工程地质与水文地质勘察

【摘 要】在工程地质研究过程中，必须注重水文地质勘察，利用水文勘察资料，可有效降低地下水对岩土危害。然而某些工程勘察过程中，由于不重视水文地质问题，经常出现工程危机，地质勘查质量优劣，对工程方案决策、建设具有决定性作用。本文主要分析工程地质与水文地质勘察。

勘察工程地质时，水文地质勘查作为一项极为重要工作，却极易被忽略，从事工程地质勘察人员，一味注重岩土类型、地质结构与性质问题研究，而忽略水文地质参数勘察。在工程地质中，水文地质问题通常不被重视，而只是作为形式化、象征性工作，某些区域因水文地质比较复杂，对水文地质问题研究不够充分，时常发生岩土工程危害、地下水问题。因此，通过水文地质勘察，为工程施工、工程设计提供详细水文地质信息与资料，方可缓解岩土工程受地下水的危害。笔者根据自身多年的工程地质勘察经验，分析工程地质与水文地质勘察。

1 工程地质勘察和水文地质勘查目的

工程地质是调查、研究各种地质问的难题，解决建筑工程、人类活动的各类地质问题，实施工程地质研究，有利于查明拟建工程的地质条件，客观评价、分析工程区域的地质问题，科学预测地质条件可能对建筑施工的影响。因此，强化工程地质研究，为建设单位工程选点、工程施工提供地质数据。若遭遇不良地质问题，可提供行之有效的处理计划。工程地质研究主要包含岩土力学性质、化学性质、物理性质，岩土组织结构、岩土组成成分。

首先，工程地质勘察。针对大型工程而言，给予科学、合理的地质勘察，主要为分析建筑物现场与周围的地质条件，预测地质问题的可能性，有效发挥地质条件的优势与作用，避免出现不利于地质的因素，为工程设计与规划、工程施工与管理提供准确地质资料。针对工程地质勘察而言，主要分为四个阶段：规划与可行性研究、初步与技术实施。其一，规划勘察，初步采集地质资料与数据，规划勘察任务为：对地貌与地形等资料进行采集和整编，掌握天然建筑材料情况，普查建筑材料；其二，可行性研究。选定河流规划、河段规划方案之后，再实施可行性研究，目的在于选定坝址方案、引水线路方案、枢纽布置方案等，并进行地质论证，为其提供可靠、准确的工程地质资料；其三，初步设计。确定工程坝址及场地之后，给予初步勘察设计，主要为分析建筑物区域与水库区域的地质条件，对枢纽布置与坝型选定进行地质论证；其四，技术实施设计勘察，检验阶段，对地质资料进行总结，进而提升建筑物设计的优化率。

其次，水文地质勘察。分析水文地质条件，掌握地下水形成及分布规律，对水质与水量进行评价，获取准确、科学的水文地质信息数据。在水文地质勘察过程中，通过各种勘察技术、测绘技术，结合试验与观测方法，有效解决水文地质的可能性问题，掌握水文地质条件。

2 工程地质测绘与水文地质测绘

首先，工程地质测绘。按照不同设计阶段，其比例尺也不同。同时，按照建筑物类型、地质条件、建筑物规模等因素，选择不同的比例尺。小比例尺为1：100000～1：50000测绘，中比例尺为1：25000～1：10000测绘，大比例尺为1：1000～1：5000测绘。

其次，水文地质测绘。现阶段，我国已初步形成与完善水文测绘站网，创建了专业性、整体性的测绘团队，长期从事测绘工作，积累相关的水文资料与经验，主要任务是为水量、水质监测提供科学信息服务。另外，也为预测与预报、评价与分析提供水文测绘服务，针对地质勘查而言，水文地质测绘作为基础性工作，对水文地质条件与地貌、构造进行调查。给予水文地质测绘，获取地下水文因素、气象因素，分析地貌特征、地质特征，查明地下水排泄条件、补给与径流，掌握含水层分布规律、埋藏条件。另外，按照地下水资源，初步评价其开采条件，为建设部门提供准确、完整的水文地质资料、水资源资料。

3 工程地质勘探和水文地质勘探

针对工程地质勘察，地质勘探属于其重要性、关键性工作。分析任一工程存在地质问题，地质条件复杂，研究工程区域的地下、地表，给予定量评价、定性评价，均需依靠勘探工作。

首先，物探工作。针对不同岩层，存在不同性质特点，包含放射性、磁性、刚度、密度等，采用科学探测仪器，有效测定岩层的物理性质，根据物理场特征，对异常情况进行分析，结合地质资料，分析地下地质物体的状况。对于工程勘探，通常选择用弹性波勘探法与电法勘探法。电法勘探采用仪器对岩土导电性差异进行测定，进而识别地下的地质状况，以岩石电学性质为基础，岩石电性差异、孔隙大小、富水强度等因素，均可能影响电法勘探结果。因此，需配合钻孔、试坑校验，方可获得准确、可靠的判别资料。使用电法勘探，需考虑地形条件，要求地形起伏差小，因此电法勘探法普遍应用于河谷区、平原地区。物理勘查方法主要分为三种：其一，高密度电阻率法。它是根据岩体的导电性差异来进行物探，一次性可以采集多装置数据，主要研究深度方向的电性变化和水平方向的电性变化。对有效异常的比值数据进行参数换算，有利于推测前者的灾害埋深和范围，它主要应用于深度较浅的采空区、岩石分化层等勘查；其二，视电阻率法。主要是对采空区的填充空气的电阻率与硫化物矿体的电阻率的进行鉴别，应用于圈定采空区；其三，瞬变电磁法。这种方法主要根据不接地回线或接地线源发送一次脉冲电磁场的间歇期间，利用线图或电极对地下半空间二次涡流场的变化进行观测，而且这种方法的信噪比高、分辨率强、探测的深度、速度较大、较快，容易发现采空区的异静。

其次，钻探工作。在钻探过程中，需采用探测工具与设备，利用人工与动力的结合作用，对岩石进行旋转切割，或者冲击凿碎，简历直径小与深度达的圆形钻孔。待取出岩心，可直观反映地质岩性与地质构造。从钻孔去除水样或岩样，给予实验室试验，试试钻孔之后，给予灌浆、水文地质与工程地质试验，对预应力进行长时间观测。同物探比较，钻探不受环境限制，可直接取样，直观观察岩心，具有较高的勘探精度。

4 工程地质野外试验和水文地质野外试验

对于工程地质勘察、水文地质勘察而言，野外试验作为重要勘察手段，是定量评价水文地质问题，工程设计与施工，认识水文地质条件所需参数的重要获取手段。

首先，钻孔压水试验。采用专业性的止水机械，设置间隔性钻孔段，在钻孔段，选择固定水头试试钻孔与压水，让水通过孔壁裂隙，可直接渗透至周围，直至渗透水量逐渐处于稳定状态。根据试验段长度与渗入水量，确定压水水头，分析裂隙岩石水渗透性能。

其次，抽水试验。选择一定抽水设备，在地下暗河、方塘、钻孔、上升泉、截流工程上进行抽水试验，对含水层各项参数进行测定，对地下水的水文地质、运动性质进行判断，分析地下水和地表水的水力关系。

5 结束语

综上所述，工程地质勘察作为一项复杂性、系统性的工作，其勘察结果好坏，对工程选点、设计、施工具有直接影响，而水文地质勘察作为工程地质研究的重要内容，建设单位必须重视水文地质勘察。进行水文地质勘察，主要为研究水文地质条件，为查明地下水的分布规律与形成规律，评价地下水的水质、水量，为国民经济建设提供可靠、准确的水文地质数据，在水文地质勘察时，可采用钻探方法，加强钻孔压水试验与抽水试验，为工程建设更为准确、科学、可靠的水文地质资料。