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水文地质运用勘察问题对策分析论文(共4篇)

发布时间:2017-06-27 10:54

  

第1篇:工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策


  地质勘察,是工程建设的基础工作之一,它的勘察正确与否关乎建筑工程的使用寿命和安全性。就目前的工程地质勘察工作来看,仍然缺乏对水文地质灾害的充分重视,同时缺少对勘察工作的投入力度,最终造成很多水文地质灾害,严重影响了工程建设质量和效果。对此,本文进行了相关研究与分析,并提出了相应预控措施。


  一、工程概述


  某50米高的商业建筑占地面积1200m2,地下2层,地上15层。工程结构为钢筋混凝土框架一剪力墙结构,为了进一步该地的水文地质情况,施工单位进行了工程地质勘察工作。具体对室内和室外两部分区域进行勘察,其中,对室内进行勘察时,主要进行了抗压强度试验、固结试验、颗粒分析以及水文分析等。二、工程地质勘察中的水文地质危害分析


  经勘察,该区域的主要的地下水是孔隙潜水。其水位埋深为1.1-2.6米,年水位变化幅度低于1米,分布范围为砂砾层。主要的补给水源是降水和地下径流。具体的地质分层情况如表]所示。


  1、地下水位波动危害


  气压变化会引起地下水位的波动,除此之外水库水位调整和降水影响也会导致地下水位出现波动,一旦地下水位波动对造成多种危害,首先,造成盐地层溶解,进而导致工程结构出现位移现象。其次,使地基出现裂缝,这是由于收缩和膨胀超出政策范围导致,对工程建设极为不利。再次,影响木桩的干燥度和湿润度,长期干湿状态下影响其使用性。最后,出现基坑突涌和管涌现象,这是因为土体的压力超标,密实度增加所致。


  2、潜水位上升危害


  一项工程建设应该充分考虑地域的气候、湖泊和河流因素,一旦忽视这些因素极易造成潜水位上升,潜水位上升后将会严重影响工程施工建设。具体的负面影响包括以下几方面:①破坏地基的稳定性,造成地基出现隆起和侧移现象,最终使建筑主体发生倾斜状况,或者造成墙体破裂现象,严重影响工程的整体质量。②增加沙质土及粉质土的含水量,降低工程基础的稳定性。一旦含水量饱和,极易出现流砂现象,或者造成管涌问题,最终导致工程在施工过程中出现风险。③改变土壤的化学成分,对工程的地下结构造成沼泽化现象,最终遭受腐蚀。④增加粘性土质的含水量,使地基逐渐软化、不稳,最终使工程主体出现沉降或变形问题。⑤致使地下室出现渗水现象,影响正常使用性能。


  三、水文地质灾害处理措施


  1、提高地质勘查意识,建立规章制度


  对施工区域及其周边环境进行地质勘察工作是一项建筑工程得以顺利进行的基本环节,正确、科学的地质勘察才能最大程度上确保工程的使用年限和使用效能,就目前的地质勘察工作来看,仍然不够系统和全面,造成这种现象最主要的原因是缺乏地质勘察意识。所以,应该首先提升地质勘察意识,充分重视地质勘察工作,建立相关的监理团队,设立完善的勘察规范体系和勘察规章制度。规章制度详细概括地质勘察目的、勘察过程注意事项、勘察结果以及对勘察进行的评价等等,通过这种规范化的勘察流程来推动勘察工作的顺利进行。此外,应该对勘察人员进行相关的培训,确保使其具备较好的勘察技能和丰富的勘察经验,依照勘察标准勘察水文地质情况,确保提升工程地质的勘察效率。


  2、细化地下水调查过程


  地下水的埋藏状态能够直接反应地质水文情况,所以应用重点调查地下水的状态。以往的地下水调查过程相对较为简单,不够具体,今后的调查过程应该不断细化。具体的调查过程如下:①设立调查目的,对调查标准进行细化,然后依照调查标准进行调查。②分析地下水类型,对地下水位进行确定,时刻掌握其水位变化规律、腐蚀情况等。深入调查和分析这些因素,确保数据的准确性和细化性。③细化调查过程。在调查过程中选用正确的调查材料,明确基坑施工方案,综合考虑施工过程中可能会出现的管涌、地下水危害等问题,针对当前的调查结果制定预防和解决措施。由于地下水调查过程较为复杂,所以会遇到很多问题,所以必须采取针对性的措施来确保基底隔水层的固定范围,合理控制基坑深度,降低承压水位符合相应标准等。


  3、引起先进的勘察技术和设备


  引进先进的勘察技术和勘察设备,积极提升水文地质勘察效率。对潜水位上升等问题予以高度重视,加大对地下引水管道、给水管道的监管力度,及时解决并修复渗漏问题,杜绝恶性地下水抽取现象。此外,充分重视水文地质评价工作,建立评价机制,进行相关宣传教育,确立所有相关人员的责任和义务,使其能够结合工程实际情况细致收集和整理工程范围内的水文地质资料,然后进行相关分析,最大程度提升水文地质评价质量。此外,相关责任人应立足于工程全局,对不同工程节点内的地下水问题进行明确分析。例如,在评价环节,发现地基基础压缩层范围内存在粉土、饱和松散粉细砂等,要在预测层面进行延伸,对管涌、流砂、潜蚀等问题发生的可能性进行预估。总结:工程地质勘察中水文地质灾害勘察工作较为复杂,具有一定的勘察难度,只有充分重视勘察工作的重要性,结合工程实际情况才能有效的分析水文地质灾害,并及时采取解决对策。本文研究分析的水文地质危害仍然不够全面,今后相关部门和研究单位应该积极建立科学勘察理念,采用最先进的勘察技术进行高效的勘察工作,如此才能确保地质勘察流程的规范性和科学性,争取为建筑工程后期施工奠定良好基础。


  作者:王伟伟

  第2篇:水文地质勘察中电法勘探的具体运用


  1水文地质勘察中电法勘探的具体运用


  1.1高密度电法


  高密度电法是把剖面法与电测探法有效地结合在一起,这种方法的基本原理与电阻率法是极为相似的,可是,高密度电法为陈列勘探方法的一种,在进行勘测的整个过程当中需设置高密度观测位置。这里所说的阵列电法勘探源于英国,二十世纪末,中国开始对其进行相关探究,随后在水文地质勘察过程中得到具体的运用。水文地质勘察过程当中,高密度电法运用需在剖面上及性能电极的相关设置,通过程控电极转换开关与微机工程电测设备对剖面当中的电极距与排列情况方面的信息进行迅速的自动化采集。高密度电法与电阻率法对比来看有着显著性的优势。第一,电极是一次性全部布置好的,以此才能够避免设置电极的过程中会遭受到其他因素的影响,将故障出现的可能性降到最低的程度,并且在一定程度上促使勘察工作效率大幅度的提升;第二,高密度电法能够把很多种不同的电极作出系统性的排列,在地质勘察工作中进行广泛性的运用,以此才能够获得丰富详细的地电断面数据;第三,地质勘察过程中高密度电法是通过半自动化或全自动化的方式来采集数据的,这不但能够将人力工作量缩减到最少,并且预防了人为因素对整体工作带来的不利影响,可在一定程度上促使数据采集工作效率大大提升;第四,伴随着地球物理反演方法的不断发展,高密度电法成像技术水平迅速提升,促使三维成像的顺利实现,从而促使地点勘察资料的精准性大大升高。


  1.2激发极化法


  激发极化法又叫做激电法,是在岩、矿石激发极化效应的差异性基本前提下所创建的一种电法勘探方法。二十世纪中期,激发极化法在我国开始研究发现,激电法研究早期是以直流为主,历经交流的不断变化,直至二十世纪末期,伴随着电法探究的不断深入化,频谱激电法得到了一定程度的发展,激电法的不断发展逐渐演变为复视电阻率的频谱,由于激电法是进行的二次场测量,所以其不会受到地形变化所带来的影响,可对多数参数作出相关测量。水文地质勘察过程当中,激电法的运用可将含水层与隔水层很好的分开,同时与高密度电阻率同时使用,将两者有效地结合在一起能够促使地球物理的多解性得到大幅度的降低,使得找水效率得到大幅度的提升。高密度电阻率法的运用在对低阻或高阻地质勘察过程中有着非常大的优势,其中,低阻地体并不表示有地下水,这是由于泥岩能够造成地层电阻率过低,针对这种情况,需配合激电法针对含水层与泥岩作出明确性的划分。


  1.3可控源音频大地电磁法


  可控源音频大地电磁法运用的是人工场源,有一定的可控制性特点,针对电偶极源向地下传输报电磁场分量实施相关测量。把两大电极的电源中间间隔1.5千米来进行科学性的设置,在场源周边大于10千米的范围内进行测量,逐渐形成一个平面波的场源。可控源音频大地电磁法的探测深度通常能够达到大于2千米的深度,与此同时,这种方法具备剖面与测深的双重属性。可控源音频大地电磁法的独特优点表现在以下几大方面:第一,此电法勘探运用的是人工场源,有着很大的可控性,其是将卡尼亚电阻率作为最为关键性的重要测量参数,抗干扰性能非常显著,不会受到外界地形条件的任何约束;第二,针对深度不同的地质实施勘测的过程当中,仅仅需要将频率改变就可以,无需对尺寸的大小作出更改,能够促使整体工作效率得到大幅度的显著提升;第三,此方法能够在2千米区域实施深度性探测,探测区域十分广泛,同时横向分辨率是非常高的;第四,高阻屏蔽作用非常小,不会受到高阻层的任何影响。


  1.4瞬变电磁法


  顺变电磁法是通过不接地或接地线源向地下发送一次场,在发送中间针对时间而产生相应改变的感应电磁场所实施的测量。水文地质勘察过程当中,仅仅需要按照二次场的变化曲线来作出相应的浅析,针对地下不同深度的地质电性特征及大小范围作出精准性的分辨。此方法主要是针对二次场进行的观测,所以不会受到一次场噪音的任何影响。顺变电磁法的横向分辨率是非常高的,可探测深度比较深,同时可清楚的展现出低阻层的具体情况,不会受到外界任何地质体的影响。瞬变电磁法不但在矿产、石油、海洋地质等勘察作业中得到了广泛性的运用,同时在水文地质勘测作业中也是较为常见的,最终达到了非常好的勘察成效。


  2结论


  2.1高密度电法在探测深度、效率及精准度上是非常高的,在目前的水文地质勘察中获得了广泛性的有效运用。


  2.2水文地质勘察中,激发极化法与可控源音频大地电磁法在电法勘探的运用上是较为常见的,若此方法能够借助地震勘探当中现有的资料进行处理,那便可得到突飞猛进的进步,可促使其作用得到最大的发挥。


  2.3水文地质勘探作业当中,激发极化法与可控源音频大地电磁法方法的综合性运用,对于地下水资源的寻找可起到很大的帮助作用,可达到非常好的勘探成效。


  2.4水文地质勘察作业当中,瞬变电磁法的运用是非常常见的,特别是大功率的顺变电磁法,其不但能够在深部地质勘探中发挥极大的作用,并且具备非常清晰的分辨能力,若把瞬变电磁法与高密度电法有效的综合在一起,那么便能够促使深部地质勘察问题得到很好的解决。


  结束语:水文地质勘察中电法勘探方法有着非常广阔的运用空间,可是,不管是哪种勘探方法都有着自身显著的优势,在具体的地质勘察作业当中,我们需把握利用好每一种勘探技术,可将多种勘探技术有效地结合在一起共同使用,最终得到全面的精准性的水文地质勘察资料,以促使我国的水文地质勘察水平得到进一步的提高。


  作者:唐昌

  第3篇:矿区环境水文地质问题评述


  由于人类文明的不断进步,所以人们深知保护矿区环境和水文等问题的重要性。在20世纪50年代以来,采矿事业的发展突飞猛进,其规模不断提高,相应的出现了一系列环境水文地质问题,直接对工农业发展的城市建设产生负面影响,更严重的甚至威胁人们的生命安全。特别在20世纪60年代以来,这些问题越来越严重,在一定程度上破坏了人类生存和居住的环境,迫切需要解决矿区环境水文地质问题,科学开采矿产资源,保护地质环境。下面是矿区环境水文地质主要问题分析。


  1.岩溶地面塌陷


  由于岩溶充水矿床的矿山排水过多,所以地面塌陷的现象比较普遍,矿山的地面建筑和农田遭到一定程度的破坏,而地面的塌陷又导致地表水携带较多的松散物质进入到矿坑内部,这样一来,矿区的环境水文地质状况被改变,不利于矿床的开发和保护。在我国的华东地区和中南地区,它们属于强盐融化地区,具有严重的岩溶地面塌陷问题。举例来看,广东的马口和凡口矿地区,还有我国湘中地区的煤田,长江中下游地区的铜矿和煤矿等区域,由于岩溶发育,所以地面塌陷十分严重,在我国的北方仅仅有部分矿区有严重的岩溶地面塌陷问题。在矿区的岩溶地面塌陷中,主要分布在以下方位:(1)断裂带附近:对于岩溶地面来说,它的塌陷主要在断层的两侧呈带状分布,特别的,在导水断层附近常常会有串珠状地面塌陷坑,举例来看,湖南门口矿区一个矿井在断裂带上密度值最高。(2)向斜盆地附近:在南方,龙潭煤系常常会形成向斜盆地,而煤层底板茅口灰岩常常漏在向斜翼部。对于岩溶地面来说,它的陷坑分布在这些部位,例如湘中煤田岩溶地面塌陷也属于这种类型。(3)硫化矿床接触带:在长江中下游的富帖基本是硫化矿床,因为酸性地下水活动和接触带相近,导致大型串珠状塌陷坑。(4)古河道带:这一分布主要体现在北方的岩溶塌陷坑里,举例来看,开滦范各庄特大突水导致岩溶地面塌陷,它们都是分布在滦河古河道带第四系天窗分布地段。(5)地下水天然排泄点附近:在天然条件下,地下水排泄点是地下水最活跃的部分,同时也是岩溶发育最快的地带。在矿床的疏干边界中,如果达到了地下水的排泄点,那么就会产生塌陷现象。举例来看,湖南的煤炭坝矿地面塌陷就是这一类型。


  2.矿坑废水的污染


  由于不合理的采矿行为导致天然的环境受到破坏,其中的水文条件也受到破坏,导致地下水污染严重。举例来看,山西煤矿的主要采区基本上是在岩溶流域的补给区。受采煤影响的流域比较多,涉及范围比较广,而由于煤矿区的坑道和井下钻孔等产生一定的裂隙,使废水在地下经过这些裂隙进入到岩溶含水层中,污染水资源。举例来看,在娘子关泉域上游的平定-阳泉矿区中,石炭系层间的薄层灰岩水进入到矿坑以后,虽然有一部门大矿井可以把其排除,但是剩下的经过采矿坑道和裂粥挂入到含水层中,导致平定—阳泉矿区的水资源受到污染,水里的硫酸根离子含量明显提高,同时水的硬度也大大提高。


  由于煤矿开发力度不断增强,所以煤矿区排放的废水总量不断增加,其中不仅有工业废水和生活废水,还有矿坑水和洗煤水等等。在分析山西省的煤炭工业相关数据得知,山西的阳泉、西山、汾西、轩岗、晋城、霍县、大同、潞安这八大重要矿区每年排放的废水总量达到2300万立方千米,而这些废水经过清洁处理的部分是少之又少,通常情况下采用直接排放的方式进行处理,这样一来,地下水和地表水受到污染,使地质水文环境遭到破坏。在经过化学分析后,发展这些地区排放的未经处理的废水主要有以下化学特性:(1)这些废水的ph值位于4.6和7.8之间,呈现酸性和中性。阳泉矿区的废水ph值最低,仅为3。(2)这些区域排放的废水硬度比较高,经检测发现其一般在22到40德国度,其中汾西矿区最为严重矿井水的硬度大袋了75.8德国度。(3)水中的矿化度比较高,举例来看,阳泉矿区的南庄矿的井水矿化度比2g/L还要高。(4)水中的毒性指标比较高,而且超出相关标准。举例来看,西山矿区的三给洗煤厂中的洗煤水氟化物严重超标,其中的汞含量也严重超标。


  综合来看,山西的煤矿附近地下水污染严重,极大的破坏了地质和水文环境,并且呈现恶化趋势。


  3.井下开采导致环境水文地质问题


  我国是世界上的产煤大国,但是基本上采用的都是地下开采的方式,地上开采的比重比较小。在开采有斜度的矿床时,因为采矿面积比较大,所以顶部的岩层失去支撑点,在岩石勤作用下发生倾斜和弯曲现象。按照采空区的上方岩层的破坏状况,可以把它分成冒落带、裂隙带和岩层整体移动带。


  如果是倾斜度低于45度的煤层,在开采时要使用长壁工作面的开采方式,这样一来会形成矩形的采空区,如果地表沉陷,会呈现出椭圆形。在采取的长和宽都超过深度的1.2倍时,那么地表就会下沉,在盆地中央部分下沉的最严重,从中央向地方,下沉的值逐渐减小,这一变化是平稳的,同时也是连续的。如果采区的正上方塌陷比较严重,那么其边缘地带也会出现一些裂缝,破坏地质水文环境。事实上,在平原地区的煤矿土地塌陷问题都比较突出。在我国的所有矿区里,开滦矿区是最大的井下开采矿区,它的开采深度达到了800米。而最深处达到了905米。因为开滦矿区的地形趋于平坦,同时潜水位埋藏不慎,导致集水盆地成为其地下排泄区,另外,由于塌陷区地质受到破坏,硫酸盐矿物质增多,导致土地难以发挥其种植的作用。


  总结:为了控制矿区开采对地质和水文环境的破坏,我国已经采取一定的措施加强管制,提高对资源的利用率的同时合理利用资源,在近些年来取得了一定的成果。不过,尽管如此,我国的矿区开采中仍然存在一些问题,而因为这些问题比较复杂,同时涉及范围比较大,所以在解决过程里也会面临一定的难题,还需要不断加大研究力度。


  作者:崔媛媛

  第4篇:浅谈岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容


  水文地质勘察对岩土工程施工设计、施工组织等方面具有重要影响,在保障岩土工程施工安全性和稳定性具有重要作用。因此,水文地质勘察在岩土工程勘察中扮演着重要的角色。


  一、水文地质勘察的重要性


  (一)水文地质勘察为施工评估提供科学依据


  从现代工程施工事故来看,多数地质灾害的出现都与地下水有密切的相关性。相关研究指出,地下水与岩土层相互作用而产生的地质灾害有不同的表现,具有多样性、复杂性、广泛性等特征[1]。水文地质勘察能够了解施工区域的水文地质条件,从而为岩土工程施工设计和施工组织提供科学依据。然而目前许多施工单位对于地下水可能带来的影响存在错误的认识,导致水文地质勘察工作受到影响,在岩土工程评价中,地下水定向定量评估分析仍是一个短板。


  (二)水文地质勘察对确定基础埋深有较好的应用价值


  确定基础埋深是岩土工程设计的重要环节,其需要对施工区域的地下水文环境进行全面的调查和勘测,从而了解水文环境的实际情况,做出合理的决策。若基础埋深的上方存在地下水,为了避免地下水的影响,是必要进行降水处理,不然可能影响基础埋深的作用[2]。此外,地下水会导致土层软化,增加地基开裂的风险,因此要通过水文勘察来避免这一现象的发生。


  (三)地下水位变化必然会对岩土工程造成影响


  无论地下水位如何变化,都会对岩土工程造成影响。笔者简单阐述了地下水位变化对岩土工程造成影响的表现:1)地下水位上升对土壤的pH值造成影响,使得土壤pH值平衡被破坏,若土壤过酸,可能腐蚀水泥。2)地下水位上升对土壤造成侵蚀,容易发生水土流失的问题,引发划破、塌陷等地质灾害发生,威胁施工人员的生命安全。3)地下水位上升能够促使土层软化,增加地基开裂的风险[3]。4)地下水文上升会导致积水现象,水压过高容易造成突水事件,对工程的工期造成影响。5)地下水位下降会导致土层沉降,影响地基的稳定性。6)地下水位下降导致当地居民可利用淡水资源减少,对周围居民的正常生活造成严重影响。


  二、岩土工程勘察中水文地质勘察的内容


  水文地质勘察是以水文地质环境作为勘察对象,具有一定的复杂性。笔者主要针对岩土工程勘察中水文地质勘察的内容进行阐述:


  (一)施工地区的自然环境


  水文地质勘察最基本的工作就是勘察施工区域的自然环境,同时也是工程施工有序开展的重要前提。水文地质勘察中对于自然环境勘察的内容包括许多方面,例如地形地貌、水文特征、气候特征等[4]。地形地貌主要是指施工区域周围的地形地貌、地貌特征以及堆积情况等;水文特征主要是指施工区域的水系等;气候特征主要是指施工区域的气候、季风带、风向以及风速等。


  (二)施工区域的地质环境


  施工区域的地质环境主要是指施工区域的地质结构、岩土层结构、地层岩性、地壳运动等方面进行勘察。


  (三)施工区域的地下水情况


  笔者在上一段就阐述了地下水的危害。因此在正式施工之前,施工负责人需要对施工区域的地下水情况进行全面的勘察,了解地下水的具体情况,并掌握地下水文的历史最高、最低水位,分析地下水变化趋势。


  (四)施工区域的含水层、隔水层


  通过对施工区域含水层、隔水层的勘察,能够了解地下水流向、水位变化,同时根据地底渗透系数能够预测水位变化,同时根据地下水水质选择合适的施工材料。


  三、提高岩土工程勘察中水文地质勘察水平的措施


  (一)制定完善的水文地质勘察工作制度


  规范、系统是现阶段工程施工发展的主流趋势,但是很少有施工单位制定了完善的水文地质勘察工作制度,导致水文地质勘察工作没有相关依据可循,制约了水文地质勘察工作的发展。因此,施工单位要制定完善的水文地质勘察工作制度,促使水文地质勘察工作有效开展,加强勘察人员的培养,让更多的人重视该工作的重要性。


  (二)制定统一的水文地质勘察标准


  统一的水文地质勘察标准是水文地质勘察工作有效开展的重要前提,包括勘察指标、勘察单位以及勘察方法等方面,对于勘察内容必须要有明确的释义和界定,从而让勘察人员了解该工作的作用与目的。此外,还需要提高水文地质勘察工作的信息化水平,科学应用各种先进的勘察软件,并加强各种信息的更新,保持勘察数据的连续性和时效性。


  (三)创新水文地质勘察的方法


  利用先进的信息技术取代传统人工勘察,并将数据输入计算机中并建立相应的数据库,应用先进的数据分析软件将过去的勘察资料进行集合,逐步使用先进的勘察方法取代传统的勘察方法,并对勘探所得的各种数据进行整理、归档和分析。


  水文地质勘察方法的创新主要是根据水文地质勘察的实际工作要求对水文地质勘察的方式进行创新,例如从充分利用现代科技技术,实现勘察分析的多样化处理。


  (四)培养专业的勘察人员


  由于许多施工单位都是让非专业人员进行水文地质勘察工作,导致该工作的效率和质量受到严重影响。因此,施工单位要重视专业水文地质勘察人员的培养,通过定时开展专业培训或聘请专业勘察技术人员进行授课等方式,提高水文地质勘察人员的专业水平,有助于提升水文地质勘察工作的效率和质量。


  四、结语


  在实际工程勘察过程中,水文地质勘察工作往往存在着许多问题,影响了施工的有效开展,对施工人员的生命安全造成威胁,因此要重视水文地质勘察工作的有效开展。


  作者简介:周集忠

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