趙 青

(新疆自治區(qū)水文局水文實(shí)驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830026)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，當(dāng)前水利工程的建設(shè)也得到了較大的發(fā)展，水利工程沿岸經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人口的聚集，對(duì)于水利工程的地質(zhì)勘察也提出了更高的要求。在水利工程施工之前，對(duì)于工程施工地進(jìn)行地質(zhì)勘察，不僅有助于提高水利工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)水平，保障水利工程持力層的承載能力，而且對(duì)于防治地質(zhì)災(zāi)害均有較為重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于水文情況對(duì)于地質(zhì)工況影響的重要性，因此對(duì)于地質(zhì)勘查中水文勘察的重視，是決定地質(zhì)勘察水平的重要因素。只有對(duì)施工場(chǎng)所地質(zhì)環(huán)境有著充分的了解，才能為水利工程的設(shè)計(jì)、施工提供必要的支撐數(shù)據(jù)，保障水利工程的施工安全，同時(shí)對(duì)于水利工程后期服役安全也有較大程度的保障。對(duì)于水利工程的地質(zhì)勘察，水文地質(zhì)是較為重要的內(nèi)容，因此，重視水文地質(zhì)的資料了解，根據(jù)勘察情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和調(diào)整應(yīng)對(duì)措施，對(duì)于提高水利工程工程的建設(shè)質(zhì)量和后期運(yùn)營(yíng)安全具有重要的意義。

1 水文地質(zhì)概述

如果存在一定量的地下水，相對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境則會(huì)對(duì)工程的整體性和系統(tǒng)性具有較大的影響，同時(shí)在再生性和可調(diào)節(jié)性方面也有一定程度的影響。以下對(duì)水文地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 類型區(qū)定義

存在于復(fù)雜地貌地質(zhì)下的水，具有水資源的特征，同時(shí)還具有系統(tǒng)性、整體性、流動(dòng)性和循環(huán)再生性。水文地質(zhì)類型區(qū)，即根據(jù)勘察時(shí)地下水的情況、地貌特點(diǎn)和含水層的成因相似性、地下水位附近的巖石條件、不同地下水情況和形成特點(diǎn)進(jìn)行劃分的獨(dú)立的地下水分布區(qū)域。

1.2 類型區(qū)劃分原則

根據(jù)上述對(duì)于水文地質(zhì)類型區(qū)的定義分析，對(duì)于水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分并非任意進(jìn)行，而是根據(jù)一定的規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分的，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和實(shí)際工程情況，具體原則有如下幾點(diǎn)。

(1)對(duì)水文地質(zhì)類型區(qū)的勘察，并非單純的地質(zhì)勘察，需要根據(jù)地下水的具體情況配合進(jìn)行，只有結(jié)合地下水的分布和評(píng)價(jià)情況，才能對(duì)類型區(qū)的勘察進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。

(2)水文地質(zhì)的形成，主要是受到地下水和巖層的共同作用，因此，對(duì)水文地質(zhì)的勘察，同時(shí)離不開(kāi)對(duì)地質(zhì)成因的分析和研究。

(3)對(duì)地下水質(zhì)含水層的介質(zhì)類型進(jìn)行分析，需要綜合考慮地質(zhì)巖性、埋藏條件和地下水天然組成情況，因此如果需要對(duì)地下含水層的介質(zhì)情況進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，需要擴(kuò)大水文地質(zhì)的勘察范圍。

1.3 類型區(qū)的特征

根據(jù)水文地質(zhì)類型區(qū)的定義和劃分原則，對(duì)地下水進(jìn)行劃分時(shí)，需要綜合考慮地下水與地上水的情況，形成一定的劃分特色，使得每種水文地質(zhì)類型區(qū)均有獨(dú)特的與眾不同的特征，具體關(guān)系如圖1所示。

圖1 地表水與潛水的關(guān)系

根據(jù)圖1地表水與潛水的關(guān)系，每個(gè)水文地質(zhì)類型區(qū)域的特質(zhì)需要根據(jù)地下水和地表水的關(guān)系開(kāi)始研究，如地表水的流域面積和流動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合周邊地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，具體分析勘察區(qū)域地下水的存儲(chǔ)和運(yùn)動(dòng)情況，如自我補(bǔ)給、自我凈化和徑流過(guò)程。

2 巖土的水理性質(zhì)

以往在地質(zhì)勘察過(guò)程中，對(duì)于巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的研究較為充分，然而對(duì)影響巖土工程性質(zhì)的水理性質(zhì)的研究卻不足，因此造成工程的地質(zhì)穩(wěn)定性受到較大的威脅。以下對(duì)影響巖土工程性質(zhì)的地下水的賦存形式和水理性質(zhì)測(cè)試方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 地下水的賦存形式

在水利工程地質(zhì)勘查中，避不開(kāi)的就是巖土與水共同作用的問(wèn)題，巖土與地下水相互作用而顯示的各種性質(zhì)，即巖土水理特性。與巖土物理性質(zhì)一樣，都是巖土的重要工程性質(zhì)，不僅對(duì)于巖土的強(qiáng)度和變形具有較大的影響，同時(shí)對(duì)于水利工程的施工安全和后期服役安全性能具有較大的影響。圖2為某平原地區(qū)巖土分布情況。

圖2 某平原地區(qū)巖土分布情況

基于巖土中地下水的賦存形式，地下水可以分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水等。根據(jù)結(jié)合強(qiáng)度的大小結(jié)合水分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水2種。

2.2 巖土水理性質(zhì)簡(jiǎn)介

對(duì)于巖土的水理性質(zhì)，不同地區(qū)的巖土?xí)艿讲煌挠绊?，以下就常?jiàn)巖土的水理性質(zhì)進(jìn)行介紹。

(1)軟化性。主要指巖土受到水的浸滯作用后，工程性質(zhì)受到較大的影響，一般用軟化系數(shù)表示，這是判斷巖石耐風(fēng)化和耐水浸滯作用的指標(biāo)。

(2)透水性。主要指巖土在水重力作用下容許水通過(guò)的能力。對(duì)于巖土而言，顆粒愈細(xì)、顆粒愈不均勻，其透水性能則越弱。

(3)崩解性。主要指受到地下水浸滯的巖體，由于土粒之間的作用被削弱、破壞而引起整體崩塌、階梯的特點(diǎn)。

(4)給水性。給水性指飽水巖土在重力作用下從空隙、裂縫能夠流出一定量的水，主要通過(guò)給水度表示。

3 水文地質(zhì)危害的影響因素分析

在地質(zhì)勘察過(guò)程中，會(huì)遇到不同的水文地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，以下就水文地質(zhì)災(zāi)害的影響因素進(jìn)行分析。

3.1 地下水位升降

在水利工程的地質(zhì)勘察過(guò)程中，水文地質(zhì)災(zāi)害是影響地質(zhì)勘察結(jié)果較為重要的影響因素之一，如果不能對(duì)水文地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效地了解和應(yīng)對(duì)，將會(huì)對(duì)工程安全造成較大的影響。對(duì)于水利工程而言，地下水無(wú)疑是水利工程水文地質(zhì)災(zāi)害的主要來(lái)源，地下水位的上升還是下降，地下水受到人為因素或自然因素的影響，都會(huì)對(duì)水利工程的地基承載能力造成較大的影響，如果地下水位的變化處于可控范圍之內(nèi)，則對(duì)水利工程的影響不大；如果超過(guò)臨界范圍，則會(huì)對(duì)于水利工程的運(yùn)營(yíng)安全造成不可估量的影響。

3.2 地下水壓力變化

對(duì)于水利工程的水文地質(zhì)情況，地下水的水壓力也具有較大程度的影響。在普通工程中，地下水的作用力較小，如果一直維持在穩(wěn)定的范圍之內(nèi)，則不會(huì)對(duì)工程安全造成大的影響。如果在水利工程施工中，對(duì)于地下水壓力的重視程度不夠，極有可能在施工中打破原來(lái)地下水壓力的平衡，引發(fā)地下水壓力災(zāi)害。對(duì)于地下水壓力變化引起的災(zāi)害具體如下。

(1)施工安全。在水利工程施工過(guò)程中，如果地下水壓力發(fā)生突變，則極有可能發(fā)生流砂或突涌，對(duì)于施工安全和地基穩(wěn)定性造成較大的威脅。

(2)服役安全性。對(duì)于水利工程而言，如果因?yàn)榈叵滤畨毫κ沟鼗休d能力發(fā)生變化，且變化程度超過(guò)設(shè)計(jì)允許值則會(huì)對(duì)水利工程的地基基礎(chǔ)造成較大影響，甚至?xí)?duì)水利工程的質(zhì)量和后期服役安全造成較大的影響。

因此，在水利工程地質(zhì)勘察過(guò)程中，需要對(duì)地下水壓力的變化情況進(jìn)行充分地了解和分析，從根本上解決地下水壓力變化對(duì)水利工程造成的威脅。

4 水文地質(zhì)危害的解決策略分析

水文地質(zhì)災(zāi)害不僅影響地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)情況，同時(shí)對(duì)于地基安全造成較大的威脅，甚至影響水利工程的后期服役安全，因此對(duì)于水文地質(zhì)問(wèn)題有必要采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方案。

4.1 調(diào)整和規(guī)范地質(zhì)勘查工序

對(duì)于水利工程而言，工程地質(zhì)勘察的工作，不僅對(duì)于施工安全具有較大的影響，同時(shí)對(duì)于工程地基質(zhì)量和服役安全性也有較大的影響。我國(guó)對(duì)工程地質(zhì)勘察工作的重視程度越來(lái)越高，出臺(tái)和頒布了較為完善和系統(tǒng)的規(guī)章制度。具體如見(jiàn)樣取證作業(yè)等?？茖W(xué)合理的規(guī)章制度，不僅對(duì)于勘察工作的科學(xué)性有所保障，同時(shí)對(duì)于水利工程的施工合理性也有較大程度的提升。

4.2 深入調(diào)查地下水實(shí)時(shí)狀態(tài)

鑒于水文地質(zhì)情況會(huì)隨著季節(jié)和時(shí)間的變化而發(fā)生不同程度的改變，因此在水利工程施工時(shí)，需要提前調(diào)查水利工程地下水的埋藏情況，確保工程不因水文地質(zhì)情況而受到影響，具體為：根據(jù)工程情況，確定水文地質(zhì)條件的調(diào)查目的，設(shè)置針對(duì)性的調(diào)查指標(biāo)；對(duì)于地下水的類型、水位埋深進(jìn)行調(diào)查了解，同時(shí)對(duì)于地下水位的變化規(guī)律和水質(zhì)情況進(jìn)行充分了解。

4.3 嚴(yán)格控制地下水位

對(duì)于水利工程而言，如果地下水位發(fā)生變化，其質(zhì)量和服役壽命都會(huì)受到較大的影響。因此，對(duì)地下水位的升降需要給予充分的重視，這可以從引水渠或排水管2個(gè)方面予以保障。由于地下水位對(duì)于工程會(huì)造成較大的影響，因此在施工過(guò)程中需要對(duì)地下水的抽排工作給予充分的重視，一旦發(fā)生地下水水位失控情況，需要具有針對(duì)性的預(yù)案，避免水位變化對(duì)于水利工程的質(zhì)量安全造成較大的影響。

5 結(jié)論

水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于工程地質(zhì)勘察評(píng)價(jià)具有較大的影響，如果在施工中應(yīng)對(duì)不當(dāng)對(duì)于施工安全甚至后期服役情況也會(huì)造成較大的影響。因此對(duì)于地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)調(diào)查，不僅對(duì)于地質(zhì)勘察工種產(chǎn)生較大的影響，對(duì)于水利工程的落實(shí)奠定較好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)于地基持力層的設(shè)置和相應(yīng)災(zāi)害的影響都具有較大的意義。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速增長(zhǎng)的21世紀(jì)，對(duì)于水利工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問(wèn)題需要給予充分重視，需要不斷在勘察程度、地下水位調(diào)查和控制方面給予必要的關(guān)注，保障地質(zhì)勘察中水文勘察的可靠性，為水利工程的施工安全和后期服役質(zhì)量提供最為基礎(chǔ)的保障。