地質(zhì)類中級職稱論文
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地質(zhì)類中級職稱論文篇一
淺析工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察
【摘 要】在工程地質(zhì)研究過程中，必須注重水文地質(zhì)勘察，利用水文勘察資料，可有效降低地下水對巖土危害。然而某些工程勘察過程中，由于不重視水文地質(zhì)問題，經(jīng)常出現(xiàn)工程危機(jī)，地質(zhì)勘查質(zhì)量優(yōu)劣，對工程方案決策、建設(shè)具有決定性作用。本文主要分析工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì);水文地質(zhì);勘察
勘察工程地質(zhì)時(shí)，水文地質(zhì)勘查作為一項(xiàng)極為重要工作，卻極易被忽略，從事工程地質(zhì)勘察人員，一味注重巖土類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)問題研究，而忽略水文地質(zhì)參數(shù)勘察。在工程地質(zhì)中，水文地質(zhì)問題通常不被重視，而只是作為形式化、象征性工作，某些區(qū)域因水文地質(zhì)比較復(fù)雜，對水文地質(zhì)問題研究不夠充分，時(shí)常發(fā)生巖土工程危害、地下水問題。因此，通過水文地質(zhì)勘察，為工程施工、工程設(shè)計(jì)提供詳細(xì)水文地質(zhì)信息與資料，方可緩解巖土工程受地下水的危害。筆者根據(jù)自身多年的工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn)，分析工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察。
1 工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)勘查目的
工程地質(zhì)是調(diào)查、研究各種地質(zhì)問的難題，解決建筑工程、人類活動(dòng)的各類地質(zhì)問題，實(shí)施工程地質(zhì)研究，有利于查明擬建工程的地質(zhì)條件，客觀評價(jià)、分析工程區(qū)域的地質(zhì)問題，科學(xué)預(yù)測地質(zhì)條件可能對建筑施工的影響。因此，強(qiáng)化工程地質(zhì)研究，為建設(shè)單位工程選點(diǎn)、工程施工提供地質(zhì)數(shù)據(jù)。若遭遇不良地質(zhì)問題，可提供行之有效的處理計(jì)劃。工程地質(zhì)研究主要包含巖土力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)，巖土組織結(jié)構(gòu)、巖土組成成分。
首先，工程地質(zhì)勘察。針對大型工程而言，給予科學(xué)、合理的地質(zhì)勘察，主要為分析建筑物現(xiàn)場與周圍的地質(zhì)條件，預(yù)測地質(zhì)問題的可能性，有效發(fā)揮地質(zhì)條件的優(yōu)勢與作用，避免出現(xiàn)不利于地質(zhì)的因素，為工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃、工程施工與管理提供準(zhǔn)確地質(zhì)資料。針對工程地質(zhì)勘察而言，主要分為四個(gè)階段：規(guī)劃與可行性研究、初步與技術(shù)實(shí)施。其一，規(guī)劃勘察，初步采集地質(zhì)資料與數(shù)據(jù)，規(guī)劃勘察任務(wù)為：對地貌與地形等資料進(jìn)行采集和整編，掌握天然建筑材料情況，普查建筑材料;其二，可行性研究。選定河流規(guī)劃、河段規(guī)劃方案之后，再實(shí)施可行性研究，目的在于選定壩址方案、引水線路方案、樞紐布置方案等，并進(jìn)行地質(zhì)論證，為其提供可靠、準(zhǔn)確的工程地質(zhì)資料;其三，初步設(shè)計(jì)。確定工程壩址及場地之后，給予初步勘察設(shè)計(jì)，主要為分析建筑物區(qū)域與水庫區(qū)域的地質(zhì)條件，對樞紐布置與壩型選定進(jìn)行地質(zhì)論證;其四，技術(shù)實(shí)施設(shè)計(jì)勘察，檢驗(yàn)階段，對地質(zhì)資料進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而提升建筑物設(shè)計(jì)的優(yōu)化率。
其次，水文地質(zhì)勘察。分析水文地質(zhì)條件，掌握地下水形成及分布規(guī)律，對水質(zhì)與水量進(jìn)行評價(jià)，獲取準(zhǔn)確、科學(xué)的水文地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。在水文地質(zhì)勘察過程中，通過各種勘察技術(shù)、測繪技術(shù)，結(jié)合試驗(yàn)與觀測方法，有效解決水文地質(zhì)的可能性問題，掌握水文地質(zhì)條件。
2 工程地質(zhì)測繪與水文地質(zhì)測繪
首先，工程地質(zhì)測繪。按照不同設(shè)計(jì)階段，其比例尺也不同。同時(shí)，按照建筑物類型、地質(zhì)條件、建筑物規(guī)模等因素，選擇不同的比例尺。小比例尺為1：100000～1：50000測繪，中比例尺為1：25000～1：10000測繪，大比例尺為1：1000～1：5000測繪。
其次，水文地質(zhì)測繪?，F(xiàn)階段，我國已初步形成與完善水文測繪站網(wǎng)，創(chuàng)建了專業(yè)性、整體性的測繪團(tuán)隊(duì)，長期從事測繪工作，積累相關(guān)的水文資料與經(jīng)驗(yàn)，主要任務(wù)是為水量、水質(zhì)監(jiān)測提供科學(xué)信息服務(wù)。另外，也為預(yù)測與預(yù)報(bào)、評價(jià)與分析提供水文測繪服務(wù)，針對地質(zhì)勘查而言，水文地質(zhì)測繪作為基礎(chǔ)性工作，對水文地質(zhì)條件與地貌、構(gòu)造進(jìn)行調(diào)查。給予水文地質(zhì)測繪，獲取地下水文因素、氣象因素，分析地貌特征、地質(zhì)特征，查明地下水排泄條件、補(bǔ)給與徑流，掌握含水層分布規(guī)律、埋藏條件。另外，按照地下水資源，初步評價(jià)其開采條件，為建設(shè)部門提供準(zhǔn)確、完整的水文地質(zhì)資料、水資源資料。
3 工程地質(zhì)勘探和水文地質(zhì)勘探
針對工程地質(zhì)勘察，地質(zhì)勘探屬于其重要性、關(guān)鍵性工作。分析任一工程存在地質(zhì)問題，地質(zhì)條件復(fù)雜，研究工程區(qū)域的地下、地表，給予定量評價(jià)、定性評價(jià)，均需依靠勘探工作。
首先，物探工作。針對不同巖層，存在不同性質(zhì)特點(diǎn)，包含放射性、磁性、剛度、密度等，采用科學(xué)探測儀器，有效測定巖層的物理性質(zhì)，根據(jù)物理場特征，對異常情況進(jìn)行分析，結(jié)合地質(zhì)資料，分析地下地質(zhì)物體的狀況。對于工程勘探，通常選擇用彈性波勘探法與電法勘探法。電法勘探采用儀器對巖土導(dǎo)電性差異進(jìn)行測定，進(jìn)而識別地下的地質(zhì)狀況，以巖石電學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，巖石電性差異、孔隙大小、富水強(qiáng)度等因素，均可能影響電法勘探結(jié)果。因此，需配合鉆孔、試坑校驗(yàn)，方可獲得準(zhǔn)確、可靠的判別資料。使用電法勘探，需考慮地形條件，要求地形起伏差小，因此電法勘探法普遍應(yīng)用于河谷區(qū)、平原地區(qū)。物理勘查方法主要分為三種：其一，高密度電阻率法。它是根據(jù)巖體的導(dǎo)電性差異來進(jìn)行物探，一次性可以采集多裝置數(shù)據(jù)，主要研究深度方向的電性變化和水平方向的電性變化。對有效異常的比值數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)換算，有利于推測前者的災(zāi)害埋深和范圍，它主要應(yīng)用于深度較淺的采空區(qū)、巖石分化層等勘查;其二，視電阻率法。主要是對采空區(qū)的填充空氣的電阻率與硫化物礦體的電阻率的進(jìn)行鑒別，應(yīng)用于圈定采空區(qū);其三，瞬變電磁法。這種方法主要根據(jù)不接地回線或接地線源發(fā)送一次脈沖電磁場的間歇期間，利用線圖或電極對地下半空間二次渦流場的變化進(jìn)行觀測，而且這種方法的信噪比高、分辨率強(qiáng)、探測的深度、速度較大、較快，容易發(fā)現(xiàn)采空區(qū)的異靜。
其次，鉆探工作。在鉆探過程中，需采用探測工具與設(shè)備，利用人工與動(dòng)力的結(jié)合作用，對巖石進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割，或者沖擊鑿碎，簡歷直徑小與深度達(dá)的圓形鉆孔。待取出巖心，可直觀反映地質(zhì)巖性與地質(zhì)構(gòu)造。從鉆孔去除水樣或巖樣，給予實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，試試鉆孔之后，給予灌漿、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)試驗(yàn)，對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行長時(shí)間觀測。同物探比較，鉆探不受環(huán)境限制，可直接取樣，直觀觀察巖心，具有較高的勘探精度。
4 工程地質(zhì)野外試驗(yàn)和水文地質(zhì)野外試驗(yàn)
對于工程地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)勘察而言，野外試驗(yàn)作為重要勘察手段，是定量評價(jià)水文地質(zhì)問題，工程設(shè)計(jì)與施工，認(rèn)識水文地質(zhì)條件所需參數(shù)的重要獲取手段。
首先，鉆孔壓水試驗(yàn)。采用專業(yè)性的止水機(jī)械，設(shè)置間隔性鉆孔段，在鉆孔段，選擇固定水頭試試鉆孔與壓水，讓水通過孔壁裂隙，可直接滲透至周圍，直至滲透水量逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)試驗(yàn)段長度與滲入水量，確定壓水水頭，分析裂隙巖石水滲透性能。
其次，抽水試驗(yàn)。選擇一定抽水設(shè)備，在地下暗河、方塘、鉆孔、上升泉、截流工程上進(jìn)行抽水試驗(yàn)，對含水層各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測定，對地下水的水文地質(zhì)、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行判斷，分析地下水和地表水的水力關(guān)系。
5 結(jié)束語
綜上所述，工程地質(zhì)勘察作為一項(xiàng)復(fù)雜性、系統(tǒng)性的工作，其勘察結(jié)果好壞，對工程選點(diǎn)、設(shè)計(jì)、施工具有直接影響，而水文地質(zhì)勘察作為工程地質(zhì)研究的重要內(nèi)容，建設(shè)單位必須重視水文地質(zhì)勘察。進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，主要為研究水文地質(zhì)條件，為查明地下水的分布規(guī)律與形成規(guī)律，評價(jià)地下水的水質(zhì)、水量，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供可靠、準(zhǔn)確的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，在水文地質(zhì)勘察時(shí)，可采用鉆探方法，加強(qiáng)鉆孔壓水試驗(yàn)與抽水試驗(yàn)，為工程建設(shè)更為準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠的水文地質(zhì)資料。
參考文獻(xiàn)：
[1]盧建忠.水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)中的研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2013(5).
[2]李成軍.淺談水文地質(zhì)勘察中預(yù)防措施及處理[J].城市建筑，2013(14).
地質(zhì)類中級職稱論文篇二
工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)
摘 要:在水文地質(zhì)條件相對比較復(fù)雜的地方,由于工作人員在勘察過程中對于水文地質(zhì)問題的研究并不深入,并且設(shè)計(jì)中又忽略了水文地質(zhì)問題的重要性,因此由地下水引發(fā)的各類巖土工程危害問題頻繁,以致勘察設(shè)計(jì)處于難堪的狀態(tài)。為了提高工程勘察的質(zhì)量,在工程勘察中我們不但要查清楚與巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)問題,評估地下水對巖土體及建筑物的作用和影響,更要提出預(yù)防和治理措施的對策,為設(shè)計(jì)施工提供必要的水文地質(zhì)資料 ,以減少或消除地下水對巖土工程的危害。
關(guān)鍵詞 :工程勘察 巖土 水文地質(zhì)
1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容
在過去的工程勘察報(bào)告當(dāng)中,由于對綜合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的需要評價(jià)地下水對巖土工程的作用及危害的忽視,從而導(dǎo)致因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故頻繁發(fā)生,筆者認(rèn)為今后在工程勘察中,對水文地質(zhì)問題的評價(jià),主要應(yīng)該考慮以下內(nèi)容:
(1)應(yīng)該重點(diǎn)評價(jià)地下水對巖土體和建筑物所起的作用和影響 ,準(zhǔn)確預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害,并提出防治措施。
(2)工程勘察當(dāng)中還應(yīng)該密切的結(jié)合建筑物的地基基礎(chǔ)類型需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
(3)應(yīng)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(jià)的地質(zhì)問題,如:①對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。②對選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的的建筑場地,應(yīng)著重評價(jià)地下水活動(dòng)對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。(在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉上時(shí),應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕流砂、管涌的可能性。③ 當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層,應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評價(jià)。④在地下水位以下開挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透性和富水性試驗(yàn),并評價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。
2.巖土水理性
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測試比較重視,對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視因而對巖土工程地質(zhì)的評價(jià)是不夠全面的。
巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì),下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響,然后再對巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測試方法進(jìn)行簡單的介紹。
(1)地下水的賦存形式:地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種,其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。
(2)巖土的主要的水理性質(zhì)及其測試辦法
?、佘浕?是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般用軟化系數(shù)表示,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo) 在巖石層中存在易軟化巖層時(shí),在地下水的怍用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類成因的粘性上層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。
?、谕杆?是指水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。松散巖上的顆粒愈細(xì)、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖上體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)求取。
?、郾澜庑?是指巖浸水濕化后,由于土粒連接被削弱,破壞,使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大,以廣東地區(qū)的殘積土為例,一般崩解時(shí)間5-24h,崩解量 1.79～34,以蒙脫石、水云母、高嶺土為豐的踐積土以散開方式崩解,而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。
?、芙o水性 ,是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以給水度表示。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù),也影響場地疏水時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測定。
?、菝浛s性,是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、綦坑隆起的重要原因之一,對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖士脹縮性的指標(biāo)有:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性、容水性、毛細(xì)管性、町塑 性等等,在這里不再一一敘述。
3.地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。
3.1地下水升降變化引起的巖土工程危害
地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí).都會(huì)對巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可分為三種方式:
(1)水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質(zhì)因素 如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等 的影響,有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。
由于潛水面上升對巖土工程可能造成:① 土壤沼澤化、鹽漬化 ,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)。②斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。④ 引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂,管涌等現(xiàn)象。 ⑤地下洞室充水淹沒,基礎(chǔ)上浮,建筑物失穩(wěn)。
(2)地下水位下降引起的巖土工程危害。
地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水.采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩,修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
(3)地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形 ,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí).不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交替,會(huì)將土層中的膠結(jié)物―一鐵、鋁成分淋失,土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低,給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。
3.2地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱 ,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌 、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)已有較詳細(xì)的論述,這里不再重復(fù)。
4.結(jié)束語
綜上所述水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發(fā)展,其必將受到越來越廣泛的重視,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問題。之所以重要,是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,互相聯(lián)系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。
參考文獻(xiàn) :
[1]陳雁.《水文地質(zhì)之路田》.中煤地質(zhì)報(bào),2009一05―25。
[2]郭永海,王駒.高放廢物地質(zhì)處置中的地質(zhì)、水文地質(zhì)、地球化學(xué)關(guān)鍵科學(xué)問題[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2007―12一01。
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