建设工程水文地质特征与水文条件评价研究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 121 建设工程水文地质特征与水文条件评价研究 张 岩 杜明霞 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，北京 100024 摘要摘要：水文地质是影响岩土勘察过程的主要因素。所谓水文地质，就是对地下水的深入研究，它从多方面、多角度研究了地下水的动态发展以及物理性质。它对未来地上建筑物的稳定性和安全性关系重大。不仅会直接影响建设工程的工程造价，同时还会影响建设工程的实际施工。因此，在开展岩土勘测工作中，一定要对水文地质进行良好勘测，并严谨分析评价其发展影响，进而为建设工程提供借鉴。基于此，本篇文章对建设工程水文地质特征与水文条件评价进行研究，以供参考。关键词：关键词：建设工程；水文地质特征；水文条件；评价研究 中图分类号：中图分类号：TU195 0 引言 水文地质勘察属于岩土勘察工作的重要组成部分，了解工程项目所在地水文地质条件必须要全面掌握地下水的升降情况、水位变化特征，从而提前制定有针对性的防范对策，防止项目施工建设中水文地质灾害的出现。而在实践中一些作业人员并未引起充分重视，存在盲目评价的现象，为之后的施工带来非常大的安全隐患，所以我们必须要充分认识到水文地质条件对建设工程的影响，并落实好此项工作。1 工程地质勘察中水文地质问题的重要性 1.1 水文地质特征在工程基础施工方面的重要作用 在建设工程施工进程中，水文地质的特征主要对工程基础深埋有着很大的影响。因为基础深埋必须经过精准的地下水位评估，符合工程施工标准的情况下，才能判断基础深埋的安全稳定系数是否符合施工要求。掌握水文地质各方面的动态数据,有助于确定基础埋深的尺寸。在对基础施工进行设计时,对水文地质进行有效勘察,从而获取地下水位的准确数据,能够为工程基础的施工质量提供可靠保障。在一般情况下,工程基础应高于地下水位,但也有特殊工程项目除外,如施工时所开的基坑较深、施工现场的地下水位较高等,虽然基础埋深在客观条件允许内,但埋深却低于地下水位。对于这些特殊的工程项目,需要在施工前对水位进行科学降水,以便减小地下水对埋深的影响。此外,在水流的作用下,工程基础的强度会有所削减,可能出现软化塌陷风险,一旦土壤缺失水分,就会出现干裂现象,不利于基础埋深的稳固。因此,加强对水文地质的勘察工作,具有十分重要的作用。1.2 水文地质在工程施工质量方面的重要作用 在多方面因素的影响下,施工现场自然环境中的地下水位会产生高低起伏等问题。无论水位提升还是下降,都可能影响工程的建设与发展。也就是说,土壤必须保持自身的平衡性,才能为土壤的坚固与稳定提供保障。如,当水位提升时,就会破坏土壤与岩石原本的平衡,其中所含有的可溶盐化学成分将会导致建筑材料被腐蚀,从而降低工程基础的承载力。此外,地下水位在提升过程中还会形成暗河积水,致使建筑材料形成裂缝或其他程度的损伤;当水位逐渐下降时,工程基础也会产生下沉现象,进而造成建筑物发生凹陷,岩石层中的粉粒与颗粒也会随之流失,从而破坏工程基础的结构,降低了工程质量。2 水文地质问题的表现形式及对工程的影响 2.1 地下水升降变化 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 122 2.2 地下水腐蚀 地下水会因气候环境的影响、季节的变化，随着时间的演化从而产生不同水位、不同微量元素构成的地下水，因矿物质含量不同，地下水在受到破坏或污染之后，化学成分增加，致使具有腐蚀性的地下水体产生，如果腐蚀程度达到对应含量，那么就会对建筑结构造成影响。在这种地下水位上建设工程，会因水中含侵蚀性的化学元素冲刷溶解混凝土中的相关物质，使得混凝土产生崩解现象，严重影响工程质量。因此，在水文工程的勘查中，需要对地下水的腐蚀性纳入勘察技术指标，依照相关的技术标准规范，对其腐蚀的综合程度进行科学合理地评估。3 矿山岩土工程水文地质勘察基本内容 3.1 裸露的岩溶地区水文地质勘察 该地区主要包括以下调查内容：调查地下水的分布情况。了解地下水大致的补给范围。同时，还需要结合实际，了解地下水的水位、流量等基本信息。并分析地下水的水质。最后，还应结合上述地下水调查内容，调查分析其与地质岩性、构造以及地貌条件的具体关系。勘察所有的天然水点，尤其针对岩溶大泉，是勘察重点。需要通过详细勘察，了解该水点的具体出露条件，明确其影响因素。并以上述勘察内容为依据，确定汇水区大致范围。同时，还应结合洪水痕迹变化情况，了解天然水点的水位与流量变化幅度大小。最终结合上述勘察成果，为后续矿山地下水动态监测奠定坚实的基础。勘察地下河发育特点，了解其发育构造规律，最终确定地下河具体补水面积大小。同时，还会加强对地表水与地下河的勘察，详细了解两者的相互转化关系。在实际进行勘察过程中，还应关注地下水排水不畅问题，重点勘察该区域以往受涝情况信息，从而结合实际勘察的水文地质内容，制定针对性的排涝方案，为后续矿山生产提供安全保障。3.2 埋藏型区域的水文地质勘察 针对该区域，实际勘察工作开展，包括以下几点内容：针对岩溶区内，勘察岩溶区内含水层的具体埋藏深度。了解岩溶区的具体岩性分布情况。同时，还会勘察岩溶区内的水位、水量以及具体的水质特征。针对同一水文地质单元，还应通过勘察，了解含水层出露地段的具体岩性信息以及构造信息，同时，还会通过勘察了解天然水的分布特点，分析其对埋藏岩溶层带来的影响，明确具体的补给范围与补给量。通过进行勘察，了解岩溶的规模以及充填情况。并在此基础上，分析其对地下水循环带来的影响。4 水文地质勘察方法和技术 4.1 钻探勘察 钻探勘察是一种较为常用的勘察方法，其主要目的是通过地下岩土等构造的分布状态及性能来推断水文地质条件。在钻探勘察中，采用的主要方法包括井眼勘察、分层钻探和取样分析等。钻探勘察可以提供大量的岩土样品，利用岩土样品进行实验分析，可以获得更为准确的水文地质信息。4.2 地球物理勘察 地球物理勘察是一种非破坏性的、通过测量地球物理场给予地下水文地质信息的方法。在地球物理勘察中，一般测量的地球物理场是重力场、电磁场、地磁场等。该方法具有非破坏性、速度快等特点，可以对大面积地区进行勘察，从而为水文地质的研究提供更为全面的信息。5 水文地质问题对建设工程勘查影响的解决对策 5.1 加强水文地质勘察，做好水文地质分析 为了做好水文地质分析工作，必须通过制定科学有效的勘察方案对水文地质特征进行判断。通过勘察建设工程场区的水文地质特点，了解当地的地下水位信息。还要进行水质采样，主要是通过抽取地下水进行检测，参考实际的检测数据和地质参数，确定地下水和水位的变化特点，再根据所得经验结合项目工程，对当地的岩土、地质以及水文进行分析评价。水文地质评价主要考虑以下内容：其一，必须重视地下水对岩土、建筑物的影响，并对其进行预测，提出相应的预防对策。其二，工程勘察应紧密联系建筑地基的类型，确定与施工相关的水文地质问题，并为其选择提供必要的水文地质数据。其三，从工程出发，根据地下水的作用和影响，确定应重点评估的地质问题。如埋于地下水位以下的建筑物，地基中的水对混凝土及混凝土中钢筋的侵蚀作用；在选择软岩、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土为地基的施工现场，应重点研究地下水对上述岩土软化、崩解、胀缩等的影响；当中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 123 地基基础的压实区存在松散、饱和粉细砂、粉细土时，应考虑潜蚀、流沙、管涌的发生；地基下部有承压含水层时，应对基坑开挖后受压水冲塌的概率进行计算与评估；在地下水位以下的基坑，必须进行渗透、富水等测试。总的来说，水文地质勘察在地质灾害防治中发挥着重要作用，通过水文地质勘察及评价，可提前制定地质灾害预防措施，避免因水文地质问题引发地质灾害，对人们的财产、生命安全造成影响。5.2 加强对地表水品质和路面构造变动的观察工作 地表水岩土工程构造的相互影响会更改岩土壤层构造、水分含量等，造成自然灾害。因而，在工程地质调查中，除开紧密观察地下水位的改变外，还需要了解岩土壤层水分含量的转变，调查岩土壤层的透水性，对工程地质状况开展全方位操纵，科学合理分辨和科学研究，降低安全性隐虫的风险。5.3 加强水文地质的精准评价 根据水文地质勘探工作对建设工程地质勘探工作的影响，可以对其进行准确的水文地质评估，确保勘探工作的质量。通过准确的评估，可以有效预报自然灾害，为灾害的预防和控制提供依据，同时也为最大化矿场的利益提供保证。在实际应用中，评估地下水时，应注意以下几个方面：首先，在进行水文地质调查时应与矿井工程基础设计相结合，确保调查数据的完整性和质量，从而确保调查结果的真实准确，为今后的工作打下坚实基础。其次，要准确分析地下水的性质、构造、土壤结构，以及对其产生的影响，为项目的实施提供基础，制订相应对策。5.4 科学规划地下水工程建设 首先，在进行地下水勘探时，需要根据地理地质环境，采用科学的勘探方法，如井探、地质雷达、电法等，确定地下水的分布、储量和水质情况，得出科学严谨的勘探结果。其次，根据勘探结果，制定具体的地下水开采方案，包括开采方式、井筒设计和管网布局等。在地下水开采的实施过程中，需要加强对地下水位、水量和水质的实时监控和调控，同时充分考虑水资源可持续性，制定科学的水资源管理方案。另外，在地下水工程建设中，也需要充分考虑对地下水环境的保护。对于地下水含量极少、生态环境敏感的区域，应采取保护措施，减少地下水开采对生态环境的破坏，维护生态平衡。最后，地下水工程建设需要注重技术创新和人才培养。在地下水工程建设中，应加强研发先进的地下水开采技术，并培养专业的技术人才。6 水文地质评价 水文地质评价是地质工程研究的一个重要组成部分。主要包括:根据拟议工程的规模和地理位置，确定拟议地区周围地下水的分布格局和拟议地区的腐蚀特征，根据调查结果提出预防和检疫建议，并评估以下方面变化的影响(2)评估拟议区域的地质技术结构，以及地下水变化对拟议区域地质技术结构的影响程度，是地质技术研究的一个重要组成部分，并总结可能产生的影响；评估复杂水文地质条件对建筑材料的影响，主要是 ph 值，并对材料进行地下水腐蚀试验，提出治理措施。虽然一个建筑工地用于分析地下水的腐蚀特征，但该地区的地下水已进行了成分测试，拟议地区的地下水对混凝土结构略有腐蚀，而对钢筋混凝土结构中的钢筋则略有腐蚀。7 水文地质勘察的发展趋势 水文地质勘察作为一种关键性工作，在水文地质领域中起着至关重要的作用。从近年来的勘察工作中可以看出，未来水文地质勘察将会朝着更加智能化的方向发展。目前，自动化技术已经广泛应用于水文地质勘察中，但这个方向还有很大的拓展空间。随着人工智能技术的逐渐推进，智能勘察技术在水文地质勘察领域中的应用也将越来越广泛。未来，无人机的应用将会更加广泛，自主驾驶技术的应用也极有可能出现在水文地质勘察中。此外，随着越来越多的数据和信息被获取，新型数据挖掘、分析和处理方法的应用也将成为水文地质勘察的发展方向。8 结束语 总而言之，水文地质问题作为建设工程勘察工作的重点，工作人员要深入剖析水文地质问题。同时还要针对水文地质显现出的问题进行应对，使得建设工程勘察数据更加准确。为建设工程的开展提供具有指导性作用的意见，这样才能良好的推动建设工程项目的后续开展，为社会主义经济建设提供助力。参考文献 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 124 1吴亚林.工程地质勘察中有关水文地质问题的分析与研究J.甘肃科技,2023,39(02):20-23.2骆诗颖.水文地质问题对矿山工程地质勘查的影响分析J.世界有色金属,2023(03):127-129.3盛夏.水文地质条件在地质灾害危险性评估中重要性分析J.西部资源,2022(06):19-21.4卢小志.工程地质与水文地质勘察相关问题以及处理J.城市建设理论研究(电子版),2022(29):136-138.5罗文.新时代背景下水文地质问题在工程地质勘察中 的 危 害 性 分 析 J.工 程 建 设 与 设计,2021,69(18):96-97.6蒋怀琼.水工环地质勘察问题防治措施研究J.世界有色金属,2022(10):226-228.7王琦.建设工程水文地质特征与水文条件评价研究J.地下水,2023,45(02):175-176.8林荣坚.工程地质与水文地质勘察相关问题以及处理J.西部资源,2021(06):29-30.9肖海军.工程地质与水文地质勘察相关问题分析J.智能城市,2019,5(19):67-68.10刘振山,姬彦雷,许颜.关于工程地质勘察中水文地质问题的相关探析J.四川水泥,2020(03):263.