巖土工程中水文地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用

劉新芳　苗臻　李夢婷

摘? ? 要：現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟(jì)科技水平的進(jìn)步，巖土工程的發(fā)展也緊隨腳步，對于地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也上升到新的層次。將地下工程與地基基礎(chǔ)兩者之間的聯(lián)系作為巖土工程的主要研究主體。地基會(huì)因?yàn)樗幍牡乩砦恢貌煌斐珊艽蟮牟町悾虼藴?zhǔn)確地運(yùn)用地質(zhì)勘查技術(shù)對于巖土工程而言極具必要性。

關(guān)鍵詞：巖土工程;水文地質(zhì);地質(zhì)勘查

1? 巖土工程勘探的目的和作用

巖土工程勘探是依據(jù)建筑工程的要求，在施工前進(jìn)行一系列的有關(guān)工作如勘查、分析、判斷建設(shè)地區(qū)的地質(zhì)、地貌是否適合建筑施工的改造活動(dòng)。巖土工程勘探是服務(wù)于工程建筑的有關(guān)要求，有明確的工程針對性，且不同于一般的地質(zhì)勘探工作。巖土工程勘探需要采用獨(dú)有的一項(xiàng)工程地質(zhì)測繪任務(wù)，該項(xiàng)任務(wù)的內(nèi)容有調(diào)查、勘探與采樣、分析計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和工程分析，勘測的對象包括巖土的土質(zhì)狀況和巖石分布、地下水的存儲(chǔ)狀態(tài)和地質(zhì)災(zāi)害等。巖土工程勘探是在傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘探基礎(chǔ)上發(fā)展、延伸出的一門屬于土木工程范疇的邊緣學(xué)科，并將其直接應(yīng)用于解決和處理各項(xiàng)工程建設(shè)中土或巖石的調(diào)查研究、利用、整治或改造的一門技術(shù)性學(xué)科。它貫穿于巖土工程勘探、分析及建筑施工的后續(xù)工作等各個(gè)環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的工程勘探的主要任務(wù)是獲得有關(guān)地質(zhì)的充足資料和相關(guān)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)資料統(tǒng)一整理發(fā)送給施工方前期規(guī)劃和分析地質(zhì)。隨著時(shí)代的發(fā)展和西方建筑技術(shù)的引進(jìn)，巖土工程勘探便產(chǎn)生并替代了傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探。巖土工程是以土體和巖體作為科研和工程實(shí)踐的對象，解決和處理建設(shè)過程中出現(xiàn)的所有與土體和巖體有關(guān)的工程技術(shù)問題。

2? 巖土工程勘查的重要性

2.1? 提高礦山地質(zhì)勘查精準(zhǔn)度

礦山地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)工作的主要內(nèi)容是探究礦區(qū)地下水的變化、運(yùn)動(dòng)、分布以及形成規(guī)律，分析礦區(qū)地下水的性質(zhì)以及構(gòu)成元素，尋找最優(yōu)的地下水資源利用方案，排查地下水對礦區(qū)礦產(chǎn)資源開采的消極影響，做好由地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害以及安全事故的防治工作。從當(dāng)前對礦山地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)工作的研究情況來看，礦區(qū)地下水普遍PH數(shù)值小于7，其中酸性成分較多，礦山中的礦產(chǎn)資源被腐蝕嚴(yán)重。而且，地下水運(yùn)動(dòng)使得礦山結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。具體表現(xiàn)在土層和巖層的滲透性、富水性以及承壓含水量發(fā)生變化。在壓力的作用下，沉積巖發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，從而影響礦山地質(zhì)勘查工作的順利進(jìn)行。在開展水文地質(zhì)工作過程中，要對水文地質(zhì)條件的變化做深入研究，探測地下水的類型、地下水位及其變動(dòng)幅度、含水層和隔水層的分布與厚度以及組合關(guān)系、地下水的補(bǔ)給與徑流及排泄條件、地下水的水質(zhì)及侵蝕性，從而判斷地下水對環(huán)境的影響。在礦山地質(zhì)勘查中，通過采用對比的實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證了結(jié)合水文地質(zhì)工作，可使礦山地質(zhì)勘查精準(zhǔn)度提高到百分之八十左右，并且在后期的不斷改進(jìn)與完善中，更可高達(dá)百分之九十五。

2.2? 減少環(huán)境污染

礦山地質(zhì)勘查是礦山資源開采的前提條件，水文地質(zhì)工作是礦山地質(zhì)勘查質(zhì)量的重要保障。在礦山地質(zhì)勘查過程中，基于水文地質(zhì)變化對水文地質(zhì)環(huán)境做深入調(diào)查，利用科學(xué)的手段分析礦井的開拓，對開拓完成之后井內(nèi)的涌水量進(jìn)行初步估計(jì)，預(yù)防可能出現(xiàn)的礦產(chǎn)資源開采安全風(fēng)險(xiǎn)。礦山地質(zhì)勘查以及礦產(chǎn)資源開采勢必會(huì)改變地質(zhì)環(huán)境，從而影響整個(gè)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡。一旦涌水量過高，很大程度上會(huì)淹沒坑道;嚴(yán)重時(shí)，直接造成人員傷亡。倘若排水工作沒有及時(shí)進(jìn)行，那么很有可能會(huì)導(dǎo)致地下水枯竭、礦產(chǎn)資源受到腐蝕以及礦井開拓區(qū)域地面坍塌等問題。而且，地下水流動(dòng)過程中會(huì)帶走部分礦物質(zhì)，導(dǎo)致涌出地面的地下水中出現(xiàn)放射性元素，從而造成環(huán)境污染。而根據(jù)對水文地質(zhì)要素的分析情況開展地質(zhì)勘查工作，可得出影響涌水量多少的關(guān)鍵因素，從而采取相應(yīng)措施對其進(jìn)行有效控制，以減少環(huán)境污染。

2.3? 增加礦產(chǎn)開采收益

礦山地質(zhì)勘查過程中，除了要重視對地質(zhì)環(huán)境的勘查之外，還要做好報(bào)告審批工作，以保障礦山地質(zhì)勘查的合理性以及完整性。加強(qiáng)對地下水資源的有效利用，減少地下水對礦產(chǎn)資源的腐蝕，降低因?yàn)榉乐蔚叵滤a(chǎn)生的成本支出，從而實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)開采收益的有效增加。而且，現(xiàn)階段堅(jiān)持綠色發(fā)展理念，倡導(dǎo)構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)。因此，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查以及礦產(chǎn)資源開采都要以節(jié)約資源、實(shí)現(xiàn)效益最大化為主，促進(jìn)相關(guān)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的提高。

3? 巖土工程中水文地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用

3.1? 巖土工程地質(zhì)測繪技術(shù)的運(yùn)用

測繪作為地質(zhì)勘查技術(shù)中最基礎(chǔ)的一項(xiàng)，通常在地質(zhì)勘查的起始階段就需要進(jìn)行測繪作業(yè)，通過此環(huán)節(jié)可以收集相關(guān)數(shù)據(jù)。進(jìn)行測繪的相關(guān)人員必須要熟悉地質(zhì)的理論知識(shí)，能夠觀測出地質(zhì)的特點(diǎn)及其他數(shù)據(jù)，及時(shí)做好觀測記錄，并通過記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行地質(zhì)具體情況分析研究，得出地質(zhì)勘查的結(jié)果。所以，基礎(chǔ)的勘查作業(yè)可為巖土工程提供準(zhǔn)確的地質(zhì)情況分析數(shù)據(jù)。

3.2? 巖土工程中勘查和取樣技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行勘探作業(yè)時(shí)，可選用的方式較多。對于物探而言，其具有良好的效益性，能夠縮短勘探時(shí)間，同時(shí)可以解決諸多地質(zhì)測繪工作中難度較大的問題，但也應(yīng)意識(shí)到此方式的缺點(diǎn)，常見的有：受地形的制約較大，對場地不具有良好的適應(yīng)性，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生多解的結(jié)果，此時(shí)工作量就會(huì)隨之加大。除此之外，鉆探以及坑探也是較為常見的方式，二者所獲得的結(jié)果精度更高，能夠準(zhǔn)確地反映出實(shí)際地質(zhì)情況。但也應(yīng)意識(shí)到，對于部分特殊地質(zhì)而言，不具備使用鉆探的條件，此時(shí)更為可行的則是坑探的方式。整體來說，二者對人力、財(cái)力等均提出了較高的要求，在操作過程中依然存在技術(shù)難點(diǎn)，往往會(huì)出現(xiàn)工期拖延現(xiàn)象。

3.3? 室內(nèi)試驗(yàn)及原位測試技術(shù)的應(yīng)用

有必要展開室內(nèi)試驗(yàn)，基于此方式可以為巖土工程提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，此時(shí)原位測試技術(shù)具有較高的可行性。此技術(shù)具有良好的環(huán)保效益，能夠篩選試驗(yàn)周期，但其帶來的經(jīng)濟(jì)效益有待提升。因此，基于室內(nèi)試驗(yàn)的方式能夠顯著縮減成本。需要安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察，由此明確區(qū)域內(nèi)的施工條件，確保工作人員能夠安全地進(jìn)行作業(yè)?；谔嵘辈閿?shù)據(jù)準(zhǔn)確性的目的，應(yīng)綜合采用檢驗(yàn)與監(jiān)測的方式，二者交叉配合，對工程設(shè)計(jì)中的不足之處加以改進(jìn)。

3.4? 水文地質(zhì)參數(shù)的測定

為了使巖土工程能夠順利進(jìn)行，應(yīng)事先對場地內(nèi)的地下水位情況進(jìn)行勘查，明確具體的水位升降狀況。水文地質(zhì)參數(shù)對于整個(gè)地質(zhì)勘查工作而言至關(guān)重要，同時(shí)還能為水文勘查報(bào)告的編制提供相應(yīng)的指導(dǎo)，因此需要做好水文地質(zhì)參數(shù)的測定工作，具體涉及到地下水的水位數(shù)據(jù)以及流向這兩大方面?；谔嵘叵滤?dāng)?shù)據(jù)測量準(zhǔn)確性的目的，應(yīng)具有針對性地選擇測量方法。對于靜止水位而言，需要給予其一段穩(wěn)定時(shí)間，具體所需時(shí)間應(yīng)以含水層的滲透性為原則進(jìn)行分析。如果地下具有多層含水層，此時(shí)需要采取止水措施，由此確定不同含水層的水位數(shù)據(jù)。此外，地下水的流向也是水文地質(zhì)參數(shù)體系中不可缺的一部分，基于對流向的深度分析，能夠明確地下水與地表水之間的具體關(guān)聯(lián)，以此為基礎(chǔ)確定可行的施工方案。

4? 結(jié)束語

總之，巖土工程勘探是在施工前必須進(jìn)行的作業(yè)，這會(huì)為后期施工的順利進(jìn)行打下至關(guān)重要的基礎(chǔ)。巖土工程涵蓋面廣，每項(xiàng)勘探工程的進(jìn)行都需要勘探人員細(xì)致地觀察和記錄。大自然的運(yùn)動(dòng)會(huì)造成不同地區(qū)的水文地質(zhì)形貌有所差異，因此，在進(jìn)行勘探工作時(shí)，對不同的地質(zhì)地貌的地區(qū)需要做出正確的應(yīng)對措施。

參考文獻(xiàn)：

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