工程地質與水文地質勘察主要手段探討

摘要：工程地質、水文地質與工程建設的關系十分密切，其地質勘察是工程建設中不可缺少的一個重要組成部分。本文從工程地質與水文地質勘察的目的出發，重點闡述了地質勘察的主要手段和方法。

關鍵詞：工程地質；水文地質；勘察

1 引言

在工程建設的過程中，工程與水文地質的勘察發揮著至關重要的作用。地質勘察本身的具體質量情況，對于工程建設順利完成、對于工程方案的正確決定，作用非常的重大。在工程實踐中，因為地質所引發的各種工程事故，發生頻率比較頻繁，如果工程事故不是很嚴重的話，那么可能造成工期的延誤，事故情形比較嚴重的話，甚至可能會危及到生命財產的安全。為很好地解決這些問題，本文重點闡述地質勘察的主要手段和方法，以供相關人員參考。

2 對工程和水文進行地質勘察的具體目的

2.1 工程地質勘察的具體目的

進行工程層面的地質勘察，最主要的目的就是為了明確建筑所在地的具體地質條件，對各種可能出現的問題進行深入的分析預測，借助于各種不同的地質條件，進行不同的地質管理，一般而言，工程中的地質勘察可以具體被劃分為可行性研究勘察、初步勘察、詳細勘察和施工勘察四個階段。

2.2 水文地質勘察的具體目的

對于水文地質的研究而言，一個主要的手段就是水文地質勘察。這個工作的主要目的就是清晰的了解地下水的分布、形成、補給情況、埋藏條件和巖土的含水性。具體來講，水文地質勘察，也就是借助于各種不同的方法，通過一定的程序，對水文進行地質評判，將水文地質相關問題進行專業化的解決和處理。

3 工程地質與水文地質測繪

3.1 工程地質測繪

工程地質測繪是工程地質勘察中最重要、最基本的勘察方法。它是運用地質學的理論和方法，通過野外調查和綜合研究勘察區的地貌、地層巖性、地質構造、物理地質現象、水文地質條件等，并將它們填繪在適當比例尺的地形圖上，為下一步布置勘探、試驗及長期觀測工作打下基礎。

工程地質測繪的比例尺主要取決于不同的設計階段。在同一設計階段內，比例尺的選擇又取決于建筑物的類型、規模和工程地質條件的復雜程度。工程地質測繪的比例尺分為：小比例尺(1:10萬～1:5萬)測繪、中比例尺(1:2.5萬～1:1萬)測繪和大比例尺(1:5000～1:1000)測繪。

3.2 水文地質測繪

對于水文地質勘察而言，其先行和基礎就是水文地質測繪，這個工作能夠有助于對區域地質進行構造、地貌和具體的地質條件的具體掌握，本身非常的重要。水文地質測繪包括的基本任務有如下幾點：①形成地下水的區域性氣象、水文因素；②該區域的具體地貌、地質和第四紀之基本的地質特征；③地下水本身的補給來源、具體的徑流和排泄情況；④含水層的具體分部情況、含水層的埋藏情況等等。

最終，評價的初步做出還要與具體的開采條件和水資源的具體狀況相結合，對水資源的科學合理有效利用，提供完整的資料。

4 勘探

勘察的一種重要方法就是勘探。無論對于任何工程，勘探都必不可少，勘探能夠讓地質的屬性得到自上而下的反映，能夠不僅僅了解定性還能夠了解定量。

4.1 物探

巖層本身具備了諸多不同的物理特性，比如密度、磁性、放射性、導電性以及彈性等等。借助于專門的儀器，可以對巖層進行具體的物理參數的測定，借助于分析，可以知道具體的異常特征，結合具體的資料，可以深入的了解地質本身的特點，具體到工程地質勘察層面，常常使用的勘探方法包括了電法和彈性波兩種勘探方法。

電法勘探實質上也是一種物探的具體方法，這種方法借助于儀器，對天然的或者人工的電場中的具體巖土之導電性能進行識別，進行判斷，從而知曉地下具體的地質情況。對于電法勘探而言，其基礎為巖石本身的電學性能，巖石的情況不一樣，具有的電性就會不同，巖石即便相同，富水程度以及其他層面的因素也都會直接的影響到電法勘探的具體結果。對應于此，一定要與鉆孔試驗或者試坑進行具體的結合，進而做出準確客觀科學的判斷。在地形的影響之下，電法勘探也會受到較大的限制和制約，如果地形本身沒有很大的起伏的話，那么就比較適合用于河谷和平原。

彈性波勘探包括地震勘探、聲波和超聲波探測。它是用人工激發震動，研究彈性波在地質體中的傳播規律，以判斷地下情況和巖體的特性和狀態。地震勘探是用人工震源在巖體中產生彈性波，可探測大范圍內覆蓋層厚度和基巖起伏，探查含水層，追索古河道位置，查尋斷層破碎帶，測定風化層厚度和巖土的彈性參數等。用聲波法可探測小范圍巖體，如對地下洞室圍巖進行分類、測定圍巖松動圈、檢查混凝土和帷幕灌漿質量、劃分巖體風化帶和鉆孔地層剖面等。

4.2 鉆探

鉆探的進行依賴于特定的工具、設備、器材，這些器材在不同動力的帶動下，會對巖土進行切割、進行沖擊或者進行鑿碎作業，這樣，最終產生一圓形鉆孔，該鉆孔深度較深，直徑較小。借助于巖芯的取出，能夠對巖體、地質和地層進行直觀的了解和確認，借助于鉆孔獲得的具體物樣，能夠對工程、水文的具體地質進行判斷，相比于物探，鉆探能夠在各種不同的環境下開展工作，能夠很好的取樣，能夠對巖芯進行更加直觀的觀察，能夠獲得較高的勘探精度。

5 工程與水文地質進行具體的野外試驗

在工程和水文的具體地質勘查的過程中，常常進行的勘察方法為野外試驗，野外試驗能夠提供諸多的數據參數作為對工程和水文進行地質評價的參考，這些數據也是工程設計和實施的依據。

5.1 鉆孔壓水試驗

鉆孔壓水試驗是用專門的止水設備把一定長度的鉆孔段隔離開，然后用固定的水頭向該段鉆孔壓水，使水從孔壁裂隙向周圍滲透，最終滲透水量會趨向一穩定值。根據壓水水頭、試段長度和滲入水量，便可確定裂隙巖石的滲透性能。通過壓水試驗，可定性地了解地下不同深度處堅硬或半堅硬巖層的相對透水性和裂隙發育的相對程度，為評價巖層的完整性和透水程度、論證水工建筑物地基和庫區巖層的透水情況、制定防滲與基礎處理方案，提供必需的基本資料。

5.2 抽水試驗

抽水試驗是利用一定的抽水設備在鉆孔、各類井以及某些流量較大的上升泉、深潭式地下暗河、截潛流工程和方塘等上進行，用以測定含水層的水文地質參數，從而判斷地下水運動性質，了解地下水與地表水以及不同含水層之間的水力聯系。根據水文地質勘察工作的目的和水文地質條件的差異，抽水試驗可以分為試驗抽水與正式抽水、單孔抽水與多孔抽水、完整井抽水與非完整抽水、分層抽水與混合抽水、穩定流抽水與非穩定流抽水等不同類型。

6 長期觀測

經過對水文和工程進行具體的地質勘查，知曉這個過程中，最重要的一個工作就是進行長期的觀測。比如，伴隨著時間的推移，某些地質應力和地質現象將會出現不斷地調整變化，如果加上工程活動的影響，將會出現更加顯著的變化，對于整個工程來講，將會受到很大的影響，尤其是工程的安全和穩定。在這種情況下，僅靠工程地質測繪、勘探、試驗等工作，很難準確預測和判斷各種動力地質作用的規律性及其對工程使用年限的影響。為此，就需要進行長期觀測工作。長期觀測的主要任務是檢驗測繪、勘探對工程地質和水文地質條件評價的正確性，查明動力地質作用及其影響因素隨時間的變化規律，準確預測工程地質問題，為防止不良地質作用應采取的措施提供可靠的工程地質依據。

7 結語

將上面描述的主要方法和手段運用到具體的實際施工過程中，對于工程地質和水文地質的勘察來講，可以抓住主要問題，借助于周密的分析評價，能夠提供充分的、科學的施工和設計依據，有助于工程的高水平實現和實施。

參考文獻

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