【摘 要】在工程地質(zhì)研究過(guò)程中，必須注重水文地質(zhì)勘察，利用水文勘察資料，可有效降低地下水對(duì)巖土危害。然而某些工程勘察過(guò)程中，由于不重視水文地質(zhì)問(wèn)題，經(jīng)常出現(xiàn)工程危機(jī)，地質(zhì)勘查質(zhì)量?jī)?yōu)劣，對(duì)工程方案決策、建設(shè)具有決定性作用。本文主要分析工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)；水文地質(zhì)；勘察
勘察工程地質(zhì)時(shí)，水文地質(zhì)勘查作為一項(xiàng)極為重要工作，卻極易被忽略，從事工程地質(zhì)勘察人員，一味注重巖土類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)問(wèn)題研究，而忽略水文地質(zhì)參數(shù)勘察。在工程地質(zhì)中，水文地質(zhì)問(wèn)題通常不被重視，而只是作為形式化、象征性工作，某些區(qū)域因水文地質(zhì)比較復(fù)雜，對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題研究不夠充分，時(shí)常發(fā)生巖土工程危害、地下水問(wèn)題。因此，通過(guò)水文地質(zhì)勘察，為工程施工、工程設(shè)計(jì)提供詳細(xì)水文地質(zhì)信息與資料，方可緩解巖土工程受地下水的危害。筆者根據(jù)自身多年的工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn)，分析工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察。
1 工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)勘查目的
工程地質(zhì)是調(diào)查、研究各種地質(zhì)問(wèn)的難題，解決建筑工程、人類活動(dòng)的各類地質(zhì)問(wèn)題，實(shí)施工程地質(zhì)研究，有利于查明擬建工程的地質(zhì)條件，客觀評(píng)價(jià)、分析工程區(qū)域的地質(zhì)問(wèn)題，科學(xué)預(yù)測(cè)地質(zhì)條件可能對(duì)建筑施工的影響。因此，強(qiáng)化工程地質(zhì)研究，為建設(shè)單位工程選點(diǎn)、工程施工提供地質(zhì)數(shù)據(jù)。若遭遇不良地質(zhì)問(wèn)題，可提供行之有效的處理計(jì)劃。工程地質(zhì)研究主要包含巖土力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)，巖土組織結(jié)構(gòu)、巖土組成成分。
首先，工程地質(zhì)勘察。針對(duì)大型工程而言，給予科學(xué)、合理的地質(zhì)勘察，主要為分析建筑物現(xiàn)場(chǎng)與周圍的地質(zhì)條件，預(yù)測(cè)地質(zhì)問(wèn)題的可能性，有效發(fā)揮地質(zhì)條件的優(yōu)勢(shì)與作用，避免出現(xiàn)不利于地質(zhì)的因素，為工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃、工程施工與管理提供準(zhǔn)確地質(zhì)資料。針對(duì)工程地質(zhì)勘察而言，主要分為四個(gè)階段：規(guī)劃與可行性研究、初步與技術(shù)實(shí)施。其一，規(guī)劃勘察，初步采集地質(zhì)資料與數(shù)據(jù)，規(guī)劃勘察任務(wù)為：對(duì)地貌與地形等資料進(jìn)行采集和整編，掌握天然建筑材料情況，普查建筑材料；其二，可行性研究。選定河流規(guī)劃、河段規(guī)劃方案之后，再實(shí)施可行性研究，目的在于選定壩址方案、引水線路方案、樞紐布置方案等，并進(jìn)行地質(zhì)論證，為其提供可靠、準(zhǔn)確的工程地質(zhì)資料；其三，初步設(shè)計(jì)。確定工程壩址及場(chǎng)地之后，給予初步勘察設(shè)計(jì)，主要為分析建筑物區(qū)域與水庫(kù)區(qū)域的地質(zhì)條件，對(duì)樞紐布置與壩型選定進(jìn)行地質(zhì)論證；其四，技術(shù)實(shí)施設(shè)計(jì)勘察，檢驗(yàn)階段，對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而提升建筑物設(shè)計(jì)的優(yōu)化率。
其次，水文地質(zhì)勘察。分析水文地質(zhì)條件，掌握地下水形成及分布規(guī)律，對(duì)水質(zhì)與水量進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲取準(zhǔn)確、科學(xué)的水文地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，通過(guò)各種勘察技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)，結(jié)合試驗(yàn)與觀測(cè)方法，有效解決水文地質(zhì)的可能性問(wèn)題，掌握水文地質(zhì)條件。
2 工程地質(zhì)測(cè)繪與水文地質(zhì)測(cè)繪
首先，工程地質(zhì)測(cè)繪。按照不同設(shè)計(jì)階段，其比例尺也不同。同時(shí)，按照建筑物類型、地質(zhì)條件、建筑物規(guī)模等因素，選擇不同的比例尺。小比例尺為1：100000～1：50000測(cè)繪，中比例尺為1：25000～1：10000測(cè)繪，大比例尺為1：1000～1：5000測(cè)繪。
其次，水文地質(zhì)測(cè)繪。現(xiàn)階段，我國(guó)已初步形成與完善水文測(cè)繪站網(wǎng)，創(chuàng)建了專業(yè)性、整體性的測(cè)繪團(tuán)隊(duì)，長(zhǎng)期從事測(cè)繪工作，積累相關(guān)的水文資料與經(jīng)驗(yàn)，主要任務(wù)是為水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供科學(xué)信息服務(wù)。另外，也為預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)、評(píng)價(jià)與分析提供水文測(cè)繪服務(wù)，針對(duì)地質(zhì)勘查而言，水文地質(zhì)測(cè)繪作為基礎(chǔ)性工作，對(duì)水文地質(zhì)條件與地貌、構(gòu)造進(jìn)行調(diào)查。給予水文地質(zhì)測(cè)繪，獲取地下水文因素、氣象因素，分析地貌特征、地質(zhì)特征，查明地下水排泄條件、補(bǔ)給與徑流，掌握含水層分布規(guī)律、埋藏條件。另外，按照地下水資源，初步評(píng)價(jià)其開采條件，為建設(shè)部門提供準(zhǔn)確、完整的水文地質(zhì)資料、水資源資料。
3 工程地質(zhì)勘探和水文地質(zhì)勘探
針對(duì)工程地質(zhì)勘察，地質(zhì)勘探屬于其重要性、關(guān)鍵性工作。分析任一工程存在地質(zhì)問(wèn)題，地質(zhì)條件復(fù)雜，研究工程區(qū)域的地下、地表，給予定量評(píng)價(jià)、定性評(píng)價(jià)，均需依靠勘探工作。
首先，物探工作。針對(duì)不同巖層，存在不同性質(zhì)特點(diǎn)，包含放射性、磁性、剛度、密度等，采用科學(xué)探測(cè)儀器，有效測(cè)定巖層的物理性質(zhì)，根據(jù)物理場(chǎng)特征，對(duì)異常情況進(jìn)行分析，結(jié)合地質(zhì)資料，分析地下地質(zhì)物體的狀況。對(duì)于工程勘探，通常選擇用彈性波勘探法與電法勘探法。電法勘探采用儀器對(duì)巖土導(dǎo)電性差異進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而識(shí)別地下的地質(zhì)狀況，以巖石電學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，巖石電性差異、孔隙大小、富水強(qiáng)度等因素，均可能影響電法勘探結(jié)果。因此，需配合鉆孔、試坑校驗(yàn)，方可獲得準(zhǔn)確、可靠的判別資料。使用電法勘探，需考慮地形條件，要求地形起伏差小，因此電法勘探法普遍應(yīng)用于河谷區(qū)、平原地區(qū)。物理勘查方法主要分為三種：其一，高密度電阻率法。它是根據(jù)巖體的導(dǎo)電性差異來(lái)進(jìn)行物探，一次性可以采集多裝置數(shù)據(jù)，主要研究深度方向的電性變化和水平方向的電性變化。對(duì)有效異常的比值數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)換算，有利于推測(cè)前者的災(zāi)害埋深和范圍，它主要應(yīng)用于深度較淺的采空區(qū)、巖石分化層等勘查；其二，視電阻率法。主要是對(duì)采空區(qū)的填充空氣的電阻率與硫化物礦體的電阻率的進(jìn)行鑒別，應(yīng)用于圈定采空區(qū)；其三，瞬變電磁法。這種方法主要根據(jù)不接地回線或接地線源發(fā)送一次脈沖電磁場(chǎng)的間歇期間，利用線圖或電極對(duì)地下半空間二次渦流場(chǎng)的變化進(jìn)行觀測(cè)，而且這種方法的信噪比高、分辨率強(qiáng)、探測(cè)的深度、速度較大、較快，容易發(fā)現(xiàn)采空區(qū)的異靜。
其次，鉆探工作。在鉆探過(guò)程中，需采用探測(cè)工具與設(shè)備，利用人工與動(dòng)力的結(jié)合作用，對(duì)巖石進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割，或者沖擊鑿碎，簡(jiǎn)歷直徑小與深度達(dá)的圓形鉆孔。待取出巖心，可直觀反映地質(zhì)巖性與地質(zhì)構(gòu)造。從鉆孔去除水樣或巖樣，給予實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，試試鉆孔之后，給予灌漿、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)試驗(yàn)，對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)。同物探比較，鉆探不受環(huán)境限制，可直接取樣，直觀觀察巖心，具有較高的勘探精度。
4 工程地質(zhì)野外試驗(yàn)和水文地質(zhì)野外試驗(yàn)
對(duì)于工程地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)勘察而言，野外試驗(yàn)作為重要勘察手段，是定量評(píng)價(jià)水文地質(zhì)問(wèn)題，工程設(shè)計(jì)與施工，認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)條件所需參數(shù)的重要獲取手段。
首先，鉆孔壓水試驗(yàn)。采用專業(yè)性的止水機(jī)械，設(shè)置間隔性鉆孔段，在鉆孔段，選擇固定水頭試試鉆孔與壓水，讓水通過(guò)孔壁裂隙，可直接滲透至周圍，直至滲透水量逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)試驗(yàn)段長(zhǎng)度與滲入水量，確定壓水水頭，分析裂隙巖石水滲透性能。
其次，抽水試驗(yàn)。選擇一定抽水設(shè)備，在地下暗河、方塘、鉆孔、上升泉、截流工程上進(jìn)行抽水試驗(yàn)，對(duì)含水層各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，對(duì)地下水的水文地質(zhì)、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行判斷，分析地下水和地表水的水力關(guān)系。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，工程地質(zhì)勘察作為一項(xiàng)復(fù)雜性、系統(tǒng)性的工作，其勘察結(jié)果好壞，對(duì)工程選點(diǎn)、設(shè)計(jì)、施工具有直接影響，而水文地質(zhì)勘察作為工程地質(zhì)研究的重要內(nèi)容，建設(shè)單位必須重視水文地質(zhì)勘察。進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，主要為研究水文地質(zhì)條件，為查明地下水的分布規(guī)律與形成規(guī)律，評(píng)價(jià)地下水的水質(zhì)、水量，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供可靠、準(zhǔn)確的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，在水文地質(zhì)勘察時(shí)，可采用鉆探方法，加強(qiáng)鉆孔壓水試驗(yàn)與抽水試驗(yàn)，為工程建設(shè)更為準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠的水文地質(zhì)資料。
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