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地质勘察方法十篇

发布时间:2024-04-26 01:32:49

地质勘察方法篇1

关键词:公路;地质勘察;方法

中图分类号:X734文献标识码:a文章编号:

引言:

公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,如软土地基、岩溶地形等;而由此产生的投资数额亦是巨大的。一般来说公路工程中岩土工程往往占到总造价和总工期的30%一70%甚至更高。同时公路工程地质勘测直接关系到路基、桥隧的安全,应引起高度重视。

1.研究既有资料

收集和研究路线通过地区既有资料,不仅是外业测量准备工作的重要内容也是工程地质勘测的重要方法。特别在既有资料日益丰富、遥感技术日益详尽的今天这种方法尤为重要。

2.调查与测绘

公路工程地质调查与测绘的目的在于查明公路走廊范围内的地形、地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其他结构物的稳定性、适宜性做出评价,为工程地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。工程地质调查与测绘宜采用下列方法:

2.1根据任务要求对已有的地质资料进行分析研究,编写纲要。必要时选择有代表性的地段进行实地踏勘。

2.2对线路所处第四系覆盖地段,宜先使用物探方法进行探测,对解释成果应选择性地进行验证,并应提供实测地质剖面和必要的岩土测试资料。

2.3基岩、半区,宜采用路线地质追索法与横空法相结合进行调查与测绘,必要时可进行适量的勘探与测试。

2.4地质复杂,宜采用填图的方法进行。当地质条件简单或既有地质资料比较充分时,可采用编图方法进行。编图地段应有剖面总数1/3的实测地质剖面。

2.5对线路设计与施工有重要影响的地质问题。公路工程地质调查与测绘工作的主要内容有调查研究地形、地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程以及与地层、构造、场地稳定性的因果关系;查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围;调查岩层产状,确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质;调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。工程地质调查采用的方法主要有观察和访问群众,必要时可配合勘探和试验。特别是在对历史地震情况的调查,对沿线洪水位的调查,对滑坡、崩塌、风沙、雪害、泥石流等不良地质的发生情况、活动过程和分布规律的调查方面,都离不开调查访问。

3.勘探

勘探是工程地质勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。能提供设计所需的技术参数,在桥隧、涵洞、不良地质处理中应用广泛。在进行地质勘探时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,认真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地质勘探方法主要有挖探、钻探、地球物理勘探(简称物探)几种。

3.1挖探

挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法,可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,该方法的特点是地质人员可以直接观察地质结构细节,准确可靠,且可不受限制地取得原状结构试样,因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用,常用于了解覆盖层的厚度和特征。

3.2简易钻探

简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法。具有工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度小等优点。但缺点是:不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。“麻花钻”是在公路工程中常见的简易钻探方法。

3.3钻探

在工程地质勘测工作中,钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可获得深部地层的可靠地质资料。钻探按钻进方法分有回转、冲击、振动和冲洗四种。在公路工程地质勘测中,钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探,一般是在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。钻探作为最重要的勘探手段其提供的成果亦是相当详尽的。

3.4物理勘探

物理勘探简称“物探”。不同成分、不同结构、不同产状的地质体在地下半无限空间呈现不同的物理场分布,物探采用专门的仪器,通过观测这些物理场的变化,来判断地下地质情况。物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性质,或同一种土、石可能具有某些不同的物理性质,因此有时较难得出肯定的结论,必须使用钻孔加以校核、验证,所以物探有其一定的适用条件。

4.试验

实验是工程地质勘测的重要环节,分为原位测试、室内试验。是对土石工程性质进行定量评价的必不可少的方法,是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。

工程地质调查测绘与勘探工作,只能解决土石的空间分布、发展历史、形成条件等问题,对土石的工程性质只能进行定性的评价,要进行准确的定量的评价必须通过实验工作。

在工程实践中,可能会遇到某些复杂的自然现象和作用,一时上不能从理论上认识清楚,而又急于解决,在这种情况下往往可以通过试验的方法加以解决。

原位测试主要有静力触探、十字板剪切、横(旁)压试验、动力触探和标贯。是在岩土所处之原位,保持着原位状态和原位应力条件下现场就地进行的测试工作。通过原位测试可取得岩土多种物理及力学参数。由于它所提供的数据较准确、设备较轻便、操作也简单易行,且便于多点使用,在工程实践中得到广泛应用。

室内试验是直接采用仪具试验并通过计算取得有关数据的方法。应注意试验结果只代表取样地点的性质特征,实际应用中应与其他方法综合使用以保证结果的可靠性。

5.定位观测

物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的,其中某些具有周年的变化过程,某些具有多年的变化过程,如滑坡、泥石流等,而另一些可能兼有这两种变化。通过直接观察和勘探,只能了解某一个短时期的情况,要了解其变化规律,就需要作长期的定位观测工作,而掌握其变化规律,有时则是工程设计所必需的。因此,定位观测是工程地质勘察的重要方法,在某些情况下是必需的。定位观测不仅可以为设计直接提供依据,而且可以为科学研究积累资料。

6.结语

岩土作为自然产物易受自然条件影响,具有显著的时空变异性,在实际工作中岩土工程往往是影响投资和制约工期的主要因素,如果处理不当可能会带来灾难性的后果。正确利用公路工程地质勘测方法对提高设计质量,有效控制工程造价和工期有着无法替代的作用。公路工程地质勘测作为岩土工程在公路建设中的重要手段,应引起我们足够的重视。

参考文献:

[1]王云.浅析公路工程地质勘察方法[J].工程技术.2009年15期

地质勘察方法篇2

九里庄隧道是哈大铁路客运专线的一座越岭双线隧道,设计时速为350km/h。因为山势陡峻,岩石,没有上山的道路,勘探设备不易进场。但是,九里庄隧道有是哈大铁路客运专线的重点工程,而且地质条件非常复杂,勘察工作必须细致进行,否则满足不了设计的需要,后经多方讨论,最终地质勘察采用了综合勘察方法,取得了较好的效果。本文结合九里庄隧道地区的工程地质和水文地质特征,阐述了九里庄隧道地质综合勘察的方法、作业程序及其效果。

[关键词]:九里庄隧道地质综合勘察

中图分类号:U41文献标识码:a文章编号:

1、地质概况

 隧道地区处于胶辽台隆北部构造剥蚀区,区内地势中部较高,东西两侧相对较低,隧道区东约4km为金州湾,西南约2km为金州第四系断陷盆地。地貌特征为北北东向展布的线状山脊,山脊宽缓,两侧坡角约30°~35°。最大海拔标高302m,相对高差250m,隧道拉坡线标高45~67m,为低山丘陵区。

 隧道范围穿越地层均为寒武系(∈)地层,隧道洞身所遇地层岩性复杂,其中有石灰岩、泥质条带石灰岩、页岩夹石灰岩、石灰岩与砂岩互层、粉砂岩、页岩等。隧道区内地表覆盖层很薄且分布零星,基岩大部。仅在出口段有较厚的覆盖层。断裂形迹主要成形于早白垩纪末期的燕山运动期,断裂较发育,按断裂走向可分为近ew向,ne-nne向、nw向三组,其中以ne-nne向断裂最为发育,区内规模较大、对洞身有影响的断裂仅有九里庄断裂。

九里庄断裂:为由nw向转为近ew向的弧形断裂,该断裂在202国道九里庄收费站南30米处有出露,该破碎带宽约2~5m,有挤压片理和断层泥组成,断层面向西南倾斜,倾角陡立,断裂具明显的压扭性。

区内地表水系不发育,主要的地表水体为距隧道约4km的金州湾,有少量季节性溪流和山涧,仅在雨期有短暂性水流。第四系松散层孔隙水主要由大气降水补给,碎石类土为主要含水层,该层水主要分布于隧道进、出口段洞顶上部,洞身内没有分布,对隧道施工影响甚微。寒武系碳酸盐岩类溶隙水以石灰岩为主,溶蚀发育程度中等,水量不大。

2、采用的主要方法及其效果

根据该段地层层序复杂,构造发育,地势险峻,地质勘探工作很难开展的特点,在详细的遥感图象判释和地质调绘基础上,采用多种勘察手段、方法有机地配合。各种方法的原理、要求及工作程序如下:

2.1前期迸行遥感图象判释

 遥感图像客观地反映了地质体的光学和几何特征,而且还可提供地表一定深度下的某些透视信息,它可看作是地壳表层某部分景观的综合缩影。遥感图象判释的目的在于对越岭地区各个方案所经地段的地层岩性,构造性状及各种不良地质现象首先在室内从宏观上进行判释,再到现场进行核实。九里庄隧道整体以构造因素占优势,部分地段岩石,石灰岩与页岩在颗粒成分上、岩性上、颜色上以及裂隙程度方面差别很大,判释效果较明显,依据山体的大小、形状以及地物在相片上的阴影、色调。比如寒武系中统张夏组石灰岩与寒武系中统西山子组页岩与石灰岩互层的标志层确定,虽然两种岩性在航片上反应的色调一致,均为灰色,因为倾角较陡,石灰岩区多显示陡崖或奇峰,而页岩与石灰岩互层,则形成波浪式地貌;再如九里庄复式背斜(图2)轴迹北西向,轴长约2.5km,向北西方向倾伏,背斜核部为寒武系下统葛屯组地层,其两翼分别为以寒武系上统拉树山组地层为核部的两个次级向斜,进口处根据区域资料推测了一处次级背斜,背斜核部为后营子组页岩。航片判释中也发现有较多的滑坡及错落体分布。通过室外调绘核实工作,基本查清越岭地区的地层岩性与构造。

 2.2用大面积地质调绘工作统揽地质综合勘测

在遥感判释的基础上,进行大面积地质调绘工作,是开展地质综合勘察的关键性工作。通过调绘直接观察各种地质因素,分析和发现了各种地质问题,掌握该地区的地质规律,提出采用勘探的手段、方法,探察地质体中与工程有影响的地层、岩性、构造、水文地质的重要定量参数。该隧道勘察工作中,我们组织了很大的力量来进行调绘工作,对各种地质问题的解决都是在调绘的基础上,正确指导配合运用各种勘察手段而取得的。例如该隧道的DK37+500~DK40+000段,首先在线路两侧布置观测路线,填绘构造及地层观测点等,并拍摄了丰富详实的地质照片。

 2.3开展综合物探

 物探工作以大地电磁(eH-4)为主,局部适当辅以常规直流电测物探法、地震折射法开展工作。大地电磁法主要为解决隧道深埋段的构造问题及岩溶发育问题;电测探工作主要目的有两个:1、查明断层平面位置、走向;2、查明土石分界、岩石风化程度、隧道洞身围岩分级以及构造发育情况等;地震折射法解决隧道出口段基岩界面速度,为进行围岩分级提供物探依据。分析结果显示明显,比如DK37+700~DK37+900处,从Dp-i侧线等视电阻率图上可见,在DS-6~DS-7之间等值出现不连续,表明有断层存在,在eH-4大地电磁剖面上(如图4),电阻率等值线横向不连续,与直流电测探结果也吻合,另外从地震折射排列解释结果看,也出现明显低速异常(Vj=1.33Km/S)和电法结果对应,据此推断有断层存在,该断层破碎带宽约19m,倾向大里程,走向和线路近于垂直。

图4九里庄隧道eH-4二维反演剖面图

2.4钻探的应用

 钻探是综合勘察中对地质测绘推断和物探解释成果的正确性最直接的检验手段,也是采集地质,水文地质参数的重要方法,它也为物探资料的再解释提供依据。据以采取合理的钻孔结构和操作工艺,钻孔的布置是在调查测绘和物探成果资料分析的基础上确定的,每一孔既考虑了工程地质分层,取样及查找断层测试的需要,又考虑了水文地质抽水试验及测井的需要.如本隧道每个钻孔为满足水文地质抽水试验,一律采用清水循环钻进。岩芯取样方面,除鉴定分层定名外,还要为物理、力学等试验采取足够数量的岩样进行有关试验。DK37+700~+900处在eH-4大地电磁剖面上(如图4),电阻率等值线横向不连续,结合地质调绘发现的D012处破碎带(图3),布置了钻孔0702,结果在孔深26.0-43.5m见到该断层(F1),为断层角砾岩,泥质胶结。

另外,还有针对性地采用了JD-1孔壁成像系统进行检测,该系统对全孔壁进行成像,不遗漏钻孔孔壁的地质信息,并可以检测地下水的活动状态。JD-1孔壁成像系统是采用井下摄像机通过锥形反光镜摄取孔壁四周图像,利用计算机控制图像采集和图像处理系统,自动采集图像,并进行展开,拼接处理。在干孔情况下,只能观察到孔内地层或裂隙渗出水的情况,但观测不到孔内地层或裂隙渗漏水的情况。在水下,根据水中悬浮物的运动状态,可判定渗漏水或承压水的运动状态。

 本隧道采用的地质综合勘测方法包含遥感图象判释,大面积地质调绘、综合物探、钻探和水文地质试验等,这些手段和方法起到互相验证、互相补充、取长补短,在钻探孔数量很少的情况下提高地层分析质量的作用。

 3、结束语

通过九里庄隧道的地质综合勘察工作可以看出,隧道勘察首先在航片判释的基础上,要重点做好大面积地质调查测绘工作,其次综合物探是地质综合勘探的重要手段,最后在三者基础上有针对性的布置地质钻孔,并验证其准确性。工作中必须坚持地质人员和物探人员紧密协调配合,而且在物探过程中及时用地质资料配合分析物探成果,才能充分发挥综合勘探的作用。

参考文献

[1]中华人民共和国标准:《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)

地质勘察方法篇3

关键词:地质勘查;找矿技术;优化

前言

我国矿物质资源相对于其他资源较为丰富,采矿业也作为基本经济产业不断发展。传统的采矿技术只是对表层的地质结构作简要的分析,来判断是否含有矿物质。这种简单的措施不能准确的判断地质成分,有时会造成对人力物力资源的浪费,给采矿带来很多不必要的损失。但现阶段的新型采矿技术在准确找矿的方面有很大的提高,结合先进的地质勘察方法进行高效的找矿,使采矿业的发展得到进一步的提高,带动了我国经济的友好发展。

1基本的地质找矿方法

1.1砾石找矿法

砾石找矿法是应用方式最为简单的一种找矿方法,它的原理是利用地质的运动来寻找矿源。暴漏在空气中的矿石会在风化作用下产生许多小的矿砾或者岩石砾岩,当受到一些外力的作用(如风力作用、水流冲击等),散布于矿床的周围的细小矿砾会随着外力运动到先对较远的地方,采矿人员就会根据周边的矿砾找到大的矿源。但这种找矿方式存在着一定的缺点,有时砾石散布的范围会大大超过矿床范围,部分甚至单独被外力带到很远的地方去。在其周围一定范围没有矿源,给采矿人员带来错误的信息,以至找不到矿源。这种操作简单,准确率低的方式在近阶段也有一定的改进,在寻找矿砾的基础上进行矿砾的单位密度计算与分析,科学的计算将很大程度上减少矿源错误的概率。

1.2地质填图法

地质填图法在地质找矿技术的实际应用中是最为广泛的,它的矿源查找准确度十分高。这种地质找矿法的理论内容十分严谨,首先它将选择适当的比例尺对地质进行画图处理,对基本的地质特征进行详细分析,得到准确的地质构造图。根据构造图就可以确定矿源的准确位置,采矿人员将节省寻找矿源的时间,也降低了找错矿源的风险。与其他几种地质找矿方法相比,它独有的优点是能将找矿理论内容付诸于实践,合理的规划与设计使采矿变得更为快捷准确。

1.3重砾找矿法

重砾找矿法主要针对寻找原生矿和砂矿,使用频率也是相对较高的。相比于砾石找矿法和地质填图法来说,这种方法的操作方式较为复杂。在矿源大只存在的区域进行分层取样,对个样品进行密度分析,结合概率统计学的内容算出含砂量的多少,确定此区域的矿物质的丰富度。

2地质勘察的基本内容

2.1地质勘查的工作范围

地质勘查主要就是对矿山进行勘察,它的目的是测定矿山中所含有的矿物质。经过地质勘查后,就可以进行对常见的矿源(如铁、铜)的开采。在对矿山进行开采时,应结合国内外市场的需要合理的确定矿物质的开采方案。一些常见的矿物质虽然有较大的含量,但其现有的需求量及市场却很小,面对这样的局面,我们应该对占有市场优势的矿物质适量多开采,而不必要对有一定市场危机的矿物质投资过多。对于尾矿在开采过程中也会遇到,此时应该严格按照国家标准来执行。如若存在侥幸心理,则将产生严重的恶性循环,导致各种环境被污染的难以解决的永久性问题。对矿物质的合理开发利用,才能实现国家提出的可持续发展的目标,并能使矿产资源能够再生和循环利用[1]。对矿山的储存量应有精确的统计,确保每一处矿源都被合理高效的利用。这就需要对矿山及其周围的环境有很准确的了解,对每一处位置都进行监测。地质勘查工作对矿山开采起到了必要的监督作用,在开采过程中对数据要进行严密的监督记录并存档,保证在开采后原矿山不会成为废山。矿山关闭的勘查是十分必要的,当矿山开采完毕后要按照有关部门的规定及时关闭。地质勘察部门应督促开采部门在靠才结束之前就计划好闭坑的相关措施。提前作出应对可能发生问题解决措施的方案,在问题一旦发生时就会及时的加以解决,避免受到更大的损失和引发更为麻烦的问题。此外,地质勘查也将有利于对环境的有效保护,面对环境的恶化会及时发现并及时的对其加以保护。

2.2地质勘查及找矿技术的原则

地质勘查技术原则是在进行地质勘察工作时的指导原则,对勘察的正确有效地进行有很大的意义,是进行科学勘察的前提保证。勘查技术的选择是勘察工作正确进行的关键,在地质勘查的过程中,我们要根据勘察的具体要求,环境限制,以及所能达到的技术手段来合理的选择勘查技术,并制定科学有效的勘察方案。有些采矿的要求是单一的开采一种矿物质,此时就应该选择用砾石找矿法进行矿源位置的确定,在开采的过程中一定要注意对不同的矿物质的分离,对开采不需要的矿物质要舍弃和保护,不能破坏其他的矿物资源。在地质勘查及找矿技术的原则中,要从大局观来确定地质勘查及找矿的方案,结合地质条件、人口分布及国土资源来进行合理的布局工作,并在工作过程中权衡利弊得失,坚决防止因为单方面的原因而影响了整体的工作进展[2]。面对新科技飞速发展的今天,创新工作的开展已迫在眉睫,我们需要利用先进的科学技术以及网络信息的发展不断提高地质勘查的精确度与准确度。努力的实现矿物质资源利用及效益最大化,为我国的经济发展作出贡献。积极推动国内的矿物资源开采企业与国外相关企业互相合作,结合国内外先进的采矿技术,学习国外由于我国的技术方面,提高和改善我国现有的地质勘查的方法与采矿的技术。确定出一套更为有效的矿物质开采系统与地质勘测方案。利用国内资源与国际技术的完美结合,从而对我国资源利用提供更为有力的保障。

2.3地质勘察方法及找矿技术的优化

在现有的地质勘察方法及找矿技术中仍有一定的缺陷,我们要及时发现技术中的缺陷,并根据经验及科学理论提出改进技术手段。在野外勘探中对研究区域内大的断层及其地质构造的了解有较大的要求,此时对地理位置的精确判断是对开采人员人身安全的的保障。利用全球定位系统GpS就是问题变得简单化,它通过卫星、实行无线导航定位,为我们提供一个准确的三维坐标图,我们所需了解位置将在坐标图中准确体现。同时它对地质表面的矿物质也有一定的辨别作用,在稳定光的照射下一般的矿物质都有一定的辐射能力,GpS定位系统将捕捉到这些信息并传送到我们的接收仪器中。

结束语

地质勘查方法及采矿技术的改进对我国矿物质开采与利用的意义十分重大,在今后的发展过程中我们要根据以往的经验及科学的理论依据完善我国地质勘查方法及开采技术。我国的经济也将因开采业的进步而得到更好地发展,国民生活水平也将逐步提高。

参考文献

地质勘察方法篇4

【关键词】:地质勘查;水文地质问题;解决方法

中图分类号:F407文献标识码:a文章编号:

引言

在进行地质勘察的过程中,技术人员往往最容易忽略的问题是水文地质的问题,以及它可能带来的危害,本文将从地质勘察中被忽略的水文地质危害展开讨论,针对这些危害给工程造成的影响进行分析并评价。笔者结合自己的实践,在工程地质的勘察、设计以及施工中,有一个非常重要而又很轻易地被忽略的问题就是水文地质问题。

一、水文地质的重要性

水文地质有着与工程地质极为密切的关系,二者相互作用、相互联系,密不可分。地下水是岩土的组成结构,它对岩土体工程的特性有着直接的影响,同时也会影响基础工程,从而影响到建筑的耐久性和稳定性。在工程地质的勘察过程中,因为实质的勘察工作几乎不会涉及到水文参数,所以很多时候水文地质工作就被工作人员一笔带过,只是对天然地下水位作简单的一般性评价,而忽略了它的问题。此外,在水文地质比较复杂的一些地区,工程勘察人员受条件所限,对水文地质研究不深,在设计中对水文地质的问题重视程度不够,从而眼看地下水给各种岩土工程造成危害,不断地给勘察院和设计院敲响警钟。因此,在进行工程地质的勘察过程中,为提高工程勘察的质量,保证工程的稳定性,使工程顺利进行,必须要加大对水文地质问题的研究力度。在进行岩土工程地质勘察的时候,不但要查明水文地质的问题,还要分析地下水对建筑物的影响和作用,并提出相应的预防措施和整治对策,为工程地质的设计和施工的有效开展提供全面可靠的依据资料,降低地下水对工程的危害。

1、预防因地下水升降带来的问题

造成地下水位波动的原因可能有:气候的变化,季节变化,地球与月球引力变化,河流、湖泊、水库水位变化,潮汐变化及气压变化等。地下水位的升降超过一定程度有可能造成粉土以及粉细砂饱和液化而出现流砂、管涌等问题,也可能导致土壤盐渍化、沼泽化而腐蚀建筑物。因此在水文地质勘察工作当中要密切注意并调查掌握地下水位的条件以及升降变化的情况。

2、预防因地下水压力作用带来的问题

在自然状态下,地下水动水压力的作用十分微弱。但是在工程活动当中,由于地下水天然动力平衡的条件被改变,在动水压力作用下也会导致一些后果严重的岩土工程危害。如管涌、流砂以及基坑突涌等,需要做好这方面的水文地质勘察工作。当建议采用桩基时,应评价采用桩的适宜性;对桩基工程设计、施工、检测、监测应提出以桩的静载荷试验验证或确定单桩承载力的建议。

3、预防地下水位对岩土性质的影响

毫无疑问,岩土物理力学性质的与地下水位之间有着非常密切的联系,尤其是那些风化残积土、软质岩石以及不同成因的粘性土等。所以要高度重视地下水位对岩土物理力学变化的影响,做好预测和指导工作,避免工程出现因地质问题而导致的质量安全事故。

二、水文地质的危害

地下水对岩土工程引发的危害,主要原因是地下水水位的升降变化以及动水压力的作用。地下水水位变化的原因主要分为天然引起和人为引起的变化。而当地下水水位变化过大,超过一定范围时,就会造成岩土工程的质量问题,形成危害,其危害可以分为三种。

1、潜水位上升造成的危害

引起潜水位上升的主要原因是,附近河流、水库、湖泊的水位升高带来的影响。此外,还有工业废水,各种地下给排水管道以及引水渠道等灌溉工程的渗漏问题引起潜水位上升,潜水位的上升会极大危害建筑物的质量。

潜水位的上升会使建筑物地基变软,还能增加土壤的含水率,从而降低土壤的强度,增加其压缩性,使建筑物更容易发生很大的沉降变形。

对地基造成侧移或使地基隆起,从而使基础上浮,让建筑物失稳。

潜水位的上升会引起砂土和粉土饱和,从而出现地震液化的问题,可能引发流砂和管涌等问题发生。

斜坡的临空面会因潜水位的上升致使本身的岩土力学性能降低,从而发生滑移和崩塌等现象,导致其破坏,丧失正常功能。

使建筑物的地下室浸水,影响其正常使用。

增加土壤的盐渍化、沼泽化,增强建筑物腐蚀性,降低建筑物使用的耐久性。

2、地下水位下降给岩土工程带来的危害

地下水位的下降大多都是人为造成的,大多都是出于自己的私心。他们抽取地下水,用于补给,疏干矿床用于采矿。地下水水位下降太大,经常会引发地面沉降、地裂和地面塌陷等地质灾害发生,还会引起水质恶化和地下水枯竭等问题,给人们日常生活带来许多不便,同时也对环境造成一定的危害。有些地方甚至可能沙漠化,或引发海水倒灌的现象,这种破坏相当严重,甚至对人类的居住环境带来破坏,它已经不是影响一两个人的问题,而会影响绝大部分人。

3、地下水水位变化给岩土工程带来的危害

引起地下水水位波动的主要因素为,气候和季节变化,河流和湖泊的变化,水库水位的变化,潮汐及气压的变化等,地下水水位的波动会造成:

地下水水位的波动会使土压密,土体的再加压会使其密度比原来密度更大。加大建筑物基础建筑材料的腐蚀程度。地下水水位波动太大,会使木桩进行干湿度交替,加快木桩腐烂,对于泥炭土来说,水位的波动对其更不利;对一些钠盐层和石膏地层等含盐地层易发生溶解,进而使建筑物发生很大的位移;地下水水位的波动还容易引起一些岩土发生不规律的胀缩变形,反复的水位变化会使岩土胀缩变形频繁,还会使其胀缩的幅度越来越大,引发地裂,从而引起建筑物破坏。地下水在自然状态下,动水压力的作用很微弱的时候,一般不会发生破坏,但是在工程活动中,被人为地改变了其天然平衡的条件,或者由于动压力、扬压力作用,就会引发危害性很大的岩土工程,比如流砂、基坑突涌、管涌等灾害。

三、工程地质勘察中针对水文地质危害的对策

1、重视对水文地质问题的评价

为提高地质勘察质量,应在地质勘察中加强对水文地质问题的研究,不仅要求查明与岩土有关的水文地质问题,要评价地下水对岩土体可能产生的作用及其影响。具体来说,可以从以下三个方面入手:

重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

地质勘察中应密切结合建筑物地基基础类型,查明与该地基基础类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

在分析地质问题时,地下水位以上和以下要分别对待。应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

2、重视对岩土水理性质的测试

从地质学上讲,岩土的水理性质主要是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质,包括容水性、持水性、给水性、毛细管性、透水性等,这些特性与构成岩士的固态、液态、气态三相紧密相关。不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同。研究表明,岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。而在以往的地质勘察中对岩土工程地质性质的评价还不够全面。因此,在地质勘察过程中,通过对测试岩土的水理性质指标,不仅可以为今后地下水位水量发生变化时应采取的工程措施提供依据,还能更加科学的评价岩土的地质特性。水文地质对岩土工程建筑物造成影响,而水文地质的种类繁多。如地下水的类型,地下水位及其变动,还有含水层以及隔离层的分布和组合关系,此外,土层和岩层渗透参数和渗透的强度等,这些因素都可能对建筑物稳定性造成影响。因此,要提高工程质量,就要加强工程勘察中对水文地质的研究,不仅要查出岩土工程相关的水文地质因素,还要具体明确它们对建筑物产生的具体影响和作用,对造成的危害要提出及时的防御措施,为后期的工程施工提供有力的水文地质信息,从而减少水文地质对工程建设质量造成的危害。

结束语

综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,影响岩土工程建筑的水文地质因素很多,其中有人为的,也有自然的影响。在工程地质勘察中,勘察和设计人员一定要重视对水文地质条件的考察研究,分析其对建筑物基础的影响,并采取相应的预防和整治措施,保证建筑物的质量安全,也为后期工程的施工提供有效的依据,对工程建设作出应有的贡献。

参考文献:

[1]揣英琦,邹兆钢,刘慧,等.水文地质与工程地质勘察[J].科技致富向导,2011(13):250.

地质勘察方法篇5

关键词:工程地质;物探方法;勘察;任务;特点

引言

随着经济建设步伐的加快,我国经济呈现高速发展趋势,而在经济建设过程中,工程地质勘察具有重要的作用,促进了我国经济建设和能源资源开发,尤其是工程建设。近年来,科学技术日新月异,各种勘察方法广泛应用于工程地质勘察中,如物探方法,这些技术的应用,大幅度提高了现代工程地质勘察水平,从而促进了工程地质勘察工作的顺利进行[1]。物探方法是现代工程地质勘察中的常用方法,也是提高勘察水平的重要手段,具有准确、快速、不损伤探测等特点,所以,必须加大物探方法研究力度,从而有效促进工程地质勘察和我国经济建设的发展。

1工程地质勘察概析

1.1具体任务

建筑工程建设前,需全面考虑拟建区一系列地质问题,如地基选择、周边地质情况、后续安全防护等,并且需要提供详尽的工程地质资料,以利于科学合理的规划、设计工程施工方案[2]。为保证工程地质勘察资料的科学性、实用性、合理性,在工程地质勘察中,必须做好以下任务,即:(1)概查全工区,以掌握地面地质资料、地质构造形成过程等地质情况,通过分析有利和不利因素,择优选择建筑拟建场地,并根据所选场地地质条件,科学合理的规划建筑,从而有效减少施工难度、工期、建筑成本等。(2)选定建筑拟建场地后,进行详细的地质勘察,并结合建筑物规模、类型、结构、施工方法等,制定科学合理的施工方案,方案内容需包括解决不良地质可能造成影响的措施。(3)建筑物的建设,在一定程度上会影响拟建场地和周围地质环境,例如可能会导致地面塌陷。所以,未来确保工程施工安全、经济,必须详尽的预测施工时和施工后地质条件改变,并制定出有效的应对措施。

1.2物探方法研究概述

物探是地球物理勘探的简称,可为资源开发与环境保护提供借鉴。随着科学技术的快速发展,物探方法取得了巨大突破,并逐渐广泛的应用于工程地质勘察,在一定程度上促进了我国经济发展。钻探取土、双桥静力触探等是传统工程地质勘察的主要方法,这些方法虽然在一定程度上促进了各个领域的发展,但若采用一种勘察方法,无法满足工程地质勘察需求,且作用有限,需结合多种勘察方法,以提高勘察质量。近年来,我国工程建设水平不断提高,对地质勘察要求也越来越高。作为工程建设的重要环节,工程地质勘察对工程质量具有直接的影响作用,所有必须结合物探和地质工作,切实提高工程地质勘察质量和效率[3]。一般情况下,以往通过研究分析地质资料勘察工程地质,缺乏准确的工程地质深层次资料,为确保勘察质量,并在一定程度上提高工程地质勘察水平,需采用诸多精密仪器进行勘察。

1.3工程物探勘察特点

地质条件多变会引起物理场变化,如电场、地震波场、重力场、磁场等,采用电法、地震法、重力、磁法勘探等物探方法,可有效探测工程地质存在的问题,原因在于物探方法具有高效、准确、信息丰富、应用灵活等优点。在工程地质勘察中,物探方法的特点如下:(1)探测深度浅。在工程设计探测中,通常在浅层发生地质问题,而物探方法的探测深度也在一定范围内,即几米至几十米,最深不超过百米,因此探测深度浅。(2)探测精度高。一般情况下,工程建设单位要求物探方法精度高,探测深度和地表位置不能存在较大误差,需将误差控制在厘米以内。(3)施工场地要求低。物探方法主要的工作内容是勘察工程地质,以及分析地质资料,这些工作通常需在几天至十几天内完成,而分析工程危险程度,则需在一天以内得出探测结果。

2工程地质勘察中常应用的物探方法

2.1电法勘探

电法勘探通常观察观测点深度和电阻率变化,进而分析出岩层分布规律,普遍应用于勘测较厚岩层[4]。近年来,很多城市应用了相对灵活的高密度电阻率法,该法能详细的对地质结构进行分类,有效勘测地下管道。一般勘测方法难以分清岩层分布规律,但电法勘探可通过电极装置勘测到大范围岩石分布规律,并分清岩层是否水平或轻微倾斜。此外,根据供电电极间的距离差异,可勘测不同深度岩层,而且通过不同电阻率,能了解不同岩层中详细的分布情况。目前,在实际地质勘察中,电法勘探已取得了一定效果,尤其是工程建设,而且随着科学技术的不断发展,电法勘探在工程地质勘察中将会充分发挥应有的作用。

2.2地震勘探

地震勘探主要有两种方法,即反射波法和折射波法,其原理是通过观测反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律,明确地下反射面或折射面的深度与地质构造形态、性质等,即利用地下介质弹性和密度差异,根据大地对地震波的响应,有效推断地下岩层的形态和性质。与其他物探方法对比,地震勘探精度高,深度可达数十米到数十千米,而且解释成果单一,但需要较高的成本。在覆盖层探测中,浅层折射波法具有一定的技术优势,能有效勘探隐伏构造、空洞等,并已取得良好的应用效果,但该方法极易受工程施工场地影响。此外,随着科学技术的不断发展,地震勘探分辨率逐渐提高,更加有助于精细研究地下构造,详细了解地层构造和分布,进而为工程建设提供有价值的参考依据。

2.3重力勘探

重力勘探是物探方法之一,指的是根据地壳各种岩体、矿体间的密度差异,通过地表变化对地质进行勘察的方法。该方法以牛顿万有引力定律为基础,具有受干扰小、精度高等特点,只要勘探地质体和周围岩体的密度差异,就能利用精密仪器明确重力异常,如重力仪、扭秤等重力测量仪器。目前,重力勘探已在工程地质勘察中广泛应用,并取得了良好的勘察效果,而且结合拟建区地质和其他相关物探资料,可有效推断覆盖层下的矿体性质和地质构造情况,从而为工程建设提供切实依据。但是为了确保勘察效果的科学性、准确性,应用该方法时必须全面考虑拟建区天气、地形和振动情况。

2.4磁法勘探

在自然界中,岩石和矿石具有一定的磁性,可产生使局部地区发生变化的磁场,即出现地磁异常现象。通过采用相应的仪器可发现和研究地磁异常,从而有效研究该地地质构造,这种方法称为磁法勘探。磁法勘探是常应用的物探方法之一,可用于勘探矿产、工程地质等,目前该勘探方法已广泛应用于工程地质勘察,并取得了良好的地质勘察效果。在工程地质勘察中,磁法勘探的应用主要包括:进行地质构造分区,研究并确定断裂带、基底构造、破碎带等;划分各种岩土分布范围,如沉积岩、侵入岩、喷出岩、变质岩等,并进行区域地质填图。

3结束语

总之,物探方法在工程地质勘察中应用,具有探测深度浅、探测精度高、施工场地要求低等特点,能切实提高我国工程地质勘察水平。目前,常应用于工程地质勘察的物探方法主要有电法勘探、地震勘探、重力勘探、磁法勘探,深入分析这些方法在工程地质勘察中的应用,能有效提高工程地质勘察水平,促进我国经济建设发展。

参考文献

[1]冯啉.对工程地质勘察工作的几点探讨[J].企业技术开发,2014,33(6):166-168.

[2]李创.工程勘察中物探方法的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(9):255-256.

地质勘察方法篇6

【关键词】水文地质,勘察方法,找水,综合运用

中图分类号:p331文献标识码:a文章编号:

一、前言

伴随着现代科学技术的日新月异,水文地质勘察人员在工作中需继承和发展传统技术基础上,也要关注并结合新技术、新理论,这样才更有利于进行找水工作,才可以使找水技术不断的更新发展。目前,我国人均淡水资料拥有量不足2200m3,世界排名109位,而30年后,人均淡水资源拥有量将不足1700m3。因此用现代的水文地质勘查方法来找水减缓各区域供水压力已成为当务之急。以下分别详细介绍了遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地质勘察工作中的具体应用。

二、现代水文地质勘察方法在找水中的应用

随着我国经济的快速发展,我国总体而言,水资源的利用形式逐渐严峻,以许昌市为例,许昌市水资源严重短缺,人均水资源量仅204立方米,相当于全国人均水平的1/10。市区由于过量开采地下水,已形成面积达67平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0m的速度下降,地面最大沉降量超过277mm。为了满足城市居民生活和工农业生产用水需求,在许昌麦岭水源地综合运用现代水文地质勘察方法找水勘察,取得了多种地质信息,基本查清了供水目的层的埋藏条件、边界条件以及地下水动态特征。笔者将从下面几个方面简述现代水文地质勘察方法在找水中的应用。

1.物探和钻探

(一)物探。在水文地质调查的基础上,结合研究区的水文地质情况,采用对称四极电测深法对勘察区西部的补给断面进行探测,共做电测深点203个,电测深剖面8条;利用eH-4电导率成像系统,对勘察区西部、南部边界和北汝河河道进行了探测,共完成9条物探剖面,96个物理点,剖面长度54.55km;对18眼探采结合井和4眼勘探井进行视电阻率和自然电位物探测井,划分地层,进行排管。通过这些工作,基本查明了西、南边界和北汝河河床的地层结构和含水层的分布规律,为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。

(二)钻探。根据遥感水文地质调查、物探资料,结合以往地质、水文地质资料,在补充分析勘察阶段成果的基础上布置钻探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,进尺291.4m;地质孔4眼,进尺362m;观测孔12眼,进尺1071.55m;探采结合井18眼,进尺2242.2m。共施工勘探孔和探采结合井38眼,总进尺为3967.15m。根据物探、钻探工作分析,麦岭水源地第四系孔

隙含水层的形成和分布受北西向的茨沟—姜庄凹陷和襄城大断裂等构造控制。同时根据区域水文地质条件及水源地地层时代、岩性、成因及富水性,新近系湖积层及第四系下更新统冰水沉积层的富水性差,集中供水意义不大;中更新统埋藏型冲洪积卵砾石层颗粒粗,厚度大,富水性强,不易污染,是城市集中供水的理想水源地。

2.遥感技术在地下水资源勘察中应用

遥感技术即从远处探测、感知特体各事物的技术,它技术先进、探测范围大、信息量大,并可实施动态监测。遥感勘察方法就是在勘察区范围内进行的航空遥感勘察,它是一种采用展片和航片目视解释,结合野外验证与水文地质补充调查的水文地质勘察方法。遥感勘察方法可分为4种:热戏外监测法、水文地质遥感信息法、环境遥感信息分析法和遥感模型法。

(一)热红外监测法。热红外监测法主要就是用热红外波段的遥感图像资料,通过测定地面温度来确定地下水的存在。特别适应于干旱、半干旱地区的水资源的寻找。其工作原理是:地下水可在过毛细管作用、热传导作用及地表强烈蒸发作用下可导致干旱或半干旱地区的地表湿度和温度发生变化,从而导致冷热异常的现象,此现象便可在热红外遥感图像上显示出

来。利用红外遥感数据再配合一定的航片作为基本的遥感资料便可实施地下水资源的探测工作。

(二)水文地质遥感信息分析法。水文地质遥感信息分析法就是运用水文地质理论对从遥感图像获取的地层岩性、构造、水文等水文地质信息进行分析,从而确定有利的蓄水构造,判断地下水的贮存情况。

(三)环境遥感信息分析法。环境遥感信息分析法就是根据遥感图像上提取的与地下水有关的植被、湖泊、水系等环境因子与地下水的依存、制约关系来判断地下水系统的贮存情况。其工作原理是:在干旱区域,植被的生长状态因受到气候、性、地貌、水文地质条件等因素的制约,其中区域浅层地下水对植被的影响最大。地下水水水位埋深、矿化度、水化学类型控制着被群、植被覆盖度。可通过这些信息来判断地下水的排泄点(区)的水位埋深、矿化度和水化的学类型等相关信息。

(四)遥感模型法。

通过分析遥感图像得知与地下水密切关系的水文因素状况,并建立监测地下水位的定量评价模型,对地下水资源进行估测的方法叫遥感模型法,它是遥感与数学、模型学相结合的一种新的研究方法。此种方法主要用于评价地下水位分布状况。

3.地球物理测井方法

地球物理测井是物探方法的一种,主要是配合地质钻探对钻孔内的水文地质状况进行精确探测。地球物理测井方法是以严密的物理数学原理为基础,主要用于分析地下水的分布,判断地下水质量,探测岩溶洞,分析地层构造等。地球物理测井主要工作内容及工作原理如

下:

(一)正确地划分含水层并确定层位及厚度,研究它们之间的相互关系。

(二)对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高,地层电阻率值越低

(三)判断裂隙及其泥质含量。裂隙存在的判断标准:声波时差较大,电阻率较小,密度偏低。如果裂隙存在,那么裂隙中填充的泥质越多,自然伽马测井值就越大。

(四)岩溶水勘察。裂隙层位可由声波曲线直接反映;当溶洞中含水时,自然伽马曲线幅值略低,以此来可判断其富水性;在岩溶、裂隙发育处,会出现井径扩大的现象,因此,岩溶裂隙发育程度也可用井径曲线来判断。

(五)划分钻孔地层岩性。根据不同岩石的密度,电阻率,波阻抗,孔隙度等参数的差异,并综合电阻率测井、声波测井、密度测井、中子孔隙度测井等资料就可以划分钻孔的岩性剖面。

4.地面核磁共振法

地面核磁共振法就是利用不同物质原子核特性差异产生的核磁共振效应,通过观测、研究地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律,来判断探测区地下水的分布情况。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水层信息,勘探的深度小(目前最大勘探深度小于150m),适合北方地表较干燥地区使用。其工作原理就是水中的氢核质子在地磁场的作用下,处在一定的能级上,再以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发,这样原子核能级间就会产生跃迁即产生核磁共振。核磁共振信号的强弱或衰减的快慢直接与含水层中氢质子的数量、含水层孔隙大小相关,核磁共振信号的幅值越大,所探测区域内水含量就越丰富。从而,可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况,达到实现直接寻找地下水的目的。

地面核磁共振法属于直接找水法,在有效的勘探深度范围内,有水就有核磁共振信号显示,以此来探测各类型的地下水。主要用于探测其他物探方法难以寻找的地下水,主要应用在以下4个方面:黄土孔隙、裂隙水探测;寻找碎屑岩类浅层风化裂水和层间承压裂隙水;确定基岩裂隙带的富水性;判断灰岩区溶洞、裂隙含水或是泥质充填。

三、结束语

随着近年来科技的不断发展,以及勘探技术的不断提升,在继承了老一辈水文勘探人员的技术和知识后,新一代的工作者更要与时俱进,不断的研究并熟悉新的理论和技术,从而将新老结合,挖掘开拓出更加优良的勘探方法,从而方便找水工作,使得找水的相关技术得到不断的提升和发展。

参考文献:

[1]-张少勇,刘伟超,田慧娟,李倩倩现代水文地质勘察方法在找水中的综合运用[期刊论文]《中州煤炭》-2010年1期

[2]-邹慧峰找水中现代水文地质勘察方法的综合应用[期刊论文]《黑龙江科技信息》-2011年12期

[3]-贤世荣水文地质勘察方法在找水中的应用[期刊论文]《城市建设理论研究(电子版)》-2011年20期

[4]-赵实现代水文地质勘察方法在找水中的综合应用[期刊论文]《技术与市场》-2010年9期

地质勘察方法篇7

关键词:现代水文地质勘察;找水;应用

中图分类号:F407.1文献标识码:a文章编号:

我国水资源短缺,各地由于过量开采地下水已形成了大面积的水位下降漏斗,各地出现了不同程度的地面沉降。为满足城市居民生活和工农业生产用水需求,笔者曾经参与了某水源地综合运用现代水文地质勘察方法找水勘察的全过程,取得了多种地质信息,基本查清了供水目的层埋藏条件、边界条件以及地下水动态特征。

一、遥感水文地质调查

勘察区内进行航空遥感勘察,采用展片和航片目视解释,结合野外验证与水文地质补充调查。以此为基础,结合之前资料,分析区域构造及边界条件,了解区内岩石构造、岩性、岩溶裂隙发育规律、富水性、第四系孔隙分布规律、水化学特征;查明研究区富水区分布在北汝河冲洪积扇麦岭镇及沙河冲洪积扇叶县附近和地下水类型。地下水径流总体自西向东;水位动态受大气降水和人工开采控制,这些都为下一步找水方向和圈定普查范围提供依据。

二、物探和钻探

1、物探

在水文地质调查基础上,对勘察区西部补给断面采用对称四极电测深法进行探测,做电测深剖面8条,电测深点203个;对勘察区南部、西部边界和北汝河河道用eH-4电导率成像系统作探测,完成9条物探剖面,96个物理点,剖面长54.55km。由此,基本查明了西、南边界和北汝河河床地层结构以及含水层分布,为水源地供水孔拟建和钻探工程量布置提供依据。

钻探

在分析勘察阶段成果基础上布置钻探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,进尺291.4m;地质孔4眼,进尺362m;观测孔12眼,进尺1071.55m;探采结合井18眼,进尺2242.2m。共施工勘探孔和探采结合井38眼,总进尺3967.15m。

从物探、钻探结果出发。结合水文地质及水源地地层时代、岩性、成因及富水性,新近系湖积层及第四系下更新统冰水沉积层的富水性差,集中供水意义不大;中更新统埋藏型冲洪积卵砾石层颗粒粗,富水性强,厚度大,不易污染,是理想水源地。

三、预测地下水可开采量

1、浅层地下水的均衡方程为:

(Q侧补+Q降+Q回+Q河渠补+Q顶)-(Q侧排+Q蒸+Q河渠排+Q越+Q开)=μ(Δh/Δt)F

2、深层地下水的均衡方程为:

(Q侧补+Q越)-(Q侧排+Q顶+Q开)=μe(ΔH/Δt)F

式中,Q侧补、Q侧排分别为侧向径流补、排量;Q降为降水入渗量;Q回为农田灌溉回渗量;Q河渠补、Q河渠排分别为河渠水补、排量;Q蒸为浅层地下水蒸发量;Q顶、Q越分别为深层水顶托补给浅层水及浅层水越流补给深层水量;Q开为浅层水或深层水开采量;Δt为浅、深层水计算时段;Δh、ΔH分别为Δt时段内,浅、深层水位变化值;μ、μe分别为浅层水给水度、深层水弹性给水度;F为计算区面积。

根据深、浅层地下水均衡方程计算开采条件下水量均衡,结果如表1、表2。

表1开采条件下浅层地下水均衡计算结果万m3/d

表2开采条件下深层水均衡计算结果万m3/d

由表1、表2可知,在设计开采条件下,浅层地下水总补给量与总排泄量均衡差为-0.972万m3/d;在开采条件下,深层水总补给量与总排泄量均衡差为+0.353万m3/d。这从宏观上说明了深层地下水开采14万m3/d是有保证。

根据此地实际,建立地下水数值模拟与预测数学模型,预测不同开采条件下水位变化,评价地下水允许开采量。研究中,应用地下水水流和溶质运移模型软件包进行有限元数值计算,验证参数,预测水源地扩大开采条件下的水位,综合分析此水源地按现有开采井布置方案和开采量14万m3/d的强度开采深层水是有保证的,前几年水位逐年下降,形成水位降落漏斗,但4-5年后,全区水位将稳定。

四、可开采量预测评价

1、群孔抽水试验

利用原有生产井和供水管网,在枯水期进行了2个落程群孔抽水试验,试验井9眼,抽水量分别为37865、51383m3/d。期间,除对13眼生产井动、静水位和水源地开采量、降水量、浅层水位、大陈闸地表水位逐日观测外,还对已有深层观测孔进行观测。深层观测孔18个,浅层观测孔16个,基本控制了水源地流场特征和深层、浅层地下水位变化规律。群抽期间水源地漏斗中心附近水位与水位基本一致,地下水位处稳定状态。

试验期间,西北方向沟刘深层观测孔X3和浅层观测孔S809水位在干渠放水时同步上升,西南方向横梁渡浅井S805水位受干渠长期有水影响持续上升,不受水源地开采影响,浅井水位高于附近深层水位。由此,干渠放水对地下水具有明显补给作用。东北K7孔、S820孔和东南K11孔、S808孔水位动态受水源地开采影响也不大,与水源地生2孔、S801孔动态基本一致。说明该水源地在枯水期开采51383m3/d对区域水位和水源地水位影响不大,地下水位呈自然变化趋势,说明水源地开采潜力大。

汛期,6月25日单日降水达274.1mm,水源地开采量仍有4万m3/d时,浅层和深层地下水位迅速同步回升,远高出试验初期水位,进一步说明水源地地下水补给迅速,补给能力强,开采潜力大。

2、水位动态的逐步回归分析

研究水位动态,可了解地下水系统补给和排泄。分析水源地水文地质情况,影响水位动态的因素有水源地开采、降水和上游库区水位和放水。分别取水源地开采漏斗中心附近深层水月平均静水位埋深、动水位埋深及浅层月平均静水位埋深为因变量,以当月降水量、前一月降水量、水源地当月开采量、大陈闸当月水位和放水量为自变量,作回归计算,确定水源地水位动态的主要影响因素,建立回归方程。

深层静水位埋深预测模型:

Y1=39.4087+1.1608×10-4Qi-8.6818×10-3pi-1-0.4810H闸i

浅层静水位埋深预测模型:

Y2=51.4431+0.7793×10-4Qi-10.2661×10-3pi-1-0.6307H闸i

式中,H闸i为大陈闸水位,m;pi-1为降水量,mm;Qi为水源地开采量,万m3/d。

水源地开采量按14万m3/d,降水量、大陈闸水位取最近几年实测平均值740.5mm、76.62m作预测值,代入上述预测模型,预测水源地漏斗中心附近浅层、深层静水位,预测结果如图1。初期水位急剧下降,到一定水平后,趋于稳定,受降水和大陈闸水位动态影响,呈周期性变化,且浅层、深层静水位埋深同步变化,最大值分别是14m,20m,深层最大动水位埋深不超过30m,远小于水源地浅层和深层含水层底、顶板埋深。所以,水源地开采14万m3/d可行的,不会出现水位持续下降及破坏原有水文地质条件等水文地质问题。

图1可采水量综合预测结果

五、结论

在水文地质勘探中采用新的勘察技术方法,结合相应试验,可准确取得水文地质参数,避免传统水文地质勘察中由于缺乏对地下水资源和当地生态环境保护造成的如水位持续下降、水循环平衡失调、地面沉降及生态环境恶化等一系列水文地质问题。

地质勘察方法篇8

【关键词】城市地质灾害;勘察;地球物理方法

近些年,在城市不断发展的同时,各种地质灾害问题也是层出不穷,在这样的背景之下,推出了地球物理方法运用到对灾害的勘察中,对此本文针对这方面进行了详细的探析。

1地球物理方法在城市地质灾害中的应用

1.1在滑、崩、流中的应用

(1)滑坡地质灾害的频繁发生,使城镇交通运输、基本建设、航道河流等都带来了极为严重的影响。当前我国城市经常使用的滑坡勘察的地球物理方式主要有:探地雷达、激发极化法、微重力法、音波大地电场法等,对于滑坡体的空间分布界限进行圈定是这些方法的主要用途,对滑坡城区的含水状况进行探测,探测滑动面与结构面的深度、数目、隐伏地质体积隐伏的边界。比如,地震勘探的方法在滑坡灾害中可利用其对滑坡体的范围进行圈定,对滑坡的形状和深度进行确定等,尤其是滑坡体中的含水呈干燥或是甚微的情况下用这种方法的效果非常好。而该项技术就可以用于寻找滑坡的面。图1是某地区滑坡地区的探雷达图像,从图1中可以发现,滑坡在7m―12m深度的范围内呈连续的分布。

图1滑坡在GpR图像中的反映

(2)地球物理方式,在崩塌中主要进行测探第四系覆盖层的具体厚度,划分下伏基岩界面与第四系之间的界面,探测含水层的厚度、深度和具体的分布;探测裂缝、熔岩的深度及分布;探测崩塌体边的软夹层和塌体的底面等等常见的现象。常用的方法是弹性波法、电法、反射性法、磁法等。

(3)对于泥石流灾害的应用。据数据显示,我国有19个身份存在着泥石流的威胁,其中一些山区非常的严重。面对这样的情况,地球物理技术在其中的应用方法主要有:电阻率法、浅层地震、声波探测、探地雷达等。具体的应用体现在以下另个方面:首先,主要是分析泥石流形成的地质构造、发生区的地层、风化的程度及分带的特征,对于泥石流的堆积地区积物质的性质、分布及其厚度,然后设计坝区的具体冲击厚度;其次对于此灾害的有关防治工程的现场监测主要是明确土、岩的具体分布层次与厚度;查清楚基岩的起伏状态、深度;测定土、岩的力学、物理学性质。

1.2对于海水入侵现象的应用

我国的海水入侵灾害,从上世纪的七十年代后就经常的发生。较为严重地区主要是山东半岛附近、大连等地区。如果海水的持续入侵,必将对我国的城市发展带来巨大的威胁。地球物理的方法在这方面的应用主要是对于海水入侵的通道进行圈定;对于入侵的分布界限进行圈定;对于咸淡水界面的移动规律进行观测及其入侵地区地下水中所含的氯离子的浓度变化情况。

下面就以某地举例,对于海水入侵问题用电阻率的方法进行研究,对海水入侵的主要通道、确定基石储水的构造、对咸淡水的界面进行划分、入侵的的范围和具体的规模。根据监测发现这个地区的水层主要是中粗砂、细砂及砂砾石层,电阻率的范围大概在40Ωm―130Ωm。当有海水入侵的时候,岩层就会全部处于饱和的状态,有大量的盐分在海水带中,并且在地下水中被分解,在岩层的空隙中积蓄,造成地下水的含盐量大增,因此就会使电阻率降低。利用对称电阻率的方式判断淡咸水的水分界面。依据利用这种方式得到的视电阻率断面的等值线图,准确的给出了海水入侵的断面形态及通道的具置,ρs

1.3对地面变形灾害的应用

(1)对于岩溶塌陷灾害的应用

这种地质灾害主要发生于岩溶强烈至中等发育的覆盖式碳酸盐的区域。根据调查显示,我国的这种情况在世界上是危害最重、分布范围最多的地区。这种灾害的发生首先会令这个地带的工程设施带来破坏,其次使该地区发生严重的自然恶化与严重的泥石流灾害,对于各种有用资源的利用与开发都会带来一定的负面影响。

对于这样地区的地球物理方法应用主要分为两个步骤:首先对于岩溶形成的基本因素和条件进行评价,给岩石和相关的的构造进行填图,然后采用的方式主要为地震折射法及电阻率法。其次对熔岩的洞穴的具置,形状、具体的填充物的性质进行直接的探测,主要运用探地雷达,电阻法、微重力法、地震法。运用这些方式还可以对其他的地区进行探测,由于不同岩溶地区的的差异,因此对具体的方式也要因地制宜择优选取。

(2)对于地裂缝灾害的应用

这种现象是地表的岩土在人为与自然的共同影响下产生的,在地面形成一定宽度和长度的裂缝现象。在裂缝中往往带有一些变异的物质,对城市的环境带来巨大的灾害。因此,地球物理物理方式可以有效的用于对裂缝的深度进行研究,第四纪沉物质的结构特征、具体的成分、基地的具体构造情况等还可以勘察裂缝的具体范围和分布的具体规律,裂缝形成的特征、形态及其活动。利用较高密度的电阻率方式可以对裂缝的产状、具体的位置、具体的填充情况进行勘测研究。进而进行有效地治理。

(3)对于地面沉降的应用

地面的沉降现象往往呈现出影响的范围面积大、速度缓慢,很难察觉,对于城市的建筑物带来巨大的影响。目前这种现象在我国的一些地区也是普遍的发生。目前检测的方式主要有精密水准测量法与重力测量的结合,这样可以减少工作量。对地下的物质进行很好的调查及了解。主要是地下水,我国在地震的预报工作中布置了很多区域性的重力检测网,在很多城市中,都发现了相应的城市下降的情况,因此这种节省成本而且效率高的方式具有很好的发展空间。

2结语

在城市的各种灾害不断发生的情况下,地球物理方法作为现阶段最具成效地质灾害勘测应用方式,发挥着日益重要的作用。与其他的勘测方式进行比较,他有自身与众不同的特点,在对地质灾害的勘测中具有成本低、工作效率高、装备轻便的优点,并且面对不同的地质灾害能够快速及时的传递出灾害的信息,提供大量的综合性资料。因此,我国在很多地质灾害频发的地区都应用了这重方式,减少了灾害发生对城市人类造成的伤害,因此,其有很好的发展前景。

参考文献:

[1]刘传正.地质灾害勘查指南[m].北京:地质出版社,2000.

地质勘察方法篇9

关键词:水文地质物探探采结合井抽水试验

中图分类号:tV5文献标识码:a文章编号:1672-3791(2013)03(c)-0077-01

1工作概况

工程区内现有灌溉林地面积约600亩,灌溉水源完全为地下水。区内现有灌溉用管井1眼,管井位置及进口埋于绿化草地之下且正在抽水使用,无法对该井进行进一步检测,则成井资料及单井单位涌水量不详。据现场访问调查,该井为80年代建造,深度约185m,管径200mm,单井出水量约20~30m3/h,抽水降深不详。目前工程区内林地处于严重非充分灌溉状况。为了解决工程区内林地灌溉严重缺水问题,拟在工程区内确定地下水相对富水的地段,布置勘探井2眼。

2地质概况

2.1区域水文地质条件

通过现场水文地质调查、收集分析前人资料及卫星遥感解译,场区在地形上为一东、西、南部高,北部低的半封闭洼地。地层岩性:上部厚度0~20m为第四系全新统冲洪积松散层,岩性为粉土、砾质土、砂砾石,松散,分选性差,砾石呈片状,次棱角状。该层含水层薄,富水性差,为贫水区。

根据区域水文地质勘察成果资料(1/20万),场区内深度0~20m以下地层为三叠系上统小泉沟群,含水层岩性为砂岩、砂质页岩、砾岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩,地下水类型为碎屑岩孔隙、裂隙水。钻孔中砂岩、砾岩含水层中涌水量分别为0.182~0.77L/s·m、1.12~1.70L/s·m,地下水较为贫乏。

通过现场调查及区域水文地质勘察成果资料,在场区周边500m范围内未发现大的区域控水断裂构造。

2.2工程区水文地质条件

工程区地形东、西、南部高,北部低,东部有一处长500m,宽250m的元宝山状隆起(俗称棋盘山)。根据钻孔揭露,工程区地层岩性主要为:上覆厚度为14~19m的第四系松散沉积层,岩性为碎石土,砾质土,角砾,砾石多呈片状棱角状,粒径普遍多在0.5~2cm;下部岩性为砂岩、砂质页岩、砾岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩。强风化层厚约2m,岩石完整性较好,岩体裂隙不发育,透水性较差。在深度为137~142m的基岩段,裂隙较发育,透水性较好,为相对较富水的含水层段。

3水文地质勘探与抽水试验

3.1物探

本次工作在工程区内完成了物探电测深剖面4条,Ⅰ—Ⅰ剖面从西向东0~190m段深度约60m内岩体电阻率大于25Ω·m,说明基岩岩体较为密实、完整,裂隙不发育,富水性较差;深度60~200m岩体电阻率小于25Ω·m,说明基岩岩体裂隙相对较发育,富水性相对较好。平距190~470m段深度约200m内岩体电阻率均大于25Ω·m,说明基岩岩体较为密实、完整,裂隙不发育,富水性较差。

Ⅱ—Ⅱ剖面从北向南0~150m段深度约50m内岩体电阻率大于25Ω·m,说明基岩岩体较为密实、完整,裂隙不发育,富水性较差;深度60~200m岩体电阻率小于25Ω·m,说明基岩岩体裂隙相对较发育,富水性相对较好。平距150~430m段深度约200m内岩体电阻率均大于25Ω·m,说明基岩岩体较为密实、完整,裂隙不发育,富水性较差。

Ⅲ—Ⅲ、Ⅳ—Ⅳ剖面深度200m内岩体电阻率均大于25Ω·m,说明基岩岩体较为密实、完整,裂隙不发育,富水性较差。

3.2勘探

本次共布置两眼探采结合井:1号井位于工程区内九号楼东侧约40m处的林地中,该处地形为东、西、南部高,北部低。根据该井钻孔揭露,表层0~14m为碎石土层,灰褐色,碎石磨圆度较差,多呈片状、棱角状,结构密实,粒径一般为0.5~2cm。14m以下为基岩层,岩性主要为灰色的砂岩、砾岩、砂质页岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩,其中14~16m为强风化层,其中137~138m处裂隙较发育,透水性较好,存在基岩裂隙水溢出现象,为该井的主要含水层,其余部分岩体完整性较好,裂隙不发育,透水性较差。

2号井位于工程区内九号楼北侧约500m处的荒地上,该处地形为东、南部高,西部略有起伏,北部低。根据该井钻孔揭露,表层0~19m为砾石层,灰褐色,表层含少量的土,以下主要为砾石层,砾石磨圆度较差,多呈片状、棱角状,结构密实,粒径一般为0.5~2cm。19m以下为基岩层,岩性主要为灰色的砂岩、砾岩、砂质页岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩,其中19~21m为强风化层,其中19~25m、140~142m处裂隙较发育,透水性较好,存在基岩裂隙水溢出现象,为该井的含水层,其余部分岩体完整性较好,裂隙不发育,透水性较差。

3.3抽水试验

(1)1号井井深为200m,井径250mm,井壁套管安装深度为基岩以下1m处。抽水试验潜水泵额定流量10m3/h,扬程226m,泵头安装深度为180m;该井静水位为4.7m,动水位为153.36m,最大降深为148.66m,在水井出水口附近埋设的三角堰查得水位为7.6cm,根据三角堰水头高度与流量差算表得出该井的出水量为8.08m·/h,抽水井单位涌水量为0.015L/s·m。

(2)2号井井深为200m,井径250mm,井壁套管安装深度为基岩以下1m处。抽水试验潜水泵额定流量20m3/h,扬程80m,泵头安装深度为54m;该井静水位为5.28m,动水位为7.73m,最大降深为2.45m,含水层厚度约为8m,出水量实测为36m·/h,抽水井单位涌水量为4.2L/s·m。

地质勘察方法篇10

关键词:工程地质勘察;常见问题;对策

1常见工程地质勘察的问题分析

1.1对地质工程勘察的重要性认识不够

地质勘察主要是两个方面,一是揭示地质构成,二是提供土体的力学指标;地质构成决定基础处理方案的选择,力学指标对工程造价影响很大。众所周知,地下是看不见摸不着的,只有靠钻探勘察,建设场地是唯一性的,勘察成果也没有可比性,因此建设单位选择一家专业技术强,操作规范严谨,能准确提供成果的勘察单位相当重要,对建筑的安全、工程施工顺利进行、节约投资都有重要的意义。

1.2地勘部门地勘报告质量不高

地勘部门提出的地勘报告,质量不高,并不乏错误。现某些地勘报告其内容简化到不提供土工试验指标,不作评价,不作明确的结论和提出建议性工程处理意见等。一些报告中该省略的不省略,不该省略却没有;不该附的图附上,需要的表格又没有;文字不多,却废话连篇。其做法是蒙哄不懂专业的管理人员和去迎合部分设计人员只要提供地基承载力这一指标。

1.3地质勘探方法不对

一些勘察部门用所谓的静载荷试验压裂探坑两侧土层为准来确定承载力,其做法是一种误导,是不科学的。试想,压裂较浅和较深的两侧土层所需的压力大小都不一样,究竟取用哪一压力定值来作为地基承载力。另外,压裂两侧土层又怎能替代或者说明该压力值就是竖直方向土层地基持力层的承载力。

1.4工程地质勘察缺乏监管

一是工程地质勘察在工程的前期阶段进行,由建设单位自主选择勘察单位,一般建设单位缺少这方面的专业知识,对地质勘察的重要性认识不足,因此对勘察单位要求不高,有个成果就可以,钻探费用上考虑多点,对技术的要求就轻了。二是地质勘探是野外作业、土工试验和资料整理,整个过程只有勘探单位独自完成,没有监督,到底钻了几个孔,钻了多深,取了多少土样,土工试验做了多少,这些都存在漏洞,是勘探单位的“良心”活。现在施工图审查也对地质勘察成果进行审查,那都是事后了,只要资料造得过得去都能通过,地质构成与实际施工严重不符时有发生,力学指标的精确性更是无法判别。

2加强地质工程勘察工作的有效对策

2.1编制勘察纲要

在开展现场地质勘察工作前,必须编制勘察纲要。其目的是让工作人员事先对需要勘察的地区进行必要的调查、收集和整理该区的区域地质资料,初步了解分析该区可能存在的工程地质问题。通过对该区域内地质水文条件的了解,确定勘察的主要手段及勘察布置。在纲要中还要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况,着重提出本次工程地质勘察的目的、方法、仪器设备、勘察范围和技术要求。另外还要对参与勘察工作的人员、在勘察中所使用的仪器设备及勘察质量保证措施加以说明。

2.2选择合适的勘察测试方法

勘察主要有钻探、取样和试验三种方法,它们都拥有着非常强的针对性,选择合适的勘察方法可以起到事半功倍的效果,否则不但起不到应有的作用,还有可能会浪费大量的工作时间和资金。那么如何选择既经济又合理可行的工程勘察方法呢?首先应当详细了解场地已有地质资料、沿线构造物情况、与工程建设设计人员充分交流、明确要解决的工程地质问题,然后开展勘察工作,特别是对未知区域的勘察,要分阶段的多次完成勘察工作。针对不同的材料与地质结构,采取的方法有:干钻取芯钻进、泥浆护壁回转钻进等。

2.3构建工程勘察质量控制体系

工程勘察对于确保工程建设有着重要的基础作用,只有保证了工程地质勘察的质量才能保证工程建设的质量。地质勘察工作失误、失真,将会导致地基基础出现问题,一旦问题形成将会造成工程建设的极大浪费,甚至对社会产生深远的不良影响。因此,为保证和提高勘察的质量,要严格落实质量目标考核责任制、质量责任追究制,严格按照质量认证体系的要求,规范流程,明确责任,用施工过程质量保证总体质量。不断地引入新的勘察方法手段和仪器设备,加强勘察设计的质量控制。

2.4及时进行资料整理

资料整理的好坏完全取决于在外作业时的勘察质量。项目负责人在外测量期间,应随时对完成的每个勘探点、测试点、物探点/线等资料进行检查验收并做好记录。在完全保证每一个工点、每一个工段都按照方案保质保量的完成勘察工作,就可以转入室内资料整理阶段。要坚决避免因资料或数据采集不足而影响资料整理工作的进行,甚至二次进场,这样就会造成了人力、物力和时间严重浪费。

2.5做好勘察数据的分析

工程地质勘察报告是勘察工作的灵魂体现,报告的内容将直接成为项目施工建设的指导。文字报告是勘察成果的最主要的组成部分,其主要内容是介绍勘察地形地貌、地层岩性、地质构造和地震、水文地质和物理地质现象等。根据勘察的工程地质层的物理力学性质及结构,提出在建设设计时应注意的问题或隐患及解决建议或加固方案。在尽可能的情况下列出工程地质结构的性等的分布、储量和质量评价和开采条件、运输距离、运输方式等。附图、附表能够更直观地说明地质勘察出的问题,它能使人更直观地了解地质结构。

2.6控制好工程地质勘察周期

勘察周期作为工程地质勘察项目的重要因素必须满足计划要求。在制定勘察纲要时,应根据工程项目情况、勘察工作量和勘察方法、场地地形地质条件等情况,对野外业工作、岩土试验和室内资料整理时间进行统筹安排人员和设备。树立项目全寿命周期成本观念,有效控制工程造价。勘察设计要统筹考虑规划、建设、养护、运营的全过程,运用项目全寿命周期成本观念,进行技术方案比选,合理确定项目的功能水平,实现技术与经济的有机结合,确保勘察设计工作质量。设计阶段是项目寿命周期成本控制最关键的阶段,要从项目生命周期的全过程去看待成本,不仅要重视建设成本、维修成本、养护成本的控制,还要重视环境成本和社会成本的控制,通过运用科学的方法合理评价设计方案,在确保安全和功能的前提下,通过提高技术含量,合理、灵活地运用设计指标,达到最佳技术与经济效益。

结束语

综上所述,管理好一项复杂的工程地质项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要勘察好一个工程地质项目需要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。勘察的成果主要表现在工程地质勘察报告上。因此,要对勘察工作有明确的定位,重视工程地质勘察,落实管理和规范,只有这样才能确保拥有比较可靠的勘察成果。

参考文献: