地质类中级职称论文
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地质类中级职称论文篇一
浅析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。
【关键词】工程地质;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。
参考文献：
[1]卢建忠.水文地质勘察在工程地质中的研究[J].城市建设理论研究(电子版)，2013(5).
[2]李成军.浅谈水文地质勘察中预防措施及处理[J].城市建筑，2013(14).
地质类中级职称论文篇二
工程地质勘察与水文地质
摘 要:在水文地质条件相对比较复杂的地方,由于工作人员在勘察过程中对于水文地质问题的研究并不深入,并且设计中又忽略了水文地质问题的重要性,因此由地下水引发的各类岩土工程危害问题频繁,以致勘察设计处于难堪的状态。为了提高工程勘察的质量,在工程勘察中我们不但要查清楚与岩土工程相关的水文地质问题,评估地下水对岩土体及建筑物的作用和影响,更要提出预防和治理措施的对策,为设计施工提供必要的水文地质资料 ,以减少或消除地下水对岩土工程的危害。
关键词 :工程勘察 岩土 水文地质
1.工程地质勘察中水文地质评价内容
在过去的工程勘察报告当中,由于对综合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用及危害的忽视,从而导致因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故频繁发生,笔者认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应该考虑以下内容:
(1)应该重点评价地下水对岩土体和建筑物所起的作用和影响 ,准确预测可能产生的岩土工程危害,并提出防治措施。
(2)工程勘察当中还应该密切的结合建筑物的地基基础类型需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。
(3)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。(在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀流砂、管涌的可能性。③ 当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。
2.岩土水理性
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。
岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
(1)地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
(2)岩土的主要的水理性质及其测试办法
①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标 在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的怍用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。
②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。
③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广东地区的残积土为例,一般崩解时间5-24h,崩解量 1.79～34,以蒙脱石、水云母、高岭土为丰的践积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。
④给水性 ,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏水时间。给水度一般采用实验室方法测定。
⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、綦坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩士胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、町塑 性等等,在这里不再一一叙述。
3.地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时.都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:
(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素 如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等 的影响,有时往往是几种因素的综合结果。
由于潜水面上升对岩土工程可能造成:① 土壤沼泽化、盐渍化 ,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④ 引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。
(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形 ,当地下水升降频繁时.不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物―一铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
3.2地下水动压力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱 ,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌 、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。
4.结束语
综上所述水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。
参考文献 :
[1]陈雁.《水文地质之路田》.中煤地质报,2009一05―25。
[2]郭永海,王驹.高放废物地质处置中的地质、水文地质、地球化学关键科学问题[J].岩石力学与工程学报,2007―12一01。
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