水文地質(zhì)勘探中各種巖性分析

李光霽

摘要：水文地質(zhì)勘察的進行主要在野外，工作的結(jié)果需要提交相應(yīng)的圖件并附有水文地質(zhì)勘察報告。根據(jù)不同的任務(wù)、目的、比例尺和要求，水文地質(zhì)勘察可分為專門性的水文地質(zhì)勘探和綜合性的水文地質(zhì)普查兩類。

關(guān)鍵詞：勘察；水文地質(zhì)；巖性分析

引言：地下水會對巖土工程有的危害和作用是設(shè)計和施工時應(yīng)重點考慮的內(nèi)容。分析和評價地下水可能對建筑物和巖土體帶來的影響及作用，對地下水位的變化給巖土工程帶來的傷害進行預(yù)測，并提出科學(xué)合理的防范措施。由于水文地質(zhì)情況及其復(fù)雜，因此在進行施工方案的選擇時，要對周邊的地質(zhì)情況進行高度的重視，根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)選出適合的施工方案。

1.水文地質(zhì)的勘探工作

通常根據(jù)水文地質(zhì)普查，采用較大的比例尺。例如礦床水文地質(zhì)勘探、供水水文地質(zhì)勘探、地熱水文地質(zhì)勘探等等。水文地質(zhì)勘探過程中通常會投入諸多的勘探工程量。與工程的設(shè)計階段相適應(yīng)，詳細勘探和初步勘探是專門性的水文地質(zhì)勘探的兩個階段，其中每一階段工作的結(jié)果都要提交有關(guān)的圖件以及專門性的水文地質(zhì)勘探報告。水文地質(zhì)勘察主要的工作內(nèi)容包括：

（1）水文地質(zhì)的測繪。填圖和觀測對地下水及與其有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行實地工作，收集相關(guān)的資料也是必不可少的過程；布置觀測線和觀測點，并對其實地進行調(diào)查；測定泉、井等地下水露頭的水質(zhì)和流量；研究其形成條件，以查明地下水的形成、分布、埋藏條件和巖土的含水性；對地下水的富水地段進行尋找，從而對試驗和勘探工作的地點進一步選定等。，對衛(wèi)星照片和航空照片利用遙感技術(shù)進行解譯，并與水文地質(zhì)測繪進行配合，這種方法又快又好，可以有效的提高地面測繪的精度和效率。

（2）地球物理勘探。地球物理勘探（簡稱物探）常用來尋找地下水，確定含水層的位置，劃分咸水體和淡水體界線等。在水文地質(zhì)勘探中常用的地面物探方法有電測深法、電剖面法、自然電場法、淺層地震法、α-徑跡法等。 常用的鉆井地球物理方法有電測井法、放射性測井法等。物探方法由于比較快速、經(jīng)濟，試驗常與水文地質(zhì)鉆探配合進行，利用物探確定鉆孔和抽水試驗地點，可以使效率明顯提高。

（3）水文地質(zhì)的鉆探。確定含水層的分布與位置是鉆探的目的，進而查明地下水所存在條件。要對所獲巖心詳細進行編錄，并且利用其他水文地質(zhì)試驗或鉆孔進行抽水試驗。通常礦產(chǎn)鉆探的要求和水文地質(zhì)鉆探不同，要求用清水鉆進并且孔徑較大。否則利用鉆孔得出的水文地質(zhì)參數(shù)可能不準確。

（4）水文地質(zhì)的試驗。水文地質(zhì)的試驗?zāi)康氖侨〉酶鞣N參數(shù)，為地下水資源評價或礦山涌水量計算等提供基礎(chǔ)資料，包括抽水試驗、壓水試驗、注水試驗和彌散試驗等，最常用的是抽水試驗。

（5）地下水的動態(tài)觀測。水文地質(zhì)勘察的一項重要內(nèi)容包括地下水動態(tài)觀測。在水文地質(zhì)試驗和布置鉆探時，要考慮到保留一部分鉆孔用來進行長期觀測，定期測定地下水的水質(zhì)、水位、水溫，為以后其他水文地質(zhì)或地下水資源評價計算提供基礎(chǔ)資料。一般要求動態(tài)觀測的時間不少于一個水文年，時間系列愈長愈好。

（6）實驗室分析。在進行水文地質(zhì)勘察時，要選取巖樣、水樣、土樣進行實驗室的粒度分析、水質(zhì)分析、同位素年齡測定、微體或孢粉古生物分析等。

（7）編制水文地質(zhì)圖件和報告。水文地質(zhì)勘察的成果通常包括圖件和報告兩個部分。報告應(yīng)當正確地反映實際的水文地質(zhì)條件，回答要求解決的問題。圖件一般是一系列的水文地質(zhì)圖，根據(jù)勘察的目的、要求的不同，圖件的數(shù)量和內(nèi)容都可以不同，常見的有綜合水文地質(zhì)圖、地下水等水位線圖、巖石含水性圖、水化學(xué)圖、地下水埋深圖、地下水污染程度圖、水文地質(zhì)參數(shù)分區(qū)圖等。

2.巖土水利性質(zhì)的測試

2.1軟化性

巖土在地下水長期浸泡后的強度稱為軟化性，通常表現(xiàn)是巖力的力學(xué)強度的降低，這一現(xiàn)象不僅由于在水中的浸泡，還包括長期風化。因此，巖土的軟化性常作為地質(zhì)勘探中抗水浸和風化的一項重要的評價指標。若有容易軟化的巖土存在于巖層中，則會使巖層中形成空洞層，使得巖層強度的分布不均勻，若果長期荷載會導(dǎo)致巖層變形，極大的危害建筑物。

2.2透水性

水的滲透能力作用下巖層能夠允許通過的水量稱為透水性，通常由自身空隙的大小及巖石的密度決定。巖層的透水性對巖層的抗水性有著直接的影響，因此，顆粒較大的巖層的抗水性一般都較差，但是存在一些顆粒較小，分布不均勻的巖層透水性也較差。

2.3崩解性

崩解性是由于巖土在經(jīng)過水浸被濕化后，導(dǎo)致巖土自身土粒的接連破壞和減弱，而引起的土體的解體、崩散的特質(zhì)。一般來說，巖土崩解所需要的崩解量、崩解、時間的方式都是量化巖土體崩解特性。巖土崩解性受到礦物成分、圖例連接結(jié)構(gòu)以及土粒成分等因素的影響。不同類型的殘積土的崩解方式存在著差異，比如蒙脫石、水云母等殘積土是以散開的方式崩解，但石英等是以裂開狀的方式崩解。

巖石的水利性還包括脹縮性、給水性、容水性、持水性、可塑性、毛細孔性等特性。

3.地下水對巖土工程的危害

水資源的重要組成部分——地下水，由于水質(zhì)好，水量穩(wěn)定，是工礦和城市、農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源之一。在一定的條件下，地下水的變化也會引起鹽漬化、沼澤化、地面沉降、滑坡等不好自然現(xiàn)象。

3.1地下水升降變化對巖土工程危害

地下水位的變化主要是由人為或天然因素引起，比如上游筑壩、過度集中的進行大量的抽取地下水等。但是不管導(dǎo)致地下水位的原因是什么，在地下水變化到達一定程度的時候，對巖土工程都會產(chǎn)生不同程度的危害，有可能使地面塌陷、誘發(fā)地裂、惡化水質(zhì)以及地面沉降等一系列的環(huán)境問題，從而進一步影響巖土體穩(wěn)定性，破壞建筑的穩(wěn)定性，給人們的生活帶來各種潛在的危害。

3.2潛水位的上升對巖土工程的危害

潛水位上升導(dǎo)致部分原本干燥的地區(qū)變得泥濘，使其強度大大降低，并且會建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。甚至會沼澤化，對建筑物的地下部分的腐蝕速度加快。除此之外，巖土體結(jié)構(gòu)也會受到破壞，引起粉土和粉細砂出現(xiàn)飽和液化等現(xiàn)象。在進行實際勘察工作的過程中，要對潛水位上升給巖土工程帶來的危害進行全方位的了解，以免造成不必要的影響。

3.3地下水位頻繁升降對巖土工程的危害

地下水位頻繁的升降會使得地下地質(zhì)狀況出現(xiàn)較大的變動。在建筑時水文發(fā)生變動會使建筑存在較大的變動，頻繁的變動會影響施工的進度，難以進行。此時，水位的頻繁變動，還會使得巖層的分布不勻，巖層的強度也會有極大的變化，對建筑物的穩(wěn)定性的影響嚴重。

4.水文勘察的必要性

4.1對地下水升降引起的巖土工程危害的預(yù)防

地下水位的升降若超過一定的程度就會有存在粉細砂及粉土飽和液化而產(chǎn)生的管涌、流沙等問題的可能性。因此在進行水文地質(zhì)勘察工作時要對地下水位的升降和條件進行密切的關(guān)注，并調(diào)查掌握其各種情況。地下水位在自然環(huán)境中常隨著季節(jié)的變化而變化，而在城市中許多的認為因素都會導(dǎo)致地下水位發(fā)生局部的變化，但其變化的程度遠大于自然變化，使得對巖土工程的危害更加嚴重。

4.2地下水位對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)影響的預(yù)防

通常地下巖層的種類很多，但風化嚴重的被巖層的物理力影響得更為嚴重，水文狀況和巖層物理力間的關(guān)系密切，因此水文狀況對巖層物理力的變化有著直接的影響，即對地下巖層的變化有直接的影響，同時對建筑物施工時的安全也有極大的影響。

4.3地下水動水壓力作用對巖土工程引起的危害預(yù)防

地下水動力壓力在自然狀態(tài)是十分微弱的。但在建筑工程進行時，地下水的天然動力受到改變，使得巖土工程受到一些危害。應(yīng)采用樁基，評價樁基的是否適合，對樁基的類型、平面布置直徑、長度、布置以及樁基的持力層提出相應(yīng)的建議。論證樁尖持力層的選擇，提出樁的端阻力和側(cè)摩阻力，提出關(guān)于單樁承載力的建議。對于樁基工程的施工、設(shè)計、檢測以及監(jiān)測提出一些建議，通常應(yīng)對樁的靜載荷以及對單樁承載力進行驗證。

結(jié)語：地下水能對巖土體工程的特性產(chǎn)生影響，但同時它也是巖土體的組成部分。在工程勘察時，水文地質(zhì)問題是一個不能忽視重要的部分。在工程勘測的具體過程中，要學(xué)會因地制宜，對具體問題進行具體分析，要了解掌握巖石之間的關(guān)系，同時還應(yīng)做好相關(guān)的防范措施，并提出相關(guān)的建議。此外，還要根據(jù)所勘察地區(qū)的水文、地質(zhì)的特點制定相應(yīng)施工的計劃，積極做好相關(guān)的防護措施，提前消除對巖土工程的危害。施工過程中，不僅要保證工程的質(zhì)量，還要盡可能的節(jié)約成本，按時按量的完成工程。

參考文獻

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