何 杰 隆 威

(1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南長沙 410014;2.中鹽勘察設(shè)計院有限公司，湖南長沙 410014)

目前我國在工程水文地質(zhì)勘察工作上，很多項目沒有對地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計、實際施工情況和地下水的影響進行綜合考慮，以至于造成因為地下水存在的問題致使建筑基礎(chǔ)下沉，或建筑物墻體有開裂的現(xiàn)象。因此，改進水文地質(zhì)勘察，針對地下水存在的問題進行預(yù)防和研究，保證水文地質(zhì)勘察工作的進行，才能提高建筑質(zhì)量。

1 常見水文地質(zhì)勘察中的難點問題

據(jù)統(tǒng)計，地下水與巖土體互相作用所造成的地質(zhì)災(zāi)害具有類型的多樣性、機理的復(fù)雜性、分布的廣泛性、災(zāi)害的嚴重性和可控性等特征。目前在項目和科研實踐中對地下水作用致災(zāi)的重要性認識及勘察研究投入還是遠遠不足，在工程地質(zhì)勘察評價中對地下水作用的定性定量分析還是一個很薄弱環(huán)節(jié)。

1.1 水文地質(zhì)勘察的評價

最容易被忽略的往往是很重要的細節(jié)問題，在水文地質(zhì)勘察中我們應(yīng)該首要考慮在水文地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的評價內(nèi)容。在實際的勘察工作中，勘探成果里因過少直接涉及水文參數(shù)的利用，水文地質(zhì)問題往往只被認為是象征性的工作繼而不被重視。在勘察中大多只是簡單地對天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性的評價，在勘察報告中往往也是一帶而過。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中對水文地質(zhì)問題研究不夠深入，設(shè)計中忽視了水文地質(zhì)問題，導(dǎo)致經(jīng)常會發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害相關(guān)的問題，令勘察和設(shè)計處于比較尷尬的境遇。

1.2 水文地質(zhì)勘察的主要技術(shù)方法

現(xiàn)水文地質(zhì)勘察的主要技術(shù)方法分為測繪、鉆探、物探、實驗、監(jiān)測五個類型，在實際運用中，應(yīng)當(dāng)考慮到相應(yīng)技術(shù)的運用所帶來的不足。測繪，是嚴格遵守《測繪法》規(guī)定，按一定比例尺要求，對測繪范圍內(nèi)水文地質(zhì)現(xiàn)象進行準確的觀察測量與描述記錄，形成地質(zhì)測繪圖件并進行總結(jié)，對地下水的形成與運動規(guī)律進行研究分析。測繪的優(yōu)點是覆蓋面廣，其缺點是工作量大，針對性差。鉆探的方法是運用鉆機設(shè)備從地表向地下鉆進成孔，從而達到水文地質(zhì)普查、取得地下水文地質(zhì)資料等目的，特別是在深層水的開發(fā)利用中是目前唯一的技術(shù)手段。鉆探的優(yōu)點是直觀、準確，缺點是技術(shù)較為復(fù)雜、成本較高。物探，是利用地球物理原理，根據(jù)各種巖石間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等區(qū)別，采用先進的探測儀器與方法測量了解水文地質(zhì)的勘察方法。物探的優(yōu)點是針對性強、速度快，缺點是物探只是一種輔助性方法，必須配合其他方法使用。實驗，是為得到水文地質(zhì)參數(shù)，解決水文地質(zhì)問題進行的各種實驗，實驗方式多元化。實驗的優(yōu)點是針對性強、參考價值高，缺點是不夠全面。監(jiān)測，是一項日常性、基礎(chǔ)性勘察工作，包括監(jiān)測各種基礎(chǔ)參考指標。監(jiān)測的優(yōu)點是針對性強、參考價值高，缺點也同實驗，不夠全面。

2 常見水文地質(zhì)勘察中針對難點的改良措施

總結(jié)以往的經(jīng)驗與教訓(xùn)，在水文地質(zhì)勘察中有針對性地改良工作是很有必要的，可以有效的避免許多因細節(jié)問題而造成的嚴重后果。

2.1 水文地質(zhì)勘察的評價改進措施

在水文地質(zhì)勘察的評價這一方面，應(yīng)重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出相關(guān)的防治措施。另外，工程勘查要密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)的問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價的地質(zhì)問題。例:擬建供水水廠一座，供水量2×100 m3/d。其供水水源地初步定于A城區(qū)北部，需進行A城區(qū)供水水文地質(zhì)勘察工作。根據(jù)建設(shè)方意向，水源地開采滿足2×100 m3/d，連續(xù)20年左右開采期限要求。結(jié)合目前掌握的水文地質(zhì)資料，須進行詳查勘察階段的水文地質(zhì)工作。在初步圈定可能富水地段的基礎(chǔ)上，結(jié)合水源地開采，實施探采結(jié)合勘察方法。查明擬建水源地范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件，進一步評價地下水資源，提出合理開采方案，探明地下水允許開采量滿足B+C級精度要求，為水源地施工、設(shè)計及批準開采提供依據(jù)。

B級精度要求如下:

1)查明擬建水源地區(qū)的水文地質(zhì)條件與供水有關(guān)的環(huán)境水文地質(zhì)問題，提出開采地下水必須的有關(guān)含水層和數(shù)據(jù)。

2)根據(jù)一個水文年以上的地下水的動態(tài)資料和群孔抽水試驗或開采性抽水試驗，驗證水文地質(zhì)計算參數(shù)，掌握含水層的補給條件及供水能力。

3)結(jié)合具體的開采方案建立和完善數(shù)值模型，計算和評價補給量，確定允許開采量。

4)預(yù)測開采條件的地下水位、水量、水質(zhì)可能發(fā)生的變化。

5)提出不使地下水水量減少和水質(zhì)變差的保護措施。

C級精度要求如下:

1)基本查明含水層的空間分布和水文地質(zhì)特征。

2)初步掌握地下水的補給、徑流、排泄條件及其動態(tài)變化規(guī)律。

3)根據(jù)帶觀測孔的單孔抽水試驗或枯水期的地下水動態(tài)資料確定有代表性的水文地質(zhì)參數(shù)。

4)結(jié)合開采方案初步計算允許開采量，提出合理的采用值。

5)初步論證補給量，提出擬建水源地的可靠性評價。

2.2 水文地質(zhì)勘察的主要技術(shù)方法改進措施

水文地質(zhì)勘察的主要技術(shù)方法有測繪、鉆探、物探、實驗、監(jiān)測五個類型，在實際操縱中應(yīng)注意取長補短運用。

水文地質(zhì)測繪是認識地區(qū)水文地質(zhì)的最基礎(chǔ)方法，也是全部水文地質(zhì)工作的基礎(chǔ)。測繪的內(nèi)容應(yīng)包括:1)地貌形態(tài)、成因類型及各地貌單元間的關(guān)系;2)地形、地貌與含水層的分布及地下水情況;3)地層的成因類型、時代、層序及接觸關(guān)系;4)地層的厚度、分布、透水性、富水性等情況;5)地質(zhì)構(gòu)造的褶皺、斷層、泉井、地表水的位置、類型、規(guī)模、富水性等情況。

鉆探的基本任務(wù)是在測繪和物探基礎(chǔ)上，進一步查明含水層的構(gòu)造、層次、巖性、厚度以及水質(zhì)、水量、水溫等水文參數(shù)，一般采取“以探為主、探采結(jié)合”的打井方法。鉆孔選擇應(yīng)有測繪物探基礎(chǔ)，勘探點與線應(yīng)合理選擇，滿足抽水成井需求。巖石要用清水清洗，松散層也應(yīng)用泥漿沖洗，以保證鉆探質(zhì)量，提高巖芯采取率，完整巖層、粘性土大于70%，破碎帶、溶蝕帶、碎石土、砂性土大于30%。

在應(yīng)用物探的方法時，要注意方法的針對性與適用性，采取電阻率法、淺震、電磁波法、聲波法等多種方法確保其科學(xué)性。物探的方法與測繪及鉆探方法配合使用，可較準確查明水文地質(zhì)情況，提高了工作效率。

實驗分為室內(nèi)實驗與室外實驗，室外實驗包括抽水、放水、注水、滲水、壓水、連通、彌散、流速、流向等測定，其中應(yīng)用最多的是抽水試驗，抽水試驗段應(yīng)盡量布置在富水性好和擬選擇的水源地，確定抽水孔的特征曲線、實際涌水量，評價含水層的富水性，推算井孔的用水量，確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為評價地下水資源提供依據(jù)。室內(nèi)實驗測定包括分析、測定、模擬實驗地下水及巖石水理、力學(xué)性質(zhì)，巖石侵蝕機理、含水層顆粒成分。

監(jiān)測主要包括對地表水、地下水的動態(tài)檢測，包括其水位、水量、水溫、水質(zhì)等進行的監(jiān)測，以方便對地下水進行全面評估與掌握。

3 結(jié)語

為提高工程勘察，在工程勘察中水文地質(zhì)工作尤為重要。隨著工程勘察的發(fā)展，水文地質(zhì)工作將受到越來越廣泛的重視。切實做好水文地質(zhì)工作將對勘察水平的提高起到極大的推動作用。

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