水文地质勘探中各种岩性分析

李光霁

摘要：水文地质勘察的进行主要在野外，工作的结果需要提交相应的图件并附有水文地质勘察报告。根据不同的任务、目的、比例尺和要求，水文地质勘察可分为专门性的水文地质勘探和综合性的水文地质普查两类。

关键词：勘察；水文地质；岩性分析

引言：地下水会对岩土工程有的危害和作用是设计和施工时应重点考虑的内容。分析和评价地下水可能对建筑物和岩土体带来的影响及作用，对地下水位的变化给岩土工程带来的伤害进行预测，并提出科学合理的防范措施。由于水文地质情况及其复杂，因此在进行施工方案的选择时，要对周边的地质情况进行高度的重视，根据当地的地质选出适合的施工方案。

1.水文地质的勘探工作

通常根据水文地质普查，采用较大的比例尺。例如矿床水文地质勘探、供水水文地质勘探、地热水文地质勘探等等。水文地质勘探过程中通常会投入诸多的勘探工程量。与工程的设计阶段相适应，详细勘探和初步勘探是专门性的水文地质勘探的两个阶段，其中每一阶段工作的结果都要提交有关的图件以及专门性的水文地质勘探报告。水文地质勘察主要的工作内容包括：

（1）水文地质的测绘。填图和观测对地下水及与其有关的各种地质现象进行实地工作，收集相关的资料也是必不可少的过程；布置观测线和观测点，并对其实地进行调查；测定泉、井等地下水露头的水质和流量；研究其形成条件，以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性；对地下水的富水地段进行寻找，从而对试验和勘探工作的地点进一步选定等。，对卫星照片和航空照片利用遥感技术进行解译，并与水文地质测绘进行配合，这种方法又快又好，可以有效的提高地面测绘的精度和效率。

（2）地球物理勘探。地球物理勘探（简称物探）常用来寻找地下水，确定含水层的位置，划分咸水体和淡水体界线等。在水文地质勘探中常用的地面物探方法有电测深法、电剖面法、自然电场法、浅层地震法、α-径迹法等。 常用的钻井地球物理方法有电测井法、放射性测井法等。物探方法由于比较快速、经济，试验常与水文地质钻探配合进行，利用物探确定钻孔和抽水试验地点，可以使效率明显提高。

（3）水文地质的钻探。确定含水层的分布与位置是钻探的目的，进而查明地下水所存在条件。要对所获岩心详细进行编录，并且利用其他水文地质试验或钻孔进行抽水试验。通常矿产钻探的要求和水文地质钻探不同，要求用清水钻进并且孔径较大。否则利用钻孔得出的水文地质参数可能不准确。

（4）水文地质的试验。水文地质的试验目的是取得各种参数，为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料，包括抽水试验、压水试验、注水试验和弥散试验等，最常用的是抽水试验。

（5）地下水的动态观测。水文地质勘察的一项重要内容包括地下水动态观测。在水文地质试验和布置钻探时，要考虑到保留一部分钻孔用来进行长期观测，定期测定地下水的水质、水位、水温，为以后其他水文地质或地下水资源评价计算提供基础资料。一般要求动态观测的时间不少于一个水文年，时间系列愈长愈好。

（6）實验室分析。在进行水文地质勘察时，要选取岩样、水样、土样进行实验室的粒度分析、水质分析、同位素年龄测定、微体或孢粉古生物分析等。

（7）编制水文地质图件和报告。水文地质勘察的成果通常包括图件和报告两个部分。报告应当正确地反映实际的水文地质条件，回答要求解决的问题。图件一般是一系列的水文地质图，根据勘察的目的、要求的不同，图件的数量和内容都可以不同，常见的有综合水文地质图、地下水等水位线图、岩石含水性图、水化学图、地下水埋深图、地下水污染程度图、水文地质参数分区图等。

2.岩土水利性质的测试

2.1软化性

岩土在地下水长期浸泡后的强度称为软化性，通常表现是岩力的力学强度的降低，这一现象不仅由于在水中的浸泡，还包括长期风化。因此，岩土的软化性常作为地质勘探中抗水浸和风化的一项重要的评价指标。若有容易软化的岩土存在于岩层中，则会使岩层中形成空洞层，使得岩层强度的分布不均匀，若果长期荷载会导致岩层变形，极大的危害建筑物。

2.2透水性

水的渗透能力作用下岩层能够允许通过的水量称为透水性，通常由自身空隙的大小及岩石的密度决定。岩层的透水性对岩层的抗水性有着直接的影响，因此，颗粒较大的岩层的抗水性一般都较差，但是存在一些颗粒较小，分布不均匀的岩层透水性也较差。

2.3崩解性

崩解性是由于岩土在经过水浸被湿化后，导致岩土自身土粒的接连破坏和减弱，而引起的土体的解体、崩散的特质。一般来说，岩土崩解所需要的崩解量、崩解、时间的方式都是量化岩土体崩解特性。岩土崩解性受到矿物成分、图例连接结构以及土粒成分等因素的影响。不同类型的残积土的崩解方式存在着差异，比如蒙脱石、水云母等残积土是以散开的方式崩解，但石英等是以裂开状的方式崩解。

岩石的水利性还包括胀缩性、给水性、容水性、持水性、可塑性、毛细孔性等特性。

3.地下水对岩土工程的危害

水资源的重要组成部分——地下水，由于水质好，水量稳定，是工矿和城市、农业灌溉的重要水源之一。在一定的条件下，地下水的变化也会引起盐渍化、沼泽化、地面沉降、滑坡等不好自然现象。

3.1地下水升降变化对岩土工程危害

地下水位的变化主要是由人为或天然因素引起，比如上游筑坝、过度集中的进行大量的抽取地下水等。但是不管导致地下水位的原因是什么，在地下水变化到达一定程度的时候，对岩土工程都会产生不同程度的危害，有可能使地面塌陷、诱发地裂、恶化水质以及地面沉降等一系列的环境问题，从而进一步影响岩土体稳定性，破坏建筑的稳定性，给人们的生活带来各种潜在的危害。

3.2潜水位的上升对岩土工程的危害

潜水位上升导致部分原本干燥的地区变得泥泞，使其强度大大降低，并且会建筑物的稳定性产生影响。甚至会沼泽化，对建筑物的地下部分的腐蚀速度加快。除此之外，岩土体结构也会受到破坏，引起粉土和粉细砂出现饱和液化等现象。在进行实际勘察工作的过程中，要对潜水位上升给岩土工程带来的危害进行全方位的了解，以免造成不必要的影响。

3.3地下水位频繁升降对岩土工程的危害

地下水位频繁的升降会使得地下地质状况出现较大的变动。在建筑时水文发生变动会使建筑存在较大的变动，频繁的变动会影响施工的进度，难以进行。此时，水位的频繁变动，还会使得岩层的分布不匀，岩层的强度也会有极大的变化，对建筑物的稳定性的影响严重。

4.水文勘察的必要性

4.1对地下水升降引起的岩土工程危害的预防

地下水位的升降若超过一定的程度就会有存在粉细砂及粉土饱和液化而产生的管涌、流沙等问题的可能性。因此在进行水文地质勘察工作时要对地下水位的升降和条件进行密切的关注，并调查掌握其各种情况。地下水位在自然环境中常随着季节的变化而变化，而在城市中许多的认为因素都会导致地下水位发生局部的变化，但其变化的程度远大于自然变化，使得对岩土工程的危害更加严重。

4.2地下水位对岩土的物理力学性质影响的预防

通常地下岩层的种类很多，但风化严重的被岩层的物理力影响得更为严重，水文状况和岩层物理力间的关系密切，因此水文状况对岩层物理力的变化有着直接的影响，即对地下岩层的变化有直接的影响，同时对建筑物施工时的安全也有极大的影响。

4.3地下水动水压力作用对岩土工程引起的危害预防

地下水動力压力在自然状态是十分微弱的。但在建筑工程进行时，地下水的天然动力受到改变，使得岩土工程受到一些危害。应采用桩基，评价桩基的是否适合，对桩基的类型、平面布置直径、长度、布置以及桩基的持力层提出相应的建议。论证桩尖持力层的选择，提出桩的端阻力和侧摩阻力，提出关于单桩承载力的建议。对于桩基工程的施工、设计、检测以及监测提出一些建议，通常应对桩的静载荷以及对单桩承载力进行验证。

结语：地下水能对岩土体工程的特性产生影响，但同时它也是岩土体的组成部分。在工程勘察时，水文地质问题是一个不能忽视重要的部分。在工程勘测的具体过程中，要学会因地制宜，对具体问题进行具体分析，要了解掌握岩石之间的关系，同时还应做好相关的防范措施，并提出相关的建议。此外，还要根据所勘察地区的水文、地质的特点制定相应施工的计划，积极做好相关的防护措施，提前消除对岩土工程的危害。施工过程中，不仅要保证工程的质量，还要尽可能的节约成本，按时按量的完成工程。

参考文献

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