件的充分了解是岩土工程勘察工作重要内容，也为岩土工程设计、施工提供依据。工作中要预先对水文地质条件进行了解，并分析地下水可能会对工程建设产生的影响，以便制定合理的施工方案和应急预案，避免因未查明水文地质条件而造成的工程安全事故。

2 我国水文地质勘察现状

我国工程建设领域施工出现的施工事故的记载资料以及大数据的分析表明，由地下水和岩土体相互作用所造成的地质灾害案例很多。许多施工事故的发生都是由于对地下水的运行机理了解得不充分而导致的。很多勘察单位只重视岩土体的空间分布特征，及其物理力学特性，殊不知岩土体受水浸泡会产生软化，强度急剧降低，引发地基破坏或边坡失稳。因此，在水文地质勘察中，应重视对水文地质调查、测试工作。具体工作开展以及工作内容需要通过工程实际来确定。对于地下水性状的基础变量和发展变化规律进行定性和定量分析。但是，在我国目前的水文地质勘察现状中，存在这许多问题，比如，勘察人员不专业、勘察工作不全面、以及勘察结果不准确等等。另外，还存在对水文地质勘探工作不重视或不认真分析研究，这些问题都会影响水文地质勘察工作的精度和可靠度。很多勘察队伍在进行水文地质勘察过程中，虽然也能为设计和施工提供必要的水文地质参数，但成果的可靠性很难有保证，也为工程建设安全施工留下诸多安全隐患。

3 岩土工程勘察中水文地质勘察的内容

3.1 地下水环境调查

工程场地所在区域的地理环境调查是水文地质勘察中最为基本的工作，同时也要全面收集工程区水文、气象条件，以及地表水系分布，区域地下水分布概况等，还须收集近3 至5 年最高地下水位和历史最高地下水位，是否存在抽取地下水情况，周边是否有因开挖基坑而抽水造成局部区域地下水位下降等问题。有条件时也应收集工程场地周边防洪水位等。

3.2 地质勘察及试验工作

除了环境条件调查外，水文地质勘察工作还应对场地地质情况进行勘察。划分含水层和隔水层，含水层的透水性和富水性。一般而言，颗粒粗的砂卵石层透水性和富水性均强，而黏性土因透水能力差，其透水性和富水性均极弱。因此，场地岩土层的性状与其水文地质特征紧密相关。在进行水文地质勘察时，一定详细查明地层的分布情况，同时，应进行必要的水文地质试验工作，如进行含水层的抽水试验、注水试验，对基岩风化层也可进行压水试验，以获得水文地质参数。

水文地质试验是获得场地水文地质参数较为准确可靠的方法，抽水试验孔的布置有带观测孔和不带观测孔方式，不带观测孔的单井抽水试验常因抽水井内水跃现象存在，使得井内水位降深较实际降深大，导致渗透系数计算值偏小。带观测孔抽水试验可以消除水跃现象的影响，但受成井工艺及含水层性状的影响，观测孔水位降深在不同出水量情况下，水位变动不敏感，使得渗透系数的计算结果可能与实际差异较大。因此，在进行抽水试验时，应采取有效的措施保证抽水井和观测孔成孔质量。

3.3 地下水位观测

查明地下水位埋深和分布情况，也是水文地质勘察工作的重点内容之一。地下水位观测包括对初见水位、稳定水位和承压水头观测，初见水位观测时应采取干钻方法，遇水即测其水位埋深，而稳定水位观测则是待钻孔结束后进行水位观测。为评价承压水是否对开挖的基坑产生突涌影响，需要进行承压水头观测。承压水头观测常采取止隔水措施，将被测含水层与其他含水层隔开。以上各种水位数据的获得需要按相关规范进行操作，排除观测数据的不真实。根据工程需要，采取地下水样进行水质分析，评价其对建筑材料的腐蚀性。

地下水位观测应根据工程特点和要求进行。稳定水位观测和分层水位观测对工程设计和施工影响大。为获得较可靠的地下水位资料，应根据工程场地内含水层的特征，采取可靠的成孔方法和止隔水措施。

3.4 含水层及隔水层特点

查明场地含水层及隔水层分布情况，是水文地质勘察工作内容之一。对某个具体场地来说，含水层和隔水层的划分应该比较清楚，组成含水层的物质一般颗粒较粗或孔隙裂隙较发育，孔隙联通性较好，其透水性和富水性随含水层的空间分布、性状等因素而变化。相对含水层而言，隔水层的透水性和富水性极弱，其物质组成多为黏性土，结构致密，渗透系数极小。含水层和隔水层的区分一般可根据现场抽水试验、室内渗透试验或工程经验等获得的渗透系数确定，是一个相对比较的概念，比如砂层和黏性土层，节理裂隙发育、破碎的岩层与完整的岩层。

4 岩土工程中水文地质勘察要点

4.1 水文地质评价

通过水文地质勘察流程进行场地水文地质勘察工作，获得较丰富的勘察成果资料，包括外业抽水试验及室内渗透试验等，以及地下水位观测资料。整理过程中应进行综合分析，校核数据的可靠性。应根据工程具体要求进行评价。对于基坑工程应着重分析降低地下水的可能性，采用有效的降排水措施，并提供相关水文地质参数。在进行渗流稳定性评价时，应提供岩土层的允许水力比降、有效重度等计算参数。提供渗透系数和影响半径时，应结合现场抽水、注水或压水试验确定。评价时也可根据工程基坑设计要求，采用大井法估算基坑涌水量作为降排水设计时参考。

4.2 实施要点

在水文地质勘察工作进行之前，要对该项工作有全面科学的认知。相关技术人员要搜集与工程场地相关水文地质勘察资料，进行认真分析研究，对于一些重要参数和论断，要能够熟记于心，对于接下来的水文地质勘探工作有所帮助。开展勘察工作时，要分析工程场地特点和设计要求，厘清工作的重点和难点，采用的方法和手段，合理安排人力物力进行内外业勘察工作。如抽水试验工作，应做好含水层和隔水层划分工作，抽水井的结构设计，成井施工，洗井及抽水试验均应按相关规程及标准进行。

水文地质勘察的实施应该制定勘察大纲，熟悉工程场地水文地质特征及工作任务要求，合理布置勘察工作量，采用可靠的勘察手段和试验工作，对采取不同方法获得的参数进行综合分析比较，确保提供的水文地质参数准确可靠。分析评价时应考虑到含水层为非均质体，且各向异性，根据地下水动力学理论公式计算的有关参数仅供设计参考，对于中型和大型工程的降排水，使用时勘察报告提供的水文地质参数时，应建议通过施工现场降水的抽水试验予以复核。

5 结束语

水文地质勘察作为岩土工程勘察中一项十分重要的工作，直接影响到工程降排水设计和施工的质量和安全。勘察工作应搜集工程场地已有的水文地质资料，制定合理的勘察方案，布置适宜的勘察工作量，采用可靠的勘察手段，并加强综合分析研究。对获得的勘察成果应针对工程特点进行分析评价，提供水文地质参数时，应考虑含水层的非均质性和各向异性。