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中圖分類號: E271 文獻標識碼: A
一、工程地質勘察水文地質的主要內容
工程地質勘察水文地質的勘察工作受到多種因素的影響,主要有地下水類型、水位的變化幅度、巖層的滲透性等等。在水文地質勘察工作中一定要重視地下水對整個工程的影響,這樣才能有效地保證工程地質勘察的質量。根據水文地質勘察的結果分析地下水的性質以及對建筑物可能造成的影響,根據這些影響來制定相應的補救措施,盡量減少地下水對建筑造成危害。傳統的水文地質勘察工作沒有對地下水的性質有詳細的了解,忽視了地下水對建筑物地基的傷害,最終形成地基下沉的情況,給整棟建筑帶來了不可彌補的損失。為了避免建筑再次出現下沉的情況,工程地質勘察部門的工作人員一定要加強水文地質勘察工作,重點評價地下水對建筑可能造成的影響,保證勘察數據的真實性,為下階段的施工提供有利的條件。當建筑物出現質量問題時,根據水文地質勘察的數據以及建筑物本身的特征來制定相應的補救計劃,盡可能將損失降到最小。
不同巖性對于地下水的評價重點也不相同,例如強風化巖、軟質巖石等就要考慮地下水對建筑物的軟化以及膨脹的作用;當建筑物基層存在流砂時,通過預測流砂的侵蝕程度來采取措施;當建筑物的基層含有積水層,需要評估積水層可能會給建筑物帶來的傷害。從各方面考慮地下水可能造成的危害,保證建筑物的質量和安全。
二、工程地質勘察水文地質存在的問題
(一)各種地下水的性能
地下水按照不同的分類方式可以分為不同的地下水,根據地下水的的性質可以分為松散巖類孔隙水、火山巖裂隙孔隙水以及基巖裂隙水等,根據地下水的埋藏深度可以分為承壓水和潛水,不同類型的地下水會給建筑帶來不一樣的影響。地下水的侵蝕強度、膨脹強度以及流砂的含量等等都會直接改變水文地質勘察的結果。
(二)水位的變化幅度
水位變化幅度與建筑的地基建設有著很密切的關系,所以在建筑施工之前一定要對水位的變化幅度有精準的測定,充分利用抽水孔檢測方式的優勢,保證檢測結果的科學性和合理性。建筑物在設置地基的深度之前要計算砂土的液化情況以及膨脹土的膨脹深度,保證地基的穩定性?;鶎拥膲毫τ嬎?、地下涌水量的計算都需要水位變化幅度的數據,有效地把握地下水變化的幅度才能制定出最合理的施工方案。在勘察地下水水位變化時,要考慮到當地的地形、氣候以及人為造成水位變化的情況,還要適當的擴大勘察的范圍,不僅要加強當地的水文地質勘察工作,還要對臨近地區的水文地質有詳細的了解,動態把握水位的變化,查清地下水水位發生變化的根本原因。在不同季節,地下水的水位有很明顯的區別,在建筑施工中要盡量設置高的地下室底板,避免在雨水季節中出現地下水滲透的情況。
(三)各種地下水對建筑的腐蝕
不同地下水的腐蝕性也有很大的區別,不僅要對含有化學成分的地下水進行研究和分析,還要評價飲用水給建筑帶來的腐蝕性。但是在實際的水文地質勘察工作中,工作人員將全部的重心放在具有強烈腐蝕性的地下水上,忽視了飲用水對建筑物的腐蝕。飲用水本身的腐蝕性并不是很強,但是建筑地基長期受到飲用水的腐蝕也會影響到建筑物本身的穩定性,給建筑物埋下了安全隱患。評價地下水的腐蝕性也有一定的標準,主要是根據地下水中的沙質土壤來判斷,具有很強腐蝕性的地下水中包含粉砂、細砂、礫石等多種沙質土壤,腐蝕性較弱的地下水中只含有少許的粉砂和黏土。在實際的抗腐蝕工作中,可以根據地下水的腐蝕強度來制定相應的措施。
三、解決工程地質勘察水文地質問題的有效措施
(一)加強地下水實驗基地的建立
加強地下水的研究是解決工程地質勘察水文地質問題的一個有效措施,相關的工作人員只有加深了對地下水的認識,才能為工程項目提供科學合理的建議,減少地下水對建筑物的傷害。地下水實驗基地的建立,可以將地下水研究項目列入正式的研究工作中,引起社會各界的關注。地下水實驗基地可以針對我國不同地區的地下水實施研究計劃,根據地下水特有的性質來分析地下水可能會對建筑物造成的危害以及危害的程度,為我國的工程地質勘查工作創造良好的條件。
(二)加強地下水的監測工作
隨著信息技術的不斷發展,網絡技術應用的方向也越來越廣泛。在水文地質勘察工作中可以利用網絡技術的優勢來實現地下水的監測工作,全天24小時監控地下水的變化情況,將監測到的數據直接發到數據庫中。這樣的監測方式不僅能夠大大提高監測的效率和質量,還能減輕監測人員的工作壓力。我國傳統的工程地質勘察方式不能很好地保證數據的精確度,監測結果存在一定的片面性。監測效率的提高,可以及時根據地下水的變化情況來制定相應的應對措施。
(三)推行新技術、新理念的發展,提高水文地質的勘察質量隨著科學技術的發展,各種有關水文地質勘察工作的先進技術開始出現在人們的視野中,但是在實際的勘察工作中這些技術并沒有得到很好地利用。很多的工作人員不能很好地掌握這些技術的使用方式,給實際的勘察工作帶來一定的影響。這需要相關的部門加強員工的培訓,提高員工的專業技能,加大新技術的宣傳力度,讓員工真正接受新技術,這樣才能真正發揮技術的優勢。員工樹立進步的觀念也十分重要,員工要改變傳統的勘察觀念,正確認識水文地質勘察工作的重要性,在新理念的指導下開展自己的工作。新技術和新理念得到很好地推廣和發展,才能真正解決水文地質存在的問題。
四、總結
加強水文地質的勘察是促進工程地質勘察發展的必要途徑,但是真正解決水文地質存在的問題是一個長期的過程,需要各部門的共同努力才能夠實現。相關的工作人員首先要樹立正確的觀念,正視水文地質本身存在的問題,根據這些問題有針對性地制定對應的措施。在實際的勘察工作中要充分利用先進的技術,將科學技術的優勢發揮到極限,提高水文地質勘察工作的質量和效率,為工程地質勘察的發展奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]張寶英. 工程地質勘察中的水文地質問題綜論[J]. 科技創新導報,2011(7)
[2]馬久信.論工程地質勘察水文地質問題[J].科技創新與應用,2012(9)
中圖分類號:P641 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)17-0333-01
隨著科學技術的不斷進步,我國工程地質勘查工作的發展取得了一定的進步,但是水文地質在工程地質勘察中占有重要地位卻往往容易被忽視。因此,工程勘測中水文地質問題日漸顯現,給地質勘測工作帶來一定的影響。據大量事實統計,地下水與巖土相互作用所造成的地質災害具有:類型的多樣性、機理的復雜性、分布的廣泛性、災害的嚴重性和可控性等特征。因此,做好這方面的勘察工作可以客觀地評價地下水對建筑工程的作用及其影響,并根據資料提出預防及治理措施的建議,保證建筑工程基礎的耐久性和穩定性,進而切實提高工程的安全性。
1 影響工程地質勘察的主要水文因素
1.1地下水類型。地下水按照不同的分類方式可以分為不同的地下水,根據地下水的的性質可以分為松散巖類孔隙水、火山巖裂隙孔隙水以及基巖裂隙水等,地下水的侵蝕強度、膨脹強度以及流砂的含量等等都會直接改變水文地質勘察的結果。尤其是在一些水文條件較為復雜的地區,由地下水而引發的工程問題更為嚴重。
1.2水位的變化幅度。水位變化幅度與建筑的地基建設有著很密切的關系,所以在建筑施工之前一定要對水位的變化幅度有精準的測定,充分利用抽水孔檢測方式的優勢,保證檢測結果的科學性和合理性。水文地質問題是工程建設地質勘查至關重要的一個環節。地下水位的上升、下降以及由此帶來的孔隙水壓力的變化都會對工程建設帶來較大的影響。
1.3巖層的滲透性。水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。松散巖上的顆粒愈細、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發育,其透水性就愈強。在地下水位以下開挖基坑,應進行滲透和富水試驗,并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定的可能性。
1.4地下水的活動。對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地,應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉上時,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
2 全面勘察場地的水文地質需要注意的問題
2.1針對該地區的自然氣候條件進行調查,主要包括降水量、氣溫變化、地下水位變化、河流水位變化含水層的分布以及具體厚度等等因素,“通過現場測驗測定地層滲透系數等水文地質參數”,[2]第二,對地區附近的地下水是否遭到污染以及污染程度進行勘察測定,對河流水庫、水壩對水位的影響進行考察等。要注意做到考察的全面性,充分把握各種可能性因素對水文地質的影響。
2.2在對地區的水文地質特點做出全面考察后,邀請相關的地質專家等專業技術型人才做出全面分析,并對各種因素的發展變化做出科學具體的預判,對各種因素可能對施工帶來的影響進行分析,以便于提前做出預防措施,調整施工方案;對今后可能對巖層建筑帶來的影響及時做出技術層面的預防工作,最大限度的減少安全隱患以及任何威脅工程質量的因素。
2.3對于水文條件相對復雜的地區來說,在充分勘察、預測的基礎上,還要采取各種措施進行實時監測,例如邀請水利技術人員進行地下水位的監測,要求氣象人員進行降水量的監測等等,充分把握該地區的各種水文地質問題,密切關注各種數值的變化,以便于及時防范,保障巖層工程建設的順利進行。
2.4必須加強對水文地質問題的認識,在工程地質勘察過程中加強對水文地質問題的重視,不僅僅要查明與工程建設項目相關的水文地質特點,還要針對其有可能對工程建設產生的各方面影響進行全面的分析、預測,并針對其存在的危害提出合理可行的治理措施,從而在最大程度上減少水文地質問題對施工建設的影響,避免對建筑物造成危害。
2.5不同巖性對于地下水的評價重點也不相同,例如強風化巖、軟質巖石等就要考慮地下水對建筑物的軟化以及膨脹的作用;當建筑物基層存在流砂時,通過預測流砂的侵蝕程度來采取措施;當建筑物的基層含有積水層,需要評估積水層可能會給建筑物帶來的傷害。從各方面考慮地下水可能造成的危害,保證建筑物的質量和安全。
2.6為了避免建筑再次出現下沉的情況,工程地質勘察部門的工作人員一定要加強水文地質勘察工作,重點評價地下水對建筑可能造成的影響,保證勘察數據的真實性,為下階段的施工提供有利的條件。當建筑物出現質量問題時,根據水文地質勘察的數據以及建筑物本身的特征來制定相應的補救計劃,盡可能將損失降到最小。
3 解決工程地質勘察水文地質問題的有效措施
3.1加強地下水的研究。相關的工作人員只有加深了對地下水的認識,才能為工程項目提供科學合理的建議,減少地下水對建筑物的傷害。地下水實驗基地的建立,可以將地下水研究項目列入正式的研究工作中,引起社會各界的關注。地下水實驗基地可以針對我國不同地區的地下水實施研究計劃,根據地下水特有的性質來分析地下水可能會對建筑物造成的危害以及危害的程度,為工程地質勘查工作創造良好的條件。
3.2加強地下水的監測工作。在水文地質勘察工作中可以利用網絡技術的優勢來實現地下水的監測工作,全天24小時監控地下水的變化情況,將監測到的數據直接發到數據庫中。這樣的監測方式不僅能夠大大提高監測的效率和質量,還能減輕監測人員的工作壓力。我國傳統的工程地質勘察方式不能很好地保證數據的精確度,監測結果存在一定的片面性。監測效率的提高,可以及時根據地下水的變化情況來制定相應的應對措施。
3.3推行新技術、新理念的發展,提高水文地質的勘察質量隨著科學技術的發展,各種有關水文地質勘察工作的先進技術開始出現在人們的視野中,但是在實際的勘察工作中這些技術并沒有得到很好地利用。很多的工作人員不能很好地掌握這些技術的使用方式,給實際的勘察工作帶來一定的影響。這需要相關的部門加強員工的培訓,提高員工的專業技能,加大新技術的宣傳力度,讓員工真正接受新技術,這樣才能真正發揮技術的優勢。員工樹立進步的觀念也十分重要,員工要改變傳統的勘察觀念,正確認識水文地質勘察工作的重要性,在新理念的指導下開展自己的工作。新技術和新理念得到很好地推廣和發展,才能真正解決水文地質存在的問題。
3.4建筑物在設置地基的深度之前要計算砂土的液化情況以及膨脹土的膨脹深度,保證地基的穩定性?;鶎拥膲毫τ嬎恪⒌叵掠克康挠嬎愣夹枰蛔兓臄祿?,有效地把握地下水變化才能制定出最合理的施工方案。在勘察地下水水位變化時,要考慮到當地的地形、氣候以及人為造成水位變化的情況,還要適當的擴大勘察的范圍,不僅要加強當地的水文地質勘察工作,還要對臨近地區的水文地質有詳細的了解,動態把握水位的變化,查清地下水水位發生變化的根本原因。在不同季節,地下水的水位有很明顯的區別,在建筑施工中要盡量設置高的地下室底板,避免在雨水季節中出現地下水滲透的情況。
4 結語
通過上述分析,可以了解到水文地質問題對工程建設的意義十分重大,容不得半點馬虎,因此,在工程地質勘察的過程中我們要認真采取措施解決水文地質問題。工程地質中的地下水問題是不可忽視的重要問題,切實做好水文地質勘察工作,掌握水文地質的相關理論知識,正確運用各種方法準確地測定各個重要的水文地質參數,提高資料的可靠性,對于建筑工程的基礎設計、持力層選擇以及防治工程地質災害等諸多方面都有著舉足輕重的意義。
參考文獻
[1] 郭岐山.工程地質勘查中水文地質問題的探討[J].科技風,2010(16):117.
2 水文地質對工程地質勘察的意義分析
一個地區的地下水、地質以及水文地質條件探索與研究的過程是通過水文地質調查而確定的。水文地質勘探要對區域水文地質條件加以充分把握,將基本資料提供給農業和建筑業;特殊水文地質勘探的主要目地就是對有關的實際問題和生產中的地下水進行解決研究,如礦床水文和工礦企業、城鎮的供水水文以及土壤改良水文等地質勘探。
工程地質勘探工作和施工區地質條件是由工程地質勘察確定。各種工程地質情況工程建設的評估是其主要任務;對使地質條件產生變化的影響進行預測;提供可靠的科學依據保證設計、施工和正常運轉工程。工程地質勘察工作,因地質情況具有不同程度的復雜性,混凝土建筑具有的類型各不相同,工程條件形式、建筑結構也不相同,可能存在的和要求的工程地質問題也各有差異,其勘探內容和項目是有很大區別。勘察水文地質和工程地質十分必要。
3 巖土工程中水文地質的勘察要求
第一:自然地理條件
這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風氣候與否,擁有的濕潤程度與熱量等,地形地貌是指工程區域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
第二:地質環境
包括工程所在區域的地質構造特征、基底構造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構造運動等方面的內容。
第三:地下水位情況
包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢;地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點內容。
第四:各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度
主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現場試驗測定地層滲透系數等水文地質參數等;場地地質條件下對地下水賦存和滲流狀態的影響、判定地下水水質對建筑材料的腐蝕性等。
3 工程地質勘察中的水文地質的應對措施
3.1 制定完善的巖土工程勘察報告
工程地質勘察所得出的最終成果為巖土工程勘察報告,它能夠為建筑工程地基基礎設計起到重要的參考作用。巖土工程勘察報告中包含很多方面的內容,如地下水類型、含水層分布狀況、地表體與含水層間的水利聯系、水文地質參數、地下水補給、徑流及排泄、地下水位季節變化趨勢等。因此在工程地質勘察工作中必須要確保巖土工程勘察報告的科學性、準確性與全面性。
3.2 查明情況、結合實際
工程地質勘察中主要包含水文地質、地形地貌及巖土物理性質等工程地質條件,在具體的工作中查明工程地質條件之后必須要充分結合項目的實際情況并對工程地質所帶來的影響給出客觀評價,從而為工程項目設置良好的安全防護措施提供重要參考依據。
3.3 運用高科技手段進行勘查
對水文與環境地球物理勘探進行調查,如地質、水文地質情況以及地下水分布狀態。需要注意的是,重點應該放在地面調查較為困難或是難以解決問題的地段進行物探工作,條件允許的情況下還可以將高密度電法勘探和激發極化法電法勘探加以結合,從而保證工作能夠達到深度、分辨率要求。
3.4 預防因地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害
在自然狀態下,地下水動水壓力的作用十分微弱。但是在建筑工程活動當中,由于地下水天然動力平衡的條件被改變,在動水壓力作用下也會導致一些后果嚴重的巖土工程危害。
當建議采用樁基時,應評價采用樁的適宜性;對樁的類型、平面布置、直徑、長度和樁基持力層,提出建議;對樁尖持力層的選擇進行論證;提出樁的側摩阻力和端阻力;提出單樁承載力的建議;在大面積堆載及欠壓密地區,尚應分析樁周土對樁的負摩阻力;對預制樁或沉管樁的沉樁可能性,進行論證;挖孔樁、鉆孔樁、沖孔樁的成孔工藝,成孔過程可能出現的問題及施工技術措施,樁的施工質量控制方法和要求;對樁基工程設計、施工、檢測、監測的其他建議;一般應提出以樁的靜載荷試驗驗證或確定單樁承載力的建議。
3.5 預防因地下水升降而引起的巖土工程危害
地下水位的升降超過一定程度有可能造成粉土以及粉細砂飽和液化而出現流砂、管涌等問題,也可能導致土壤鹽漬化、沼澤化而腐蝕建筑物。因此在水文地質勘察工作當中要密切注意并調查掌握地下水位的條件以及升降變化的情況。在自然環境中,地下水位往往是季節性變化,旱季水位下降而雨季水位上升,這種變換幅度小,并且是漸變的、區域性的。
城市中由于人為因素導致的地下水位局部地區的升降變化往往要比自然變化的幅度大,導致的巖土工程危害也更加嚴重,需要引起高度警惕。對巖土的主要物理力學性質指標、原位測試數據進行分析、統計,并對巖土參數的可靠性、適用性進行評價,說明采用的試驗方法和取值標準、不同測試方法所得結果的分析比較,分層提供各項統計指標的范圍值(最小值、最大值)、平均值、標準差、變異系數、樣本數(參加統計的數據的個數)、巖土參數的標準值或設計值。
3.6 預防地下水位對巖土物理力學性質的影響
地下巖層分為很多種,但是其中一些風化較為嚴重的受到巖層物理力的影響較大,而巖層物理力與水文狀況之間的關系較為密切,因而從某種層度上來說水文狀況之接影響著地下巖層物理力的變化,也就是直接影響著地下巖層的變化,其對于建筑施工的安全有著很大的影響。
4 地質勘查中水文地質勘測注意事項
首先:重視水文地質工作
地質勘查工作具有非常重要的意義,高質量的地質勘查工作,不僅能為工程提供設計和施工的科學依據,同時對工程質量的提高也能起到積極的作用,因此地質勘查工作不僅要對水文地質問題進行深入研究,同時還水文地質問題放在重要的位置上,從而保證地質勘查質量的提升。
自然地理條件。這主要包括工程所在區域的季風、氣候濕潤程度、所處水系、平原和高原、地形、地貌特點及堆積物等;其次,地質環境。工程區域的地質環境應該包括該地區的地質構造、基底構造、底層巖性以及新構造運動等等內容。
地下水位情況。水文地質勘查中的地下水位情況應該主要對近些年地下水位的最高值以及其變化趨勢、地下水的補給排泄條件、地下水與地表水之間的補給關系等內容進行科學有效的分析。
含隔水層的情況。這一部分內容應該對這兩個水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位等內容進行勘查。另外對含水層的實際分布情況以及其厚度和深度等進行研究。對該區域的地層滲透系數、地下水賦存以及滲透的影響以及地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。
其次:確保水文地質參數測定的準確性
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
在工程勘察中設計和施工過程中,水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視,導致地下水引起的各種巖土工程危害時有發生。本文通過對以往工程勘察中水文地質問題對工程的危害進行分析,并做出評價,主要針對其給工程帶來的不便進行探討。
1充分認識地下水對巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。引起地下水位的變化可分天然因素和人為因素。當地下水位的變化達到一定程度時,都會對巖土工程造成危害.地下水位變化引起危害可分為三種方式
1.1水位上升對巖土工程危害
造成潛水位上升的因素包括:附近修建水庫,附近河流、湖泊、水庫的水位升高,灌溉工程包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工,工業廢水和各種地下給排水管道的滲漏,等等。潛水位的上升對建筑物的安全是極其不利的:它會軟化地基.使粘性土含水率增高而強度降低壓縮性增高,進而使建筑物產生較大的沉降變形;使地基隆起或產生側向位移,引起基礎上浮,建筑物失穩;使原本并沒有達到飽和狀態的砂土及粉土達到飽和狀態,引發砂土地震液化問題,或者引發流砂、管涌等現象:斜坡、河岸臨空面因潛水位上升降低了巖土體力學性能而產生滑移、崩塌等不良地質現象,導致破壞或失去正常的使用功能。
1.2地下水位下降引起的巖土工程危害
地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水,采礦活動中的礦床疏干,以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給.等等。地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害,以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。
1.3地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害
造成地下水位波動的原因可能有:氣候的變化,季節變化,地球與月球引力變化,河流、湖泊、水庫水位變化,潮汐變化及氣壓變化等。地下水位反復升降可能造成以下結果:(1)地下水位的波動總是導致土的壓密,因為土體卸載后接著再加載其密度總比原來的大;(2)增加建筑基礎工程材料的腐蝕性破壞;(3)使木樁干濕交替容易腐爛,使泥炭土地基比永遠埋于水下更加不利;(4)使一些含鹽地層如石膏層和鈉鹽層發生溶解作用從而使建筑物產生相當大的位移;(5)能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大。進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。
地下水在天然狀態下的動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件。在浮壓力或揚壓力的作用下,往往會引起一些嚴重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關的工程地質文獻中已有較詳細的論述,這里不再重復。
2明確工程地質勘察中水文地質問題評價內容
為提高工程地質勘察質量,應在工程地質勘察中加強對水文地質問題的研究,不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題 ,評價地下水對巖土體和建筑工程可能產生的作用及其影響;更要提出預防及治理措施的建議,為設計和施工提供必要的水文地質資料,以消除或減少地下水對工程建設的危害。
水文地質條件主要是研究地下水的賦存和運動規律。調查地下水的分布、埋藏、徑流、水質、變化等,查明含水層與隔水層的分布,各含水層的富水程度以及它們之間的水力聯系、各隔水層的可靠性等,研究地下水與地表水之間的聯系和地下水動態的變化規律,對地下水位的變化進行長期觀測,分析水文地質條件對工程建筑的影響程度和范圍。如在修建水利工程時,必須查明庫、壩區的水文地質條件,分析產生滲漏問題的可能性,為防滲處理提供可靠的地質依據;在工民建地基基礎勘察時要查明地下水中的某些化學成分對地下建筑的侵蝕性;在煤田地質的勘察中,要查明巖溶通道和礦井坑突然涌水等水文地質問題;在北方道路的地質勘察中,要研究地下水位埋深和毛細上升高度,為預測產生凍脹危害和道路翻漿提供地質資料。
3 依據工程收集材料,是保證工程水文地質好壞的首要
(1 )自然地理條件:包括氣象水文特征和地形地貌等內容。氣象水文特征是指工程所屬地域是屬于亞熱帶還是熱帶,季風氣候與否,擁有的濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
(2 )地質環境條件:包括工程所在區域的地質構造特征、基底構造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構造運動等方面的內容。
(3 )地下水位情況:包括近2 ~5年最高地下水位、水位變化趨勢;地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點內容。
(4 )各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度;主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現場試驗測定地層滲透系數等水文地質參數等;場地地質條件下對地下水賦存和滲流狀態的影響、判定地下水水質對建筑材料的腐蝕性等。
4 重視巖土水理性質的測試和研究
巖土的水理性質是指巖土與地下水相互作用時表現出來的各種性質巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖:巖土的水理性質不僅會影響巖土的硬度和變形能力,而且某些性質還能直接影響到建筑物的穩定(以往我們在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視,對巖土的水理性質卻有所忽視,因而對巖土工程地質的評價是不夠全面的。巖土的水理性質是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質,下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響。同時重點探討巖土的水理性,;裂縫性;孔隙性。
2.1地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響:地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結合水、毛細管水和重力水三種,其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種。
2.2巖土的主要的水理性質表現為軟化性,是指巖土體浸水后,力學強度降低的特性,它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。透水性,巖土的滲透性的強弱首先決定于巖土空隙的大小和連通性,其次是空隙度的多少。崩解性,是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。給水性,是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以給水度表示。脹縮性,是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。
2.3同時,對于巖土另外一個特征的研究也是至關重要的:巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區別于混凝土鋼材等人工材料的主要特點,也是決定水文地質條件的主要因素,所以分析巖石的裂隙性和土的孔隙性是做好水文地質勘察的主要工作內容之一。
4.結語
綜上所述,水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發展,其必將受到越來越廣泛的重視,切實做好水文地質工作將對勘察水平提高起著極大推動作用。
參考文獻:
水工環圖件的科學性,是以圖形表征水工環學科內涵與外延,學科間的交叉滲透,創新與發展;其實用性主要是針對用戶的需求而言,按服務對象,讀者層次給予區別,提出下列分類原則。
①科學性與實用性目標明確的原則。
②基礎性與專題性有別的原則。
③用途與內容一致系統分明的原則。
④圖面層次有序邏輯性強的原則。
中圖分類號:TV512 文獻標識碼:A
在我國的水利工程建設中,地質勘探技術相較于煤礦勘探技術工作有著很大區別,其中最顯著的區別有兩點。首先是水利工程的地質勘探技術在實施過程中更加復雜和煩瑣;其次是水利工程的地質勘探技術需要更高端的勘探水平和技術。在確定水利工程建設過程中的地質能夠進行開采,我們需要進行詳細、嚴謹的水文地質科學實驗。在我國重點扶植建設的工程項目中,其中較為重要的是水利工程建設,由于水利工程建設主要的支持力量來自國家,因此在水利工程責任方面主要考量的是國家責任,人民利益。在水利建設的過程中,我們不僅僅需要發展創新每一項科學技術,同時還要針對現場的施工管理過程進行創新和發展。在水利工程建設設計階段我們需要采用先進的科學技術,來實現水利工程建設過程中地質勘探技術的高端性以及先進性。只有這樣我們才能夠在技術角度來保障水利工程的地質勘探技術合理,科學。
1.我國水利工程建設過程中地質勘探工作面臨的主要問題
1.1 在水利工程建設過程中工程周邊的環境問題能夠影響地質勘探工作
在我國水利工程地質勘探的過程中,一定會出現區域范圍內的水分變化,這樣就會導致或者加速施工區域上空的空氣變得潮濕,這樣的問題就會導致在水利工程建設區域形成較為單一的空氣形式,這樣就會嚴重的破壞施工當地的周邊自然環境,嚴重情況下會導致施工當地出現生態環境破壞的問題。需要我們在地質勘探過程中給予足夠的重視。
1.2 在水利工程建設過程中水文問題會影響地質勘探工作
在我國水利工程建設過程中,地質勘探工作較為重要的一項就是水文地質的相關檢測?;谒臋z測的重要性,我們在這一問題上需要給予足夠的重視。但是由于種種原因,現階段的地質勘探工作對于水文地質檢測工作沒有給予相應的重視。水庫的蓄水過程和放水過程會嚴重地影響地下水位的變化,會導致地下水位下降,水位的下降會影響施工周邊的生態環境。同時由于周邊河流不斷減少的流量,會導致河流的自身凈化能力下降,出現施工周邊的水質惡化狀況。
1.3 在水利工程建設過程中工程的建設質量也會影響地質勘探工作
在我國水利工程建設過程中由于對地質勘探技術的應用過程沒有詳細的監督和重視,就會造成非常嚴重的后果,其中顯著的一點就是造成施工過程中的施工質量問題。在應用地質勘探技術的過程中,其中最重要的一點就是要保障在設計計算過程中使用的計算公式以及計算方法能夠同實際應用的一致,但是很多時候并沒有完全做到一致,這樣就會導致地質勘探計算出的數據模糊,沒有辦法給出詳細的勘探數據,這樣的數據就會導致地質勘查工作失去了嚴謹性的特點,嚴重的情況會導致整個工程的工期延后,造成嚴重的經濟損失。
2.我國水利工程建設過程中地質勘探設計的主要內容
2.1 簡述地質勘探設計的一般步驟
在地質勘探設計的過程中主要分為4個步驟,首先是工程地質勘探任務書的接收;其次是要針對勘探任務確定項目負責人;再次是項目負責人針對勘測項目本身編寫設計計劃綱要;最后將編好的設計勘探計劃綱要上交評審定論。
2.2 簡述地質勘探設計過程中采用的主要方法
2.2.1 地質勘探設計過程中的工程地質測繪設計方法
在地質勘探的過程中應用最多的設計方法就是地質測繪設計。這種設計方法主要是應用相應的數據進行說明,來分析整個工程中出現的問題。因此在應用次方法的過程中我們需要進行大量的數據調查,同時還要結合地質學以及工程地質學的相關知識來保障測繪勘測數據的準確性。在每一項測繪工作中,我們應用了不同的測繪比例,正是由于比例的不同才能夠在數據方面保障整個工程測繪過程中的精確度。
2.2.2 地質勘探設計過程中的山地勘測設計方法
由于在地質勘探過程中容易出現山地的測量地形,這樣的情況下我們就需要采用山地勘測技術來進行地質勘探設計。這種勘測技術的主要流程為通過機械或者人力將需要勘測的地質表面進行浮土的清除,然后進行具體的采樣勘探,這種方法非常的便捷,因此應用范圍也較廣。
2.2.3 地質勘探設計過程中的工程鉆探設計方法
在工程鉆探中主要體現在鉆探設備上有所改善,通過更改不同材質的鉆頭來提高鉆井速度和巖心采取效率,過去我國在鉆頭上普遍采用缸里或者是硬質合金材料,而現階段將鉆頭材料更改為金剛石,金剛石的特點就是硬度大,所以此材料的運用在一定程度上促進了鉆探技術的發展。
2.2.4 地質勘探設計過程中的工程物探設計方法
它的工作內容是通過運用觀測儀器來實現對指定勘探區域進行物理性觀測,再結合相關的數據分析進行合理化的原理總結推斷,一般是針對該區域的地質構造以及勘探范圍和深度進行準確性定論。在工程物探中一般包括地震勘測方法、重力場以及磁場勘測法等。
參考文獻
中圖分類號:P631.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)13-0031-01
相比于其他測量方法,高密度電法能夠獲取加大的信息量,并且其具有廣泛的應用領域,這是一種將電測探法與電剖面法相結合的新型探測方法,其主要是應用介質電性差異來對人工或者是天然電場的變化進行勘探,將其應用于水文地質與工程地質的勘察中,能夠取得良好的應用效果。
一、高密度電法的原理
對高密度電法的原理進行簡單分析,其原理與普通的電阻率法類似,其中最為明顯的區別就是在高密度電法的觀測中,設置了高密度的觀測點,是一種陣列勘探方法,起初陣列電法勘探的思想從上世紀70年代末期開始萌芽,其常用的電阻率法的裝置類型示意圖如圖1所示。
a、 二極裝置;b、三極裝置;c、聯合剖面裝置;d、對稱四極裝置;e、偶極裝置;f、中間梯度裝置;g、電測深裝置
高密度電法的最初模式是英國人設計的電測深偏置系統,20世紀80年代中期日本借助電極轉換板實現了野外高密度電法的數據采集。我國研究高密度電法及其應用技術是從20世紀末期開始,從理論方法和實際應用的角度進行了探討并完善,有些著名大學和有關儀器廠家研制成了幾種類型的儀器。高密度電法野外測量時將全部電極( 幾十至上百根) 置于剖面上,利用程控電極轉換開關和微機工程電測儀便可實現剖面中不同電極距、不同電極排列方式的數據快速自動采集。傳統式高密度電法儀工作示意圖見圖2,新型分布式高密度電法工作示意圖見圖3。
高密度電法點距小,具有較大的數據密度,效率也高。是一種直流電阻率法,兩維電阻率斷面的測定結果。高密度電法可以更直觀,準確地反映地下電體異常的形式。常規電阻率的方法基于在同一時間上的測探剖面由手動控制電流安排多道電極被發送到地下,以形成一個穩定的電流場,通過自動控制,自動開關裝置觀察和記錄對剖面布局更新。高密度電法二維地電斷面測量,有剖面法和測深法兩種功能,可以地層劃分,有效的方法來檢測隱伏斷裂構造,溶洞,以及地質滑坡。高密度電法測量點之間的密度不同,有大量的信息,效率高,在測量過程中,通過轉換裝置控制電極組合進行直流勘探檢測到各種設備的形式,可以比較分析,有利于提供更多的信息,使在勘探地球物理技術的優勢充分發揮。
二、高密度電法的優點及方法
1)地球物理反演方法,高密度電阻率成像信息技術的發展,從發展的一維和二維到三維,極大地提高了地電數據解釋的準確性;2)提高數據采集的速度,不用手動以避免失誤;3)可以得到豐富的地電斷面的信息,實現現場數據采集的自動化或半自動化;4)可以選擇各種不同的電極布置;5)一次性完成的電極排列,減少了故障和干擾對電極影響和提高了效率。現場測量,它是布置測量線和測量點,預先選定后,所有的電極設置在一定的間隔的測量點上,然后通過轉換裝置所需的特殊的電極,這些電極組合成指定的電極的裝置和電極間距,各種電極裝置的觀察和多電極距觀察在觀測剖面電阻率法的多個測量點迅速完成。再配上相應的數據處理,繪圖和解釋軟件,能及時完成地質勘探任務。其中,配置在高密度電勘探溫納裝置α的最小,間距系數n(MIN)=1最大間距因子n(MAX)=16,由兩個主要部分組成,數據前處理和數據反演處理。
數據前處理主要包括: 編輯視電阻率值,不含失真的數據。組成由多個測量的橫截面進行拼接。添加到的數據文件中的每一個相對應的電極的平面上的坐標,對于地形變化較大橫截面,海拔坐標被添加到數據文件中,以備反演處理時地形校正。經過對該領域所收集數據的反復計算之后,所收集數據就轉換為電阻率的關系。反演處理包括: 建立最初的二維地電模型,根據地質調查數據選擇反演參數( 阻尼因子,迭代次數,收斂極限) ,然后用最小二乘反演計算方法,以查看反演結果。最后地形校正,最終的地下地電斷面用于地質解釋。
三、高密度電法在水文地質及工程地質中的應用
高密度電法在水文和工程地質勘探工作中被極為廣泛的應用。主要是利用高密度電法在大壩穩定性評價,壩基滲流,探測大壩裂縫看到了良好的應用效果。高密度電法評價電站大壩基巖面的起伏。在高速公路高架橋,高層建筑選址,機場跑道的基礎勘探。及探測的物理性質的防空洞,涵洞,洞穴,地下未知的障礙等與周圍介質不同的地下物。應用高密度電法在巖溶石山區找水確定最佳井位,取得了良好的效果。高密度瞬態瑞雷面波的方法來完成巖土工程勘察,以確定的古河道,地下墓穴和洞穴分布和深度的迅速劃分場地類別。此外,尋找地下水,管線探測,識別采空區采用高密度電工程物探調查地質災害等。
在地質工程的勘探中,高密度電法具有一定優勢。高密度電法擁有剖面法和測深功能,根據巖溶地質的考察,能夠對部分電異常體的形態,產狀進行生動的反映。分布在石灰巖地區高密度電法了解第四系土洞發育、石灰巖巖溶,裂縫發育情況,并確定石灰石分布。高密度電法截面結果反映了石灰石和上覆第四系地層平均電反映,在凹凸不平的表面取得橫截面測量數據,以反映整體跌宕起伏的石灰巖表面條件。地形測量結果的特定的橫截面,應進行二維的地形校正,以消除地形影響,使測量橫截面與實際的橫截面接近。高密度法的研究及應用技術最近幾年在我國得到了很大的發展。我們要進一步探索和完善高密度電法理論和技術問題,實現信息數字化和計算機處理數據,促進了高密度電法在硬件,軟件上的應用和發展。此外,高速公路用高密度電法勘探采空區,塌陷區。如故障區域的大小,結構調查,傾向,傾角,巖體接觸帶( 面) 劃分等。進行次生地質的分層調查,例如,覆蓋層厚度,風化層劃分。對這些問題用高密度電法解決,可以取得很好效果。
四、結束語
高密度電法由于其自身具有諸多的優點,這使得其在水文地質及工程地質勘探中具有非常廣泛的應用,本文就主要在對高密度電法的原理及優點進行簡單分析的基礎上,對其在水文地質及工程地質勘探中的應用進行了簡單分析,這對于實際的高密度電法的相關研究具有一定的參考價值。
1.水利工程地質勘察的簡要概述
1.1水利工程地質勘察的內容。對水利工程的建設場地進行調查和研究,除了需要了解與工程建設有關的地質情況以外,還要能夠根據設計規劃和施工提供必要的資料,同時水利工程的地質勘察還包括以下這幾方面,先要針對地表動態水文活動的情況,來觀察它對地質工程的影響,并針對不同的情況提出合適的解決方案;由于地下水都會對地質工程結構帶來破壞,所以要對相應的破壞做出科學的判斷,并且可以通過搜集來的數據進行觀察,因為水利工程事關人們的居住環境,所以應當因地制宜,根據居住特點做出不同的應對措施。其次區域構造穩定問題也是不容忽視的問題,他可以了解到水利工程建設區域的地質情況,由于階梯水庫的地質條件也不同,所以更要注重合理安排查明水利工程建設區域的地質問題,其中包括導流工程的地質條件和施工區域周圍建筑物的工程地質勘察及對生活用水的調查。
1.2地質勘察工作現狀和存在的問題。隨著工程建設的不斷發展,工程項目的增多,但是地質勘察工作從開頭到結尾的整個過程卻存在不少問題。由于水工建筑物大部分都是建設在地面上,所以在施工的時候就不僅要注意到地形地質條件,還要注意到不良地質對水工建筑物產生的影響,否則不僅浪費了大量的人力物力,甚至會產生安全事故,從而降低了工程效益,并且在出現意外時,由于地質資料不完善從而不能及時制定出合理的方案,所以有必要在工程建設之前就關注到地質勘查,保證在險情發生時做好搶險工作。
1.3巖土對水利工程地質勘察的影響。巖土工程有時會出現水位上升的現象,它往往會給整個工程帶來不小的影響,雖然水位上升的原因不明確,但大多數都是地質原因,潛水位上升是主要原因,其他的原因還包括含降雨量和氣溫還有人為因素,水層結構和水文氣象因素,灌溉和施工等,所以各方面的綜合影響下都會導致水位的上升,地下水頻繁升降會對地質勘察帶來危害,不穩定的水位會導致巖土不均勻的膨脹,會不斷導致地裂從而引起建筑物,特別是輕型建筑物的破壞,最后直接影響巖土工程的安全。
2.對地質勘察和巖土治理的方法
2.1水利工程地質勘察方法。勘察方法會直接導致水利工程的質量,這些不同的方法主要有工程地質勘探、工程地質實驗、工程地質實驗和工程地質檢測等,雖然因為原則相同,一般都是堅持點面結合,由點到面,從宏觀到微觀的勘測原則,但是因為地形的不同,還要選擇不同的方法,要因地制宜。之后再根據不同的實驗順序來進行工作。在實際的情況下,還會遇到地形復雜的地方,這時要在保證勘驗的同時靈活多變,結合適當的方法完成勘驗工作。
2.2地質勘察中具體工作的要求。水利工程中的地質勘查一般可以分為四個階段,主要包括規劃,可行性研究、初步設計和技施設計的四個方面,不同的勘察階段都要做好相應的設計工作,并且每個階段的工作都要做好相應的書面文件,文件中要明確設計的不同階段和意圖,還應該配上相應的工程圖,從而明示出勘察的內容,對于那些野外的勘察,要在開工之前先了解不同地區的自然條件,是否適合施工,并且結合工程的設計方案,繪制出工程地質勘查的大綱,其中應當包括勘察的目的概況階段,地區的地形地質,工作內容的方法和工作計劃,以及計劃完成的預計時間,經費,資料的種類,示意圖等。同時針對不同階段的地質勘察,要符合這些要求,測繪的比例尺應根據工程特點,勘察階段和場地的地質條件選定,并且每一個部位都要有露頭觀察點或勘探點,并且應當針對不同的地形和巖土條件進行物探技術,并且巖土試驗應采用室內試驗和原位測試二者相結合的方法。
[中圖分類號] P641.72 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-129-2
0引言
水文地質是礦山工程地質勘察的一項重要內容,它直接關系到地下開采與地面建筑的安全性,其重要程度不容忽視。目前,我國煤礦水文地質勘察主要存在三方面的難點:首先,受煤層賦存地質影響我國多數煤礦存在供水不足的問題,從而制約了煤炭工業的快速發展;其次,由于突水方式、途徑及特征復雜多樣,煤礦水害不易被預測及防治;最后,井下排水和礦區生活用水改變了周邊地質水文條件,引起地下水水位持續下降。為降低這些問題給水文勘察帶來的影響,很早以來,我國便開始研究礦山水文地質勘察技術,同時也是本文的初衷。
1水文地質勘察技術發展現狀
水文地質學是專門研究水文地質勘察的一門學科,它為礦山工程地質勘察應用提供了理論基礎。20世紀中期,在前蘇聯、波蘭等國家的幫助下,我國成立了水文地質勘察專業,并引進了一些發達國家的新理論、新技術和新方法,在此基礎上發展了一系列的水文地質勘察技術,如同位素技術、“3S”集成技術、鉆探技術、物探技術、模型技術等。本文主要討論前三者的發展情況。
1.1同位素技術
同位素技術實質上是從微觀的角度分析水分子或其他有機、無機分子的同位素組成或放射性的強弱變化,以此來反映地下水成分或性質的宏觀變化。它首先被用于人類生態環境領域,但隨著核檢測技術的發展,同位素技術逐漸被應用于礦山水文地質研究方面,成為了水文地質勘察的一個有效手段,它不僅能夠快速測定地下水年齡、流向、流速、流量和水文地質參數,而且能夠有效確定地下水的成因和補給排泄關系,甚至還能查明某些水化學組分的成因以及污染物的來源。同位素技術是在水文地質學發展大約100年后才開始興起的,當時西方一些發達國家嘗試并利用了人工放射性同位素方法來解決水文地質實際問題,后來又逐步衍生為穩定環境同位素技術。穩定環境同位素技術關鍵之處在于離子化,然后通過飛行管將不同質量的同位素分離從而達到測量的目的,其優點體現于兩方面:一是能夠定量化研究水文地質,二是能夠排除放射同位素的干擾。在這方面我國起步相對較晚,直到上世紀80年代才取得了一些實質上的進展。
1.2“3S”集成技術
所謂“3S”集成技術指的是通過整合RS(遙感)、GPS(全球定位系統)和GIS(地理信息系統)三項技術,并結合計算機信息處理技術、繪圖及成像應用、計量地理等,專門對地質狀況進行收集處理和分析的一種水文勘探方法。它在資料收集準度方面有較大優勢,且能夠明顯縮短水文勘察作業時間、提高勘測效率。為了方便分析其發展現狀,以下將從三方面分別進行闡述。
(1)RS技術。RS技術發展源于上個世紀50年代中期,發展初期主要是應用全色黑白航空像片以及多種衛星圖像遙感片,從80年代開始我國引進了計算機圖像處理系統,尤其是微機圖像處理系統,它大幅度提高了我國水文勘察選線、選址的質量。
(2)GPS技術。GPS有助于快速定位勘察區域的三維坐標,從而對水文地質條件做出準確反映,保證了測量的精度。與現代科技相結合的自動化測量系統拓展了GPS技術應用范圍,目前看來,它是地質工程勘察技術的一個發展方向。
(3)GIS技術。由于網絡技術的成熟,GIS實現了數據處理和圖形處理一體化,它能夠對收集的地理信息數據進行有效分析和處理,從而準確反映勘察區域的水文地質條件。
1.3鉆探技術
礦山水文地質勘察技術中發展至今最直接、最有效的勘察方法仍是人文鉆探技術,它在煤田水文地質勘探的作用是其他任何方法都不能替代的,但傳統鉆探技術容易受到水源的限制,因此,我國根據實際需要開發了多種不用水或少用水的鉆探技術,如泡沫鉆探技術、空氣反循環鉆探技術等,大體都能適用于山前、盆地邊緣等干旱缺水地區。另外由于煤系下伏碳酸鹽巖埋藏較深,奧陶系巖溶含水層中存在較多的泥灰巖夾層,鉆進過程中地層漏失、坍塌嚴重,造成鉆孔結構復雜,影響正常安全進尺,因此需要研制針對解決問題的鉆探技術和合理的鉆孔結構。
2水文地質勘察技術進展分析
由以上分析得出,大多數煤礦水文地質勘察技術都是建立在先進的計算機技術、電子信息技術的基礎之上,而且仍是勘察技術進展的突破口?;诳沙掷m戰略的發展要求,我國水文地質勘察技術應遵循生態環境與人文環境協調并進的原則,并注意“三個結合”。
2.1勘探、開采與回灌技術相結合
水文地質勘探、開采和人工回灌雖然在內涵上存在本質區別,但是它們之間的關系十分密切。地下水開采以勘探所得的水文地質資料為現實依據,以回灌作為可持續條件,而回灌的方式、程度又不得不依賴于水文地質勘探水平和地下水開采水平。隨著經濟的穩定發展和人口數量的急劇膨脹,地下水資源被迫超量開采,造成了水位降落和地面深陷等一系列環境地質問題,為了緩解供水壓力,一個有效的針對途徑就是對地下含水層進行人工回灌。從長遠來看,以人工回灌的方式補給地下水可以長期維持地下水系統的穩定性,雖然 “開采”和“回灌”從字面上存在矛盾,但都旨在保證地下水的可持續開發利用。若能在新水源地的勘探階段和老水源地的改造或擴建時,統籌規劃開采井、回灌井、觀測井的數量與布分,無疑對節省投資,綜合利用各類水資源,促進地下水的可持續開發利用等具有重要的現實意義。而開發“探、采、灌”集成技術及其成套的材料、設備則是實現上述目標的關鍵,要把“探、采、灌”集成技術統一落實到地下水工程的實施中。
2.2監測、預測與控制技術相結合
傳統水文地質勘察技術是建立在某些假設的基礎之上,只能勘察特定時間段和既定條件下的地下水水位與水質等基本情況,而不能動態地對這些情況進行真實反映。眾所周知,地下水系統維持著復雜的動態平衡,它不僅容易遭受水文、氣候等自然條件的干擾,還明顯受到許多難以預料的社會條件的影響。所以,及時掌握和反饋水文地質變動信息有助于最大限度的開發利用地下水資源,而建立地下水監測、預測與控制相結合的一體化技術和設施是可持續開發利用水資源的關鍵。
計算機技術、電子信息技術的引進改變了水文地質勘察技術發展格局,它推動了監測、預測與控制技術相結合的進程。儀表設備的自動化、智能化和網絡系統的多元化是監測技術的發展方向,旨在提高監測系統運行效率和監測靈敏度。對于預測技術來說,信息技術與模型技術的結合運用是它的主流發展方向,模擬模型具有多樣化和綜合化的特點,有助于提高預測技術的準度。而控制技術的發展重點則是控制策略與控制方案的擬定,適時的引入控制機制與信息反饋機制能提高控制技術的優化水平。
2.3開源、保護與治理技術相結合
日益突出的用水需求和水環境問題使得人們逐漸意識到地下水的開源、保護和治理的重要性,地下水開源時應充分調查水量的分布、水質分級以及利用價值等,進而根據研究成果合理匯編規劃圖紙和確定工藝方案,為地下水的可持續利用提供現實依據。就地下水保護而言,一方面要強化人們對生態系統和地下水循環系統的認識,使他們能夠自覺地開展多種活動,如上文中提高的人工回灌,與此同時還應充分研究地表水、地下水、雨水及土壤水間的轉化機制,通過科學規劃、合理開采和人工誘導等方法最大限度地增加地下水的補給,充分發揮巨大地下庫容的調蓄和防災抗災能力;另一方面要重點監測地下水水質,地下水系統是個動態系統,持續超量開采容易造成整個系統水資源的枯竭,此外,直接排放的礦區生活用水也容易滲透到地下水系統,從而加劇了系統水質的惡化程度。因此,我們應從排除污染源著手來加強地下水資源保護。在地下水治理方面,雖然技術上和經費上存在一些問題,但隨著污染源擴散日趨嚴峻,水污染治理迫在眉睫??偟膩碚f在處理開源、保護和治理的關系時,應以“防”、“治”、“導”相結合為指導思想。
3總結
依賴于現代信息技術與控制技術,水文地質勘察技術已能高效地服務于煤炭安全生產,尤其是“3S”集成技術技術,它大幅度提高了水文地質勘察效率與準確性。從長遠來看,信息化、網絡化、綜合化仍是勘察技術的突破方向,并要遵循“三個結合”的原則。
參考文獻
【關鍵詞】巖土工程勘察;措施;巖土分層
眾所周知,巖土、水文地質等問題在地質勘探與巖土勘察工程當中起到了越來越關鍵的作用,并且是加強工程施工的安全與穩定,防止發生人為誘發的巖土工程巖土、水文地質等危害的關鍵所在。其中,在地質勘探與巖土勘察工程中采取科學合理的方法來進行各種巖土、水文地質等問題的相關參數的測定,并通過行之有效的分析來給出客觀準確的評價,是非常重要且又必要的。而實踐表明,地質勘探與巖土勘察工程是一項極為重要的工作,其所造成的危害對于整個工程項目而言非常關鍵,但卻常常被忽視。由此可見,切實做好地質勘探與巖土勘察工程中的巖土、水文地質等問題的研究,充分發揮其在地質勘探與巖土勘察工程當中的積極影響和作用,是整個巖土工程行業能夠實現可持續發展的重中之重。
一、地質勘探與宕土勘察的定義
從二者的關系來看, 地質勘探屬于巖土勘察工程中的一部分, 在巖土勘察工程中占據著重要地位,也發揮著重要的作用。所謂的巖土勘察,實際是指相關人員根據某工程項目的施工要求,來對施工場地進行綜合的評估、分析。其評估分析的主要內容包括:施工場地的土質、巖土工程的條件、場地周圍的環境特征等等。巖土勘察其實是一項環境勘察與文件編制相結合的勘察活動。實地勘察時的具體步驟為:對工程建設場地的地質進行測繪、勘探繼而對現場土地進行取樣,然后原位測試,室外測試以及現場檢測,通過各種檢測分析手段確定出工程建設場地的地質條件特性,然后再根據分析結果來編制不同階段階需要的報告文件。
地質勘探是巖土勘察工程中的一個重要組成部分,勘探的主要對象是工程建設場地的土質條件。詳細解釋是:利用各種手段對建設施工場地的地質進行勘查和探測, 評估和確定出地質的持力層, 然后以根據持力層的承載力來確定出該建設場地的基礎類型,最后計算出基礎參數為工程施工方案設計提供依據。
二、地質勘探和巖土勘察容易遇到的問題
2.1、勘察依據不充分
一般來說相關技術人員在正式開展巖土勘察工作之前,都要搜集大量附有坐標和地形介紹的建筑平面圖,詳細了解預建筑物的功能特點、建設性質、荷載能力以及埋置深度等等。這是巖土勘察之前必須要做的準備,是保證巖土勘察工作順利進行的關鍵。然而在實際勘察中, 少數勘察人員或相關單位由于缺乏對巖土勘察的重視,具體實施時并沒有按照預建工程的性質特點以及地形條件來進行巖土勘察,也沒有參照工程的荷載能力和設計要求來編寫合理的勘察報告,而是胡亂編制,導致勘察報告的深度和廣度均達不到要,求只好補勘。
2.2、勘察質量不過關
建筑工程設計人員在設計和繪制施工圖紙時,是需要結合建設場地實際情況, 并借助工程地質勘探和巖土勘察資料來進行設計的,這就需要相關勘察人員在工程建設前期嚴格按照要求,全面的、高質的做好工程地質勘察資料的編制。編制勘察資料時勘察人員務必要將所有的巖土勘察資料進行總結與分析, 以保證勘察質量的可靠性。這一點是巖土勘察工程中一個不可或缺的環節,但在實際勘察時很多單位或者說很多勘察人員都沒有做到。
2.3、不能實事求是的反映實際情況
勘察報告是要根據所需建設工程的具體場地進行詳細勘察后得出的結論。 但是近年來, 很多勘察報告沒有實際上的內容, 只是越來越多的沒有用的空話, 沒有根據具體的工程條件, 沒有很詳細很具體的研究分析, 沒有很必要的理論基礎知識和邏輯思維能力, 沒有設計施工時真正需要的內容。
三、加強巖土工程勘察的措施
加強巖土踏勘與資料收集通過現場踏勘與區域地質資料的收集,可以幫助巖土勘察人員了解場地地形地貌、地質條件,一方面可減少勘察工作的盲目性,做到有的放矢;另一方面使巖土勘察成本合理增強巖土勘察單位競爭力。
3.1、擬建建筑基礎形式、結構形式
如一般輕型荷載建筑物,采用天然地基, 巖土勘探孔深度15m基本可滿足要求, 而地基基礎設計等級為乙級的框架結構建筑物,采用樁基巖土勘探孔深度15m一般就不夠。
3.2、場地工程地質性質
階段如場地工程地質性質好、埋深淺、厚度大的地區巖土勘探孔深度可適當減小,而場地工程地質性質差的地區勘探孔深度可適當加深,巖土勘探間距可適當加密,合理編錄與整理資料,巖土勘察資料的整理應有現場技術人員的參加?,F在很多勘察單位由于分工較細,現場技術人員回來后將原始編錄資料交給報告編寫人員就不管了,這樣就容易造成野外與室內之間脫節。對原始編錄資料及原位測試、室內土工試驗等逐一比對, 出現異常和矛盾時應認真分析查明原因確保資料準確無誤。
3.3、選擇勘探方法
根據所勘探的地基的地基土的性質, 選擇適宜的測試手段和方法, 這樣可以提高勘查結果的準確性。例如說靜探應用在有淤泥、淤泥質軟土、填土、地下水位埋藏淺的地方, 因為靜力觸探應用在這種環境里, 可以很準確的反應出地基強度性質;在山洪沖擊的地方, 就要使用貫入試驗的方法, 因為這些地方的地層土顆粒比較粗, 地下水位埋藏的比較深, 如果采用靜探, 那么強度變形指標就會不準確, 會偏高一些, 所以在砂土、粉土、鉆性土上勘察要使用貫入試驗。
四、地質勘察的影響因素
水文地質勘察的決定因素:巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區別于混凝土鋼材等人工材料的主要特點,也是決定水文地質條件的主要因素,所以分析巖石的裂隙性和土的孔隙是做好水文地質勘察的主要工作內容之一。巖石的裂隙性裂隙的成因多種多樣,巖石和裂隙合在一起統稱為“巖體”,并將其中的裂隙概化為“結構面”。顯然,結構面是巖體中最薄弱的環節。搞清結構面的產狀、參數和分布是水文地質勘察設計的重點也是難點。
結束語
巖土工程勘察技術在不斷的進步,我們要加強理論學習,并重視規范、規程的學習,掌握最新的技術。勘察工作者應具有良好的職業道德、高度責任心和使命感,只有全面掌握巖土工程方面的規范、規程,才能在實際工作中認真細致地開展工作,在實踐中注意積累經驗,不斷總結提高,精心勘察、精心分析,提出資料完整、真實準確、評價正確的勘察報告。應抓住當今建設領域快速發展的大好時機,認真研究新情況,不斷解決新問題,加強創新,探索勘察新技術,為我國經濟建設做出新的貢獻。
參考文獻