水文地质勘查技术在岩土工程中的应用分析

引言

在当前岩土工程行业中，相关从业人员必须紧密结合实际需求，积极开展岩土工程水文地质勘查。深入分析当地的水文地质状况为核心，旨在全面掌握地质水位特征。目前，岩土工程的规模庞大，且地质条件错综复杂，导致在岩土工程水文地质勘查工作中，经常会遇到阻碍因素，严重影响勘查工作执行。因此，相关勘查人员需紧密结合实际情况，开展深入的勘查工作，使所勘查的内容能全面揭示出地质的特征。

1 相关研究概念

1.1 岩土工程的基本概念

岩土工程是一门研究地下岩石、土壤和地下水等地质材料在工程中的行为和性质的学科。它综合了地质学、土木工程、岩石力学、地下水水文学等多个学科的知识，旨在解决工程中与地下岩土相互作用相关的问题。岩土工程的基本概念包括以下几个方面：（1）地下岩土材料：岩土工程研究的对象主要包括岩石、土壤和地下水等地质材料。这些材料的物理性质、力学性质、水文地质特征等对工程设计和施工都具有重要影响。（2）岩土工程的应用领域：岩土工程广泛应用于基础工程、地下结构工程、边坡工程、隧道工程、地下水工程等领域。通过对地下岩土材料的认识和分析，可以指导工程设计和施工过程，确保工程的安全和稳定性。（3）岩土工程的目标：岩土工程的主要目标是研究和解决地下岩土材料在工程中的力学行为、变形特性、稳定性等问题，以确保工程结构的安全可靠。（4）岩土工程的方法和技术：岩土工程采用多种方法和技术，如岩土勘察、地质勘探、岩土试验、数值模拟等，来研究地下岩土材料的性质和行为，为工程设计和施工提供科学依据。

1.2 水文地质勘查技术在岩土工程中的重要性

首先，水文地质勘查技术可以帮助确定地下水位和地下水流动方向，这对岩土工程设计和施工具有重要意义。准确了解地下水位可以指导基坑开挖和基础设计，避免因地下水位变化而导致的工程问题。其次，地下水对岩土工程的稳定性有重要影响，特别是在边坡工程和基础工程中。水文地质勘查技术可以评估地下水对工程稳定性的影响，为工程设计提供依据，减少工程风险。第三，地下水质量的好坏直接关系到工程建设和周边环境的健康。水文地质勘查技术可以帮助评估地下水质量，及时发现潜在的水质问题，并采取相应的措施保护地下水资源。第四，水文地质勘查技术可以为地下水资源的开发利用提供技术支持。通过对地下水文地质条件的调查和分析，可以合理利用地下水资源，满足工程和生活用水的需求。水文地质勘查技术在岩土工程中的应用至关重要，可以帮助工程师全面了解地下水文地质条件，指导工程设计和施工，确保工程的安全可靠性和可持续发展。

2 水文地质勘查在岩土工程勘查中的应用策略

2.1 应用于水文地质条件评价

水文地质条件的评价是岩土工程勘查作业的一部分。水文地质条件评价目的就是为了全面揭示勘查区域内地表水水源补给来源、径流路径以及水体排泄特征。然后，勘查人员需要结合历史降水记录，科学预测不同时间频率的极端降水事件，这些信息是评估地下水动态变化对岩土工程潜在风险的重要依据。在不同的水位状态下的岩土体特性存在显著差异。如果过度抽取地下水，会导致区域性地面沉降及其他地质灾害，因为岩土体失去水分支撑后，其内部结构便会发生剧烈变化。而在岩土工程建设过程中，经常需要进行地下水抽排作业，这就会导致原本饱和的岩土体逐渐失水，致使其性能下降。相对的，若地下水位上升，则很可能会引发新的灾害，比如说之前防水能力较强的区域也会因水压增加而产生涌水现象，对作业区造成实质性威胁。另外，水文地质条件评价还需重点关注地下水对潜在使用建设材料的影响。一般情况下，地下水带有一定的酸性，在这样的腐蚀性环境进行作业，势必会对建筑材料的耐久性构成严重的威胁。因此，在进行岩土工程作业之前，勘查人员需要通过科学实验手段，对地下水的腐蚀特性进行深入评估，为后期材料的选用奠定基础。水文地质勘查在岩土工程勘查中的应用至关重要，特别是在水文地质条件评价方面。

2.2 隧道水文地质

通过利用地质、水文地质资料、钻探、物探、水文地质试验、分析，对云龙至永平高速公路大栗树隧道的水文地质条件、主要水文地质问题、涌突水计算和危险性分析等的研究，提出工程防治措施。在隧洞施工过程中由于大量基岩裂隙水存在，出现涌突水等灾害性事故。涌突水已经成为目前隧洞主要病害之一，严重影响隧洞施工及运营安全。制定适宜的防治措施是隧洞施工过程中必须要面对和解决的问题。对涌突水灾害，坚持“预防为主，防治结合”、“有疑必探，先探后掘”的方针，采取“探、放、堵、截、排”综合措施。立足于采取主动措施，防范于未然，同时提前处理预案，以应不时之需。

2.3 在基坑工程中的应用

基坑工程施工过程中，地下水的控制是确保基坑稳定和周边环境安全的重要环节。水文地质勘查可查明基坑范围内地下水的类型、水位、含水层的渗透性等，为基坑降水、截水和回灌设计提供依据。通过抽水试验等试验技术，确定基坑周边含水层的渗透系数和影响半径，计算基坑涌水量，合理设计降水井的数量、布置方式和深度。同时，分析降水可能对周边建筑物和地下管线产生的影响，必要时采取回灌措施，控制地面沉降。对于存在承压水的基坑，需查明承压水的水头高度和含水层的厚度，评估承压水对基坑底板的隆起风险，采取相应的减压措施，确保基坑底板的稳定性。

2.4 在边坡工程中的应用

边坡工程的稳定性受地下水的影响显著，地下水的渗透作用会增加边坡体的自重、降低岩土体的抗剪强度，容易引发边坡失稳。水文地质勘查技术在边坡工程中的应用，主要是查明边坡范围内地下水的分布、补给和排泄条件，分析地下水对边坡稳定性的影响。通过钻探和物探技术，确定边坡体内含水层的分布和地下水的埋藏情况，绘制边坡水文地质剖面图。结合抽水试验等试验技术，测定含水层的渗透系数和边坡体的水文地质参数，为边坡稳定性分析和支护设计提供数据支持。例如，对于岩质边坡，若存在裂隙水，需查明裂隙的分布和富水性，采取排水措施降低裂隙水压力，提高边坡的稳定性。

结束语

水文地质勘查技术在岩土工程中扮演着关键的角色，通过对地下水文地质条件的详细调查和分析，为工程设计和施工提供重要的数据支持。该技术能够准确获取地下水位、水流方向、水质等信息，指导工程设计和施工过程中的地下水处理措施，确保工程的安全性和稳定性。然而，水文地质勘查技术也存在一定的局限性，如高成本、局部性和依赖专业人员等问题。因此，在应用水文地质勘查技术时，需要综合考虑其优势和局限性，合理选择技术手段，确保工程的顺利进行。水文地质勘查技术的不断发展和完善将进一步推动岩土工程领域的进步与发展，为工程建设提供更加可靠和可持续的技术支持。

参考文献：

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[2]蔡奥博.水文地质勘查技术在岩土工程中的实施路径[J].江苏建材,2023(5):105-106.

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