水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析

盧艷華

1 水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

1.1 測繪

1） 綜合利用遙感影像，保證測繪工作的效率及成果質(zhì)量，并對(duì)野外驗(yàn)證與室內(nèi)判釋進(jìn)行充分結(jié)合。2） 實(shí)際工作中需要向當(dāng)?shù)仄髽I(yè)或居民了解情況。3) 保證所選點(diǎn)、線、面的代表性，宜采用穿越法，輔以必要的追蹤法等。對(duì)于觀測路線，按照以下要求進(jìn)行布置：與巖層或構(gòu)造線實(shí)際走向保持垂直；沿區(qū)域地貌明顯變化的方向布置；應(yīng)處在地下水露頭相對(duì)較多的位置；應(yīng)處在含水層或含水帶的具體走向上。

對(duì)于觀測點(diǎn)，按照以下要求進(jìn)行布置：1） 不同地層之間的界線、區(qū)域斷層與褶皺、具有一定標(biāo)志性的地層、區(qū)域內(nèi)典型的露頭及巖性巖相明顯變化部位、圍巖和巖漿巖之間的接觸帶等。2） 布置在區(qū)域不同地貌之間的界線。3） 預(yù)測可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的具體點(diǎn)位。4） 布置在井點(diǎn)、泉點(diǎn)、鉆孔及巖溶段中，包括溪溝。一般情況下，水位地質(zhì)測繪需要在每年的旱季實(shí)施，為溪溝流量測定創(chuàng)造基本條件。在雨季需要對(duì)比較重要的井點(diǎn)和泉點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查，從而了解地下水實(shí)際情況及其動(dòng)態(tài)變化。

1.2 物探

這是一種先進(jìn)且常用的勘察技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中需要注意它的適用性與針對(duì)性，采用盡可能多的措施方法，同時(shí)注意要輔以鉆探的驗(yàn)證?，F(xiàn)在比較常用的物探方式包括：①高密度電法；②電磁波探測法；③淺震法；④放射性探測法；⑤聲波探測法。目前很多地區(qū)的物探在諸多方面已取得顯著成效，如掌握古河床具體分布情況、區(qū)域巖溶段具體分布情況、斷裂腹水帶探測。我國的水文測井技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。部分地區(qū)借助測井資料成功劃分了咸水和含水層，并完成對(duì)井斜、水溫與井徑等的測量，極大地促進(jìn)了無巖芯鉆進(jìn)發(fā)展，提高鉆探成井效率。此外，現(xiàn)在已經(jīng)從過去的模擬測井變?yōu)閿?shù)字測井，從本質(zhì)上保證了探測精度。

1.3 鉆探

鉆孔以測繪及物探為基礎(chǔ)進(jìn)行布置，每個(gè)勘探點(diǎn)及勘探線的實(shí)際布置都應(yīng)達(dá)到科學(xué)合理，而且鉆孔的結(jié)構(gòu)應(yīng)能符合后續(xù)試驗(yàn)及成井基本要求。當(dāng)為巖石時(shí)，采用清水沖洗，而為松散層，必須用泥漿進(jìn)行沖洗時(shí)，要在試驗(yàn)開始前用水洗孔。對(duì)于鉆探的質(zhì)量，尤其是巖芯采取率，必須符合相應(yīng)的要求，比如當(dāng)巖層比較完整時(shí)，巖芯采取率應(yīng)達(dá)到70%以上；當(dāng)巖層不完整時(shí)，巖芯采取率也應(yīng)達(dá)到30%以說銀行。

1.4 測試

巖土工程水文地質(zhì)勘測的測試工作主要包含以下幾種：抽水、注水、壓水與滲水試驗(yàn)；測定地下水流速；地下水連通試驗(yàn)。其中，以抽水試驗(yàn)最為常見。在抽水試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)段布置于具有良好富水性的位置。按照鉆孔的水量及水位控制方式可將試驗(yàn)分成穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流兩種；按照抽數(shù)與觀測鉆孔數(shù)目可將試驗(yàn)分成單孔、多孔與群孔三種；按照含水層數(shù)量可將試驗(yàn)分成分層與混合兩種；按照試驗(yàn)段揭露含水層是否完整可將試驗(yàn)分成完整井與不完整井兩種；按照抽水降深的順序還可將試驗(yàn)分成正向與反向兩種。當(dāng)抽水段的巖石比較完整時(shí)，可采用裸孔進(jìn)行試驗(yàn)；而當(dāng)抽水段的巖石比較破碎時(shí)，需要下入過濾管，通常抽水段的管徑需要達(dá)到108mm 以上，同時(shí)要在抽水段的上部和下部均加強(qiáng)止水，在試驗(yàn)開始前全面洗孔。

1.5 實(shí)驗(yàn)

在巖土工程水文地質(zhì)勘測中，還要采集足夠巖樣進(jìn)行必要的測定，如磨片鑒定、物化分析、性質(zhì)分析和力學(xué)測定采集；并采集水樣進(jìn)行化學(xué)、光譜和細(xì)菌分析。此外，在必要時(shí)還應(yīng)采集古生物實(shí)施鑒定，采集砂、土進(jìn)行分析檢定等。

1.6 監(jiān)測

是指對(duì)地下水進(jìn)行動(dòng)態(tài)長時(shí)間的觀測，同時(shí)對(duì)水源地周圍地面實(shí)際情況作長時(shí)間觀測。采用鉆孔、井點(diǎn)、泉點(diǎn)或設(shè)置在地面的變形監(jiān)測點(diǎn)作為觀測點(diǎn)，以水文地質(zhì)條件為依據(jù)，結(jié)合地下水動(dòng)態(tài)所屬類型進(jìn)行布置。其中，對(duì)于地下水的動(dòng)態(tài)類型，主要有以下三種：第一種為氣象型，即會(huì)隨著氣象改變而動(dòng)態(tài)變化的地下水，是最常見的一種類型；第二種為潮汐型，即隨著潮汐變化而變化的地下水，以日變化為主，在海岸地下水中比較常見；第三種類型為人工開采型，即隨著開采強(qiáng)度變化而變化的地下水，具有多年變化的特征，在開采區(qū)地下水中比較常見。

2 巖土工程水文地質(zhì)勘測應(yīng)查明的問題

1） 能查明地下水的具體類型及含水層實(shí)際分布與埋藏情況。2） 能查明地下水在靜止?fàn)顟B(tài)下的水位和變化，天然地基設(shè)計(jì)、砂土液化判別、基礎(chǔ)深度選定、邊坡穩(wěn)定分析等均得到靜止?fàn)顟B(tài)下地下水位及變化資料，必須準(zhǔn)確測定，通常在成孔后1d 實(shí)施統(tǒng)一測定。優(yōu)先考慮用觀測與抽水孔進(jìn)行觀測，在必要時(shí)可以采用測水管進(jìn)行觀測。區(qū)域地下水的水位會(huì)因?yàn)槭艿讲煌蛩赜绊懏a(chǎn)生明顯變化，對(duì)此需要收集該地區(qū)內(nèi)的相關(guān)資料，然后通過長時(shí)間的調(diào)查及觀測，掌握區(qū)域地下水水位具有的變化特征。如前所述，或受到氣象因素變化而呈季節(jié)性變化，或受到海岸帶影響而呈潮汐周期性變化，或受洪汛影響，或受人工采排影響。3） 能查明地下水補(bǔ)給方式、徑流情況及排泄條件。4） 能查明地下水水質(zhì)成分，進(jìn)而明顯地下水是否對(duì)工程材料有腐蝕作用，必要時(shí)還能完成飲用水適宜性綜合評(píng)價(jià)。5） 能測定必要的水文地質(zhì)參數(shù)。在普通勘察項(xiàng)目中，大多只進(jìn)行簡易的抽水試驗(yàn)，穩(wěn)定時(shí)間不超過4h，所提供滲透系數(shù)比較粗略。而重要的工程需要做至少兩次試驗(yàn)，采用大經(jīng)法對(duì)工程的涌水量進(jìn)行計(jì)算。