工程地质勘察中水文地质问题的危害及防治措施

引言

随着我国基础设施建设与城镇化进程加快，桥梁、隧道、高层建筑、轨道交通等工程建设规模不断扩大，工程地质条件的复杂性对勘察工作提出更高要求。水文地质作为工程地质的重要组成部分，直接控制地下水的分布、运动规律与水质状况，而地下水作为工程建设中的关键影响因素，其水位变化、水质特性、渗透作用均可能对工程结构产生隐性或显性危害。

一、工程地质勘察中常见的水文地质问题类型

1.1 地下水水位异常变化问题

地下水水位变化分为自然变化与人为变化两类，均可能成为工程建设中的隐患。自然变化主要受气候降水、季节更替、地质构造运动影响，如雨季降水集中导致地下水位短期快速上升，干旱季节水位持续下降；人为变化则源于工程建设中的地下水开采、基坑降水、地下工程排水等活动，如城市高层建筑施工中过量抽取地下水，导致区域地下水位大幅下降，形成地下水漏斗。

1.2 地下水渗透与管涌流砂问题

地下水渗透问题常见于松散土层或裂隙发育的岩层区域，当工程勘察未准确查明土层渗透系数、岩层裂隙分布时，地下水在水头差作用下会产生强烈渗透作用。在基坑开挖、隧道施工等工程中，若渗透作用未得到有效控制，易引发管涌或流砂现象：管涌表现为地下水携带细颗粒土从地基或基坑侧壁渗出，导致地基土颗粒流失，形成空洞。

1.3 地下水水质污染问题

地下水水质污染问题主要源于工业废水排放、农业化肥渗透、生活垃圾填埋渗漏等人类活动，部分工程建设区域还可能存在天然水质不良问题，如地下水含高浓度硫酸盐、氯离子、重金属离子等。工程勘察中若未对水质进行全面检测，使用受污染或腐蚀性较强的地下水作为工程用水，或未采取防腐措施，会导致混凝土结构、钢筋构件、金属管道发生化学腐蚀，降低工程结构强度与耐久性。

1.4 岩溶区水文地质异常问题

岩溶区因碳酸盐岩受水侵蚀形成溶洞、溶沟、地下暗河等特殊地质构造，其水文地质条件极为复杂。工程勘察中若未探明岩溶发育范围、溶洞分布、地下暗河走向，易面临岩溶水文异常问题。溶洞内地下水储存量不稳定，水位骤升骤降可能引发地基空洞坍塌。

二、水文地质问题对工程建设的具体危害

2.1 破坏地基基础稳定性

地基基础是工程结构的承载核心，水文地质问题对其稳定性的破坏最为直接。地下水水位上升会使地基土处于饱和状态，黏土层吸水软化后承载力大幅下降，砂土层则可能因孔隙水压力增大引发液化，导致地基失稳；水位下降则会使地基土有效应力增加，土层压缩变形，引发地面沉降，导致建筑物基础不均匀沉降，出现墙体开裂、门窗变形等问题。

2.2 损害地下工程结构安全

隧道、地铁、地下管廊等地下工程受水文地质问题影响更为显著。岩溶区地下暗河或裂隙水在施工中可能突发涌水，若涌水量超过排水能力，会淹没施工空间，造成设备损坏与人员伤亡。受污染地下水对地下工程结构的腐蚀作用长期存在，混凝土在氯离子、硫酸盐作用下会发生碳化、剥落，钢筋锈蚀后截面减小，导致结构承载能力下降，出现裂缝、渗漏等问题，缩短地下工程使用寿命。

2.3 引发边坡工程失稳

道路路基边坡、基坑边坡、山体建筑边坡等工程，易受水文地质问题引发失稳灾害。地下水渗入边坡土体后，会增加土体自重，降低土体内摩擦角与黏聚力，使边坡抗滑力下降；若边坡存在软弱夹层，地下水会使夹层软化，形成滑动面，诱发滑坡或崩塌。在雨季或地下水水位上升期，此类危害更为突出，如基坑边坡因雨水入渗导致侧壁坍塌，可能破坏周边管线与建筑物。

2.4 影响工程长期运营性能

水文地质问题对工程的危害不仅体现在建设阶段，还会长期影响运营性能。建筑物基础在地下水长期作用下，若地基土持续压缩，会导致房屋沉降不断发展，出现地面标高降低、地下管线破裂等问题；工业厂房若因地下水腐蚀导致设备基础损坏，会影响生产设备正常运行。区域地下水位持续下降引发的地面沉降，破坏工程之间的协同运行，增加后期维护成本。

三、工程地质勘察中水文地质问题的防治措施

3.1 强化勘察阶段水文地质调查与分析

勘察阶段是防治水文地质问题的基础，需提升勘察深度与精度。应明确水文地质勘察内容，全面查明勘察区域地下水类型、水位埋深、变化规律、渗透系数、水质成分等参数，重点关注岩溶区溶洞分布、地下暗河走向，松散土层渗透特性等关键信息。采用综合勘察手段，结合钻探、物探、抽水试验、水质检测等方法，确保数据准确性，通过长期水位监测掌握水位动态变化。

3.2 优化设计阶段水文地质应对方案

设计阶段需结合勘察成果，制定针对性应对方案。针对地下水水位问题，若存在水位上升风险，可设计排水系统如盲沟、渗井，降低地下水位；若需控制水位下降，可规划地下水回灌系统，维持区域水位稳定。对于渗透与管涌问题，基坑设计中可采用止水帷幕如高压旋喷桩、地下连续墙，阻断地下水渗透路径，同时设置降水井，控制基坑内水位；隧道设计中需预留足够排水通道，选用抗渗性能优异的混凝土，增强结构防水能力。

3.3 加强施工阶段水文地质动态管控

施工阶段需实时监测水文地质变化，及时调整防控措施。建立地下水动态监测体系，布设水位、水质监测点，实时掌握水位变化趋势与水质异常情况，若发现水位骤升骤降或水质污染加剧，需及时排查原因并采取应对措施。规范施工中的地下水处理行为，基坑降水应控制抽水量与速率，避免区域水位大幅下降；隧道施工中若遇突发涌水，采用注浆封堵等方式控制涌水通道。加强施工过程质量管控，止水帷幕、防水结构施工需严格按设计要求执行，确保施工质量，避免因施工缺陷导致水文地质问题加剧。

3.4 完善运营阶段水文地质维护与监测

运营阶段需建立长效维护机制，持续防控水文地质危害。定期开展工程周边水文地质监测，跟踪地下水位、水质变化，评估对工程结构的影响，如发现建筑物沉降异常，需结合水位数据分析原因，采取基础加固或水位调控措施。加强工程结构的防腐维护，定期检查混凝土结构、金属构件的腐蚀情况，对受损部位及时修复，补充防腐涂层；对地下工程排水系统、防水设施进行定期检修，确保功能正常。

结语

工程地质勘察中的水文地质问题直接关系工程建设质量与安全，其危害具有隐蔽性、长期性特点，若忽视或处理不当，将对工程造成难以挽回的损失。通过强化勘察阶段的精准调查，优化设计阶段的应对方案，加强施工阶段的动态管控，完善运营阶段的长效维护，可有效防范水文地质问题引发的危害，保障工程全生命周期安全。

参考文献

[1]马倩.工程地质勘察中水文地质问题的危害及防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(24):68-170.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202524053.

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