水文地质的勘察方法及类型探析
2014-03-24王启新
王启新
(辽宁省水利水电勘测设计研究院,辽宁 沈阳 110006)
水文地质的勘察方法及类型探析
王启新
(辽宁省水利水电勘测设计研究院,辽宁 沈阳 110006)
1 勘察方法
1.1 测 绘
用一定比例尺的地质图作底图,通过点、线、面的观测和记录,查明或了解有关问题,没有地质底图时,用地形图做底图,进行地质、水文地质测绘。注意 3 点:1)充分利用遥感影像,提高测绘质量和效率,注意室内判释和野外验证的结合;2)向当地居民、单位调查了解有关情况;3)注意点、线的控制程度和代表性,以穿越法为主,追踪法为辅。
1.2 物 探
物探是一种先进的勘察手段,应用时应注意其针对性、适用性,应尽量采用多种方法,并注意配合钻探验证。常用水文地质物探方法有电法、电磁波法、浅震、放射性法、声波法等。广东水文地质物探在查明古河床分布、岩溶发育段分布、断裂富水带、热储分布、咸淡水界线等方面已积累了丰富经验。水文测井技术处于全国前沿地位。
在雷琼地区利用测井资料划分含水层、咸水层和测量水温、井径、井斜、主要出水段等方面取得了成功经验,从而推行无岩芯钻进,大大提高了钻探成井速度。目前已从模拟测井向数字测井发展,提高了探测精度和效率。
1.3 钻 探
钻孔宜在测绘和物探的基础上布置,勘探线和点的布置要合理,钻孔结构要满足抽水实验、成井的要求。岩石要采用清水作冲洗液,松散层可采用泥浆作冲洗液,但做抽水实验前要彻底洗孔。钻探质量特别是岩芯采取率要满足要求:一般完整岩层、粘性土不少于 70%,破碎带、溶蚀带、碎石土、砂性土不少于 30%。钻进过程要详细记录进尺快慢、声响、返浆颜色、涌水、掉钻、冒气、返渣等情况。对取出的岩芯应顺序排列,及时填回次牌,认真进行编录。
2 勘察类型
1)综合水文地质勘察。为社会经济发展规划而作的水文地质勘察,是一项基础性的水文地质勘察工作,采用 1∶50 000~1∶200 000 的中小比例尺,以测绘为主,提交区域水文地质普查报告和综合水文地质图。任务是查明区域地下水的类型、分布和埋藏条件,含水层富水性,地下水的化学成分,地下水的补给、径流等,动态特征及地下水资源概况。为社会经济发展规划和进一步的水文地质工作提供基础水文地质资料。
2)供水水文地质勘察。以地下水作为供水水源的勘察工作。包括城市供水勘察,工矿、村镇、港口,以及机场、车站的供水勘察,农田供水勘察,畜牧场的供水勘察,以及热水勘察、矿泉水勘察等。作为专项水文地质工作,一般采用 1∶5 000~1∶50 000的比例尺,用测绘、物探、钻探、测试、监测等多种手段,查明含水层的分布、埋藏条件、地下水的形成条件、水质、动态变化、补给量、可采量和采水地段,以及开采工艺手段、地下水的保护措施,为开采地下水提供依据。勘察过程中可将钻孔安装成供水井,称为“探采结合”;在水文地质条件较简单的地方,也可以通过打供水井获取必要的资料,称为“采探结合”。
3)工程水文地质勘察。为防治地下水对建设工程的危害而进行的水文地质勘察工作,如疏排地下水勘察,防地下水渗漏勘察,降低地下水水位的勘察等,实际操作上常列入岩土工程勘察和治理工作范畴。
4)特殊项目水文地质勘察。防治地方病包括水文地质勘察,为利用地下水中有用组份和元素(碘、溴、硼等)的水文地质勘察,为利用含水层储热、储冷的水文地质勘察,为治理地下水污染的水文地质勘察,为保护旅游资源的水文地质勘察,为进行地下水人工回灌的水文地质勘察,矿床水文地质勘察等。与以上条件对比,此项目属于综合水文地质勘察的范畴。
3 水文地质勘察报告的分析
1)受气候的影响,其地下水位具备季节性变化的特点。在多雨的季节,其水位是上升的,在其少雨的季节,其水位是下降的。这种变化虽然是受气候因素影响的,但是也不排斥人为因素的影响使其加剧,由于人类活动导致的地下水的升降变化比自然环境影响的变化更加明显,其对岩土工程稳定发展,危害更大,如果不能保证这一环节的稳定运行,就不利于工程的稳定发展,容易出现一系列的建筑物质量安全的问题或者事故。
2)受到人为因素的影响,地下水位发生急剧下降,地表沉降频繁发生,导致了一系列特殊性的岩土体结构的破坏,降低了其强度。其建筑物基础在此环境下受到了影响,不能确保其建筑物使用寿命内的安全和稳定。尤其相关地面塌陷、沉降现象等的发生和发展更是加重了地下水环节的恶化,不利于建筑物的整体稳定性的提高,破坏了人们自身居住环境。
在这种情况下,建筑工程受到其地下水环节的影响,因为地下水天然平衡条件的改变,导致了一系列岩土工程危害现象的发展,比如流砂现象、管涌现象等,都一定程度上加剧了岩土工程的安全隐患,不利于工程质量安全的提升。为了保证建筑工程基础施工的顺利进行,必须进行全而细致的水文地质勘察工作,正确预测和评判岩土工程的实际情况,为建筑工程基础设计方案提供准确依据,为基础施工或者桩基施工提供安全有效的保障。
4 水文地质勘察中预防措施及其应用
为了促进水文地质勘测工作的稳定运行,要针对水文地质问题展开分析,通过相关措施的应用,确保其岩土体工程的稳定发展,以促进建筑物稳定性的提高。这需要针对地下水环节展开具体应用了,实现对其可能出现的岩土工程危害现象的避免,通过对其防治措施的应用,保证其工程勘察评价系统的健全,以满足实际工作过程的需要。按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础评价、水对硅内钢筋的腐蚀性,对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。
为确保其地基基础压缩层工作环节的完善,通过对其可能出现的威胁建筑物质量、安全现象的预测,确保其整体工作环节的完善,促进其承压含水层环节的完善,确保其基坑开挖环节的完善,保证其抽水试验及其渗透试验的稳定运行,确保其建筑物稳定性的提升。在此过程中,对于人工降水可能引起的地面沉降等现象展开分析,通过相关环节的优化,保证工程的整体运作质量效率的提升。岩土工程问题中,地下水问题占有相当重要的位置,准确合理地查明地下水位,不仅使资料的可靠程度更高,而且可更好地利用岩土体的潜在能力。
[1]张大权.史毅虹.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,2012.
[2]杨连生.水利水电工程地质[J].武汉:武汉大学出版社,2010.
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