鄧標(biāo)榮

（核工業(yè)江西工程勘察研究總院，南昌330046）

1 引言

水文地質(zhì)勘察是工程施工前期巖土工程勘察的重要環(huán)節(jié)，直接影響了巖土工程勘察質(zhì)量，也對(duì)建設(shè)項(xiàng)目安全性具有至關(guān)重要的作用。但是在巖土工程勘察過程中，因水文地質(zhì)工作被忽視而導(dǎo)致的水文地質(zhì)情況調(diào)查評(píng)價(jià)不全面、內(nèi)容不準(zhǔn)確等問題頻出，增加了建筑工程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了保證項(xiàng)目建設(shè)工作順利進(jìn)行，設(shè)置科學(xué)的水文地質(zhì)勘察方法，為建設(shè)工程提供必要的數(shù)據(jù)支撐非常必要。

2 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的重要性

在巖土工程勘察中，水文地質(zhì)勘察情況直接影響了整體工程進(jìn)行的順利程度，如水文地質(zhì)中地下水的水位、酸堿強(qiáng)度等均會(huì)影響建筑物的建設(shè)高度、耐久性和穩(wěn)定性。同時(shí)，在施工前期進(jìn)行全面、深入、準(zhǔn)確的巖土工程水文地質(zhì)勘察，可以幫助設(shè)計(jì)方、施工方全方位了解工程水文地質(zhì)條件，使設(shè)計(jì)和施工方案更加科學(xué)[1]，在降低資源浪費(fèi)和財(cái)力損失的同時(shí)，減少由水文地質(zhì)問題帶來的巖土工程災(zāi)害、自然災(zāi)害事故。

另外，在遇到有利于施工的水文地質(zhì)條件時(shí)，可以在一定程度上降低建筑工程災(zāi)害發(fā)生概率，反之則會(huì)帶來不必要的巖土工程災(zāi)害[2]。特別是在水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的區(qū)域，在巖土工程水文地質(zhì)性質(zhì)問題還沒有勘察完全的情況下就進(jìn)行施工作業(yè)，會(huì)增加自然災(zāi)害事故發(fā)生概率，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。例如，由于地下水水位不斷下降或持續(xù)上升會(huì)造成地面沉陷、開裂，基坑垮塌，建筑物傾斜、沉降等巖土工程事故，做好水文地質(zhì)情況調(diào)查和評(píng)價(jià)非常必要。

3 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的作用

水文地質(zhì)條件對(duì)基礎(chǔ)埋深、巖土工程質(zhì)量、建筑支護(hù)均具有較大的影響：（1）進(jìn)行巖土工程勘察是確定基礎(chǔ)埋深的必要工作，建筑基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)施工需要詳細(xì)掌握地下水位動(dòng)態(tài)發(fā)展及初始條件，進(jìn)而確定最佳基礎(chǔ)埋深數(shù)據(jù)。由于地下水會(huì)軟化土地，導(dǎo)致地基開裂，因此，在存在地下水時(shí)，需要考慮降水位，并調(diào)整基礎(chǔ)埋深在地下水位以上[3]。（2）地下水位上升或下降對(duì)巖土工程質(zhì)量具有一定作用。這主要是由于地下水位上升會(huì)侵蝕土壤，增加高地滑坡概率，而地下水位下降會(huì)造成地面沉降或水資源枯竭。上述因素均會(huì)影響建筑物安全程度。（3）水文地質(zhì)對(duì)建筑支護(hù)的作用主要是由于在建筑單位施工階段經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到抽水的方式，而大量抽水會(huì)影響建筑存在年限、周邊建筑質(zhì)量。這種情況下，在施工前期，就需要開展專項(xiàng)水文地質(zhì)勘察及巖土紋理情況分析，保證后期施工安全[4]。

4 巖土工程勘察中水文地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)方案

4.1 巖土工程勘察項(xiàng)目概述

A 區(qū)建設(shè)項(xiàng)目位于該地東山北部征地范圍內(nèi)，某單位于2019 年09 月根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙布點(diǎn)，進(jìn)行了勘察?，F(xiàn)階段因設(shè)計(jì)變更需要補(bǔ)充勘察，A 項(xiàng)目主要包括住宅區(qū)、商業(yè)辦公區(qū)2 個(gè)模塊。其中，住宅區(qū)由地上由2 棟30 層塔樓及3 棟16～23 層塔樓組成；商業(yè)辦公區(qū)地下為整體2 層地下室及局部1 層結(jié)構(gòu)，地上由1 棟20 層辦公樓及20 層酒店構(gòu)成。根據(jù)原有資料及說明文件，可得出勘探深度范圍內(nèi)該巖土工程場(chǎng)地層從上到下主要為填土、第四系殘坡積成因砂紙黏性土、白堊系泥質(zhì)砂巖、少量砂礫巖。由此可設(shè)定該工程場(chǎng)地等級(jí)為中等復(fù)雜場(chǎng)地，即二級(jí)。而建筑工程地基等級(jí)為中等復(fù)雜地基（二級(jí)），巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。

4.2 水文地質(zhì)自然情況勘察

水文地質(zhì)自然條件勘察是巖土工程勘察中基礎(chǔ)內(nèi)容，其可以為A 巖土工程建設(shè)作業(yè)順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。水文地質(zhì)勘察自然條件勘察不僅包括地下水資源基本水文特征（工程所屬地域氣候條件、濕潤(rùn)程度、熱量、風(fēng)向風(fēng)速等）等內(nèi)容，還包括施工場(chǎng)地地貌特征，如A 巖土工程施工場(chǎng)地周邊水系、地貌侵蝕、地貌堆積、地形狀況等。

在具體巖土工程勘察過程中，地下水資源基本特征勘察需要結(jié)合前期搜集的區(qū)域基礎(chǔ)信息資料。在進(jìn)一步梳理匯總后，選定勘察區(qū)域范圍進(jìn)行航空遙感勘察[5]。隨后綜合采用展片目視解釋、航片目視解釋、野外驗(yàn)證、水文地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查等方式，對(duì)A 巖土工程施工區(qū)域水文自然構(gòu)造、邊界條件進(jìn)行分析，初步了解A 巖土工程區(qū)域構(gòu)造及巖石巖性、巖溶裂隙發(fā)育規(guī)律、巖石構(gòu)造、水化學(xué)特征、富水性、第四系孔隙分布規(guī)律及地下水主要分布類型，以確定A 巖土工程基本水文特征。

在該巖土工程施工場(chǎng)地地貌特征分析過程中，主要采用物探+鉆探的方式，研究A 巖土工程施工區(qū)域水文地質(zhì)條件。一方面，在物探調(diào)查作業(yè)開展期間，根據(jù)A 巖土工程施工區(qū)域基礎(chǔ)水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)，確定采用對(duì)稱四極電測(cè)深法，對(duì)該巖土工程勘察區(qū)域內(nèi)西部補(bǔ)給斷面進(jìn)行勘測(cè)。本次勘察點(diǎn)共有202 個(gè)，電測(cè)深剖面具有6 條。采用EH-5 電導(dǎo)率成像系統(tǒng)對(duì)前期設(shè)置的電測(cè)深點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)量，得出了7 條物探剖面（長(zhǎng)度為53.26km）及94 個(gè)物理點(diǎn)，最終將該區(qū)域地層進(jìn)行了合理劃分。即填土+第四系殘坡積成因砂紙黏性土+白堊系泥質(zhì)砂巖+少量砂礫巖。

另一方面，在鉆探作業(yè)開始期間，根據(jù)該工程前期遙感水文地質(zhì)調(diào)查及物探數(shù)據(jù)、水文地質(zhì)資料。在補(bǔ)充前期勘察階段成果的前提下，布置鉆探工作量：A 巖土工程勘探施工抽水孔進(jìn)尺289.2m，總數(shù)量為4 眼；地質(zhì)孔及觀測(cè)孔進(jìn)尺分別為360.0m、1072.3m，分別為4 眼、12 眼；探采結(jié)合井進(jìn)尺為2325.10m，共18 眼?？傔M(jìn)尺為3965.23m，總勘探孔及探采結(jié)合井?dāng)?shù)量為38 眼。

4.3 地下水位勘察

地下水位是A 巖土工程勘察的重要內(nèi)容，對(duì)整體巖土施工質(zhì)量具有重要的影響，而地下水位的無序上升或者驟然下降會(huì)直接導(dǎo)致建筑物地面出現(xiàn)沉降、塌陷、建筑物基底軟件等問題。因此，為了保證A 巖土工程建筑施工安全程度，在巖土工程勘察作業(yè)開展階段，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水位勘察的重視。巖土工程地下水位勘察內(nèi)容主要為近幾年歷史最高水位、近幾年歷史最低水位、地下水位變化、地表水滲透補(bǔ)充、地下水流動(dòng)等[6]。

在具體勘察作業(yè)開展期間，為確定地下水位變化，A 巖土工程主要采用鉆孔+探井的方式。隨后利用試坑觀測(cè)+室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)A 巖土工程施工區(qū)域內(nèi)地下毛細(xì)水上升高度進(jìn)行了詳細(xì)分析。即采用靜壓方式取得原狀巖、水樣進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，取樣等級(jí)在II 級(jí)以上。最終得出，該工程地下水位處于穩(wěn)定狀態(tài)，無明顯的突然上升、驟然下降變化。

4.4 隔水層及含水層勘察

隔水層、含水層是巖土工程中水文地質(zhì)情況勘察重要內(nèi)容，其可以為水質(zhì)對(duì)建筑材料腐蝕程度、施工場(chǎng)地地質(zhì)條件判定提供有效的數(shù)據(jù)支持。A 巖土工程中隔水層及含水層勘察主要包括地下水流向、地下水位變化幅度、含水層分布情況、隔水層埋藏條件、含水層埋藏條件、隔水層分布情況、地下水類型、含水層厚度、隔水層厚度及埋藏深度等。在具體隔水層及含水層勘察作業(yè)開展期間，為了保證整體開采作業(yè)準(zhǔn)確性，勘察人員可以根據(jù)自身專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合前期檢測(cè)結(jié)果，對(duì)地層滲透系數(shù)進(jìn)行深入分析，以了解施工場(chǎng)地地質(zhì)條件、地下水滲透情況對(duì)A 巖土工程施工質(zhì)量的影響，保證A 建筑物施工質(zhì)量。

在實(shí)際隔水層及含水層勘察作業(yè)開展期間，首先，為確定地層滲透系數(shù)，本次勘察主要利用現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)及室內(nèi)滲透試驗(yàn)、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、多孔抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)的方法，對(duì)隔水層、含水層滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)及越流因素、單位吸水率進(jìn)行了勘測(cè)。其中，抽水試驗(yàn)主要依據(jù)前期抽水試驗(yàn)方式。結(jié)合該巖土工程滲透系數(shù)應(yīng)用范圍，采用最接近該工程設(shè)計(jì)所需地下水位降深標(biāo)高的3 次降深。在涌水量與時(shí)間關(guān)系曲線、動(dòng)水位與時(shí)間關(guān)系曲線位于同樣波動(dòng)幅度時(shí)，則可認(rèn)為水位穩(wěn)定。此時(shí)，觀測(cè)到的水位變化數(shù)值也較準(zhǔn)確。而在滲水試驗(yàn)開始期間，可以利用前期鉆設(shè)的探孔，根據(jù)滲水試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行觀測(cè)分析。根據(jù)該巖土工程地下水位含水層滲透特性，在靜止水位定量測(cè)量時(shí)需要設(shè)定一定穩(wěn)定時(shí)間，并在勘測(cè)結(jié)束后，統(tǒng)一調(diào)整靜止水位。必要情況下，也可以在測(cè)水位前期，向測(cè)水管內(nèi)打入含水層220.0cm，或者在清洗側(cè)水管之后，再次定量測(cè)量。同時(shí)，為了保證多層含水層水位定量測(cè)量準(zhǔn)確性，可以采取與其他含水層分隔的措施，進(jìn)行水位測(cè)量。

本次地下水流向測(cè)量主要用幾何法，并對(duì)前期勘測(cè)孔、探井內(nèi)水位進(jìn)行了測(cè)量，最終得出A 巖土工程地下水流向?yàn)樽晕飨驏|。且含水層水位動(dòng)態(tài)主要受人工開采、大氣降水2 個(gè)方面因素影響。

5 結(jié)語

綜上所述，通過巖土工程水文地質(zhì)勘察可以為建筑設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的工程地質(zhì)資料、巖土技術(shù)參數(shù)，為建筑地基分析評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度提升提供依據(jù)。因此，在巖土工程勘察作業(yè)中，勘察人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)巖土工程水文地質(zhì)勘察的重視，對(duì)場(chǎng)地中不良地質(zhì)作用、各層巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地基土均勻性、地下水分布情況進(jìn)行逐一勘察，以便為工程建設(shè)方案決策提供充足數(shù)據(jù)參考。