淺析水工程地質(zhì)勘察中地下水分類及水位觀測(cè)方法

丁彥宇

摘 要：文章主要分析了水工程地質(zhì)勘察過(guò)程中的地下水分類方法，同時(shí)，論述了如何對(duì)水位進(jìn)行觀測(cè)，提出了觀測(cè)的具體方法，希望能夠?yàn)榻窈蟮南嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：水工程；地質(zhì)勘察；地下水分類；水位觀測(cè)

一、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的常見(jiàn)問(wèn)題

（一）地下水位上升引起建筑工程危害在建筑工程中，潛水位可能會(huì)出現(xiàn)上升的情況，如連續(xù)降雨、人工灌溉、工業(yè)廢水和生活污水的滲透，造成建筑工程區(qū)域沼澤化、鹽漬化，這樣地下水對(duì)建筑工程侵蝕性增強(qiáng)，存在角度的斜坡、河岸巖土?xí)a(chǎn)生位移、崩塌。

（二）地下水位下降引起的建筑工程危害生產(chǎn)生活用水對(duì)地下水消耗非常大，一些礦區(qū)抽干地下水進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采，上游大壩蓄水造成下游地下水補(bǔ)充不足，都會(huì)導(dǎo)致地下水位下降。地下水過(guò)度下降，會(huì)引起建筑工程區(qū)域地表開(kāi)裂、地面沉降、地面塌陷。

（三）地下水不斷升降引起的建筑工程危害地下水的升降變化會(huì)形成巖土吸水、干燥形成脹縮變化。巖土反復(fù)膨脹收縮，可能形成地裂，導(dǎo)致引建筑工程破壞。地下水升降會(huì)引起土層中某些成分的流失和富集，改變土質(zhì)構(gòu)造，如果因此土層承載力下降，就會(huì)形成地表塌陷。

（四）地下水動(dòng)壓力變化造成建筑工程危害自然條件下地下水動(dòng)壓力是穩(wěn)定和平衡的，但人活動(dòng)會(huì)干擾地下水動(dòng)壓的變化，破壞天然地下水動(dòng)力平衡條件，巖土自重應(yīng)力增加，對(duì)建筑工程造成損害。

二、簡(jiǎn)述工程勘測(cè)過(guò)程中水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定方法

（一）主要測(cè)定方法。水文地質(zhì)的參數(shù)主要包含地下水位測(cè)定，滲水及倒水系數(shù)，還有就是吸水率，釋水系數(shù)等參數(shù)的一一測(cè)定。當(dāng)然，針對(duì)參數(shù)的不同，我們的測(cè)定方法肯定是有所差異的。所以應(yīng)該先從總體上把握它們的不同之處，像是在測(cè)量地下水位的時(shí)候，我們—般采用地基鉆孔和借助測(cè)驗(yàn)管觀測(cè)的方法獲取數(shù)據(jù)，但是如果是深水溪水則需要進(jìn)行注水壓水實(shí)驗(yàn)等方法。

（二）具體測(cè)定要求。當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行地下水位的測(cè)定工作時(shí)，要注意我們要測(cè)量的都是靜止的地下水位，所以最好在全部勘察工作結(jié)束后在進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)定，因?yàn)榇藭r(shí)的人為因素影響較小，還有一點(diǎn)，當(dāng)我們?cè)跍y(cè)量是遭遇多層含水的地質(zhì)環(huán)境，必須采取隔水或止水措施防止數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確行。

三、地下水位分類

（一）含水介質(zhì)的空隙分類。我國(guó)和俄羅斯等國(guó)家，繼承原蘇聯(lián)水文地質(zhì)學(xué)者的地下水分類的基本觀點(diǎn)，以含水介質(zhì)的空隙類型，把地下水劃分為孔隙地下水（松散未膠結(jié)巖石）、裂隙水（非可溶性堅(jiān)硬巖石）和巖溶水（石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石）三種。裂隙水按基巖裂隙成因可分為風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水。裂隙水的存在、類型、運(yùn)動(dòng)、富集等受裂隙發(fā)育程度、性質(zhì)及成因控制，所以我們只有很好地研究裂隙發(fā)生、發(fā)展的變化規(guī)律，才能更好地掌握裂隙水的規(guī)律性。

（二）埋藏條件分類。含水層介質(zhì)空隙分類可以很好的表述含水層所在空間環(huán)境，但不能形象表達(dá)含水層內(nèi)地下水在周邊介質(zhì)環(huán)境中運(yùn)動(dòng)力學(xué)特征。因此，按照含水層埋藏條件分類，或者準(zhǔn)確地講按照地下水所處邊界介質(zhì)環(huán)境，即地下水水力性質(zhì)自由度更加形象地分為包氣帶水、潛水、承壓水。

（三）巖石學(xué)分類。以歐美國(guó)家為代表，直接以巖石的類型作為劃分地下水類型的依據(jù)。這種分類方案的優(yōu)點(diǎn)是比較直觀，且易于掌握。巖石類型繁多，該分類對(duì)地下水質(zhì)有一定意義，但是缺少科學(xué)的系統(tǒng)性，也不能反應(yīng)出地下水貯、導(dǎo)水性質(zhì)等重要特征，該種分類沒(méi)有大的現(xiàn)實(shí)意義，工程意義不明確。

以上分類方法各有針對(duì)性，必然帶來(lái)局限性，尤其第三種巖石學(xué)分類對(duì)地下水質(zhì)有著一定意義，對(duì)工程意義不大。地下水含水層的介質(zhì)環(huán)境對(duì)含水量、力學(xué)特征、甚至地下水化學(xué)類型時(shí)空布局有決定意義，從工程意義出發(fā)筆者認(rèn)為其中最重要的是含水層介質(zhì)環(huán)境與含水介質(zhì)類型相結(jié)合有著重要的工程意義，也是一種客觀的表述。

四、地下水位正確觀測(cè)

（一）包氣帶水、潛水。應(yīng)在鉆孔中采用測(cè)鐘、電測(cè)水位計(jì)等觀測(cè)設(shè)施，觀測(cè)初見(jiàn)水位及穩(wěn)定水位。一般緊隨鉆探巖心性狀及時(shí)觀測(cè)，主要考慮巖土層透水性，可參照穩(wěn)定水位的間隔時(shí)間，對(duì)砂土、碎石土不得少于0.5h，對(duì)粉土、粘性土不得少于8h，并宜在勘探結(jié)束后統(tǒng)一測(cè)量，精度不低于2cm。

（二）承壓水。對(duì)承壓水應(yīng)分層止水，觀測(cè)水頭和水位。承壓水觀測(cè)中應(yīng)根據(jù)賦存介質(zhì)邊界環(huán)境隔水層的巖性分以下兩種情況：（1）松散層隔水頂板。水利工程浸沒(méi)區(qū)勘察預(yù)測(cè)中，當(dāng)?shù)貙訛殡p層結(jié)構(gòu)，上部粘性土厚度較大且其水位受下部承壓含水層水位影響時(shí)，承壓水頭跟鉆孔揭露含水層深度有一定相關(guān)關(guān)系。（2）完整基巖隔水頂板。完整基巖隔水頂板巖體中地下水滲流一般可以忽略，地下水位觀測(cè)需完整頂板附近分層止水后觀測(cè)。但是如果是多裂隙性頂板，應(yīng)參考松散層隔水頂板觀測(cè)方法，逐層觀測(cè)，繪制歷時(shí)水頭與頂板相關(guān)曲線，根據(jù)工況合理應(yīng)用。

（三）土石壩體、滑坡體地下水位觀測(cè)。土石壩體中不同部位結(jié)構(gòu)不同，含水系統(tǒng)差異較大，尤其壩體浸潤(rùn)線和壩基揚(yáng)壓力，流線、流網(wǎng)截然不同，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用需要，進(jìn)行觀測(cè)，避免混淆和誤用。一般情況下滑體和滑床的地下水位是不同的，對(duì)地下水位必須分層進(jìn)行觀測(cè)；有時(shí)由于滑坡體堆積的多序次或在形成過(guò)程中多次滑動(dòng)，也會(huì)在滑坡體中形成兩個(gè)以上含水層系統(tǒng)，因此應(yīng)進(jìn)行地下水位的分層觀測(cè)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水工程地質(zhì)勘察過(guò)程中，地質(zhì)的水位觀測(cè)需要采取有效的方法，觀測(cè)方法更加科學(xué)才能夠提升水工程各個(gè)方面的工作效果，這是今后水工程地質(zhì)勘察過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘宏雨.水文地質(zhì)學(xué)概論[M].北京：地質(zhì)出版社，2015.

[2] 梁杏.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教程[M].北京：地質(zhì)出版社，2015.

[3] 區(qū)永和.水文地質(zhì)學(xué)概論[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2014.