■ 張程程 曹風(fēng)旭
(江蘇省工程勘測(cè)研究院有限責(zé)任公司江蘇揚(yáng)州225002)
淺析水文地質(zhì)勘查中水文測(cè)井的作用
■張程程曹風(fēng)旭
(江蘇省工程勘測(cè)研究院有限責(zé)任公司江蘇揚(yáng)州225002)
加大水文地質(zhì)勘探作業(yè)工作有利于對(duì)地下水資源的合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)。近些年來(lái),水文測(cè)井在水文地質(zhì)勘探作業(yè)中的應(yīng)用方法有很多,對(duì)其進(jìn)行總結(jié)和分析有利于科學(xué)合理的將其應(yīng)用在水文地質(zhì)勘探作業(yè)中。本文主要對(duì)水文測(cè)井在水文地質(zhì)勘探作業(yè)中的作用進(jìn)行介紹。
水文測(cè)井水文地質(zhì)勘察應(yīng)用
在水文地質(zhì)勘探中水文測(cè)井的主要作用就是對(duì)含水層進(jìn)行定位和定厚。水文測(cè)井中使用的方法主要是以食鹽為指示劑的自然擴(kuò)散法。通過(guò)對(duì)水文地質(zhì)情況的勘探,對(duì)于某一地區(qū)的地下水文特征進(jìn)行判斷,從而對(duì)地質(zhì)情況更加了解。
在以往的工程勘察報(bào)告中,由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害,在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開(kāi)裂的質(zhì)量事故,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),我們認(rèn)為今后在工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容。
(1)應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。
(2)工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類(lèi)型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
(3)不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響,更重要的是分析預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況,及對(duì)巖土體和建筑物的反作用。
(4)應(yīng)從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題。
水文地質(zhì)勘探就是通過(guò)對(duì)于某些地域的地質(zhì)水文情況的勘探從而了解該地可以用來(lái)開(kāi)發(fā)利用的自然資源。水文地質(zhì)的勘探是在已經(jīng)通過(guò)普查方式對(duì)于地下水的分布情況等有了初步的了解之后,處于某些特殊的目的對(duì)于水文地質(zhì)情況作進(jìn)一步的勘探。比如,采礦時(shí)對(duì)于礦床水文地質(zhì)情況的勘探或者從居民的健康角度著手對(duì)于供水區(qū)域的水文地質(zhì)勘探。進(jìn)行水文地質(zhì)勘探的方法有很多,根據(jù)需要在勘探中解決的問(wèn)題的不同,將勘探方法分為地面物探、水文測(cè)井和遙感技術(shù)。
在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,水文地質(zhì)問(wèn)題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問(wèn)題。之所以重要,是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)兩者關(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。而在實(shí)際的勘察工作中因很少直接涉及水文參數(shù),水文地質(zhì)問(wèn)題往往被忽視,只簡(jiǎn)單地對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。因此,經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問(wèn)題。為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問(wèn)題的研究是十分必要的。
以礦井的水文測(cè)井為例,通過(guò)水文測(cè)井對(duì)含水層進(jìn)行定厚和定位的過(guò)程主要包括以下幾步:第一步,尋找標(biāo)志層。標(biāo)志層指的是在測(cè)井曲線上的有明顯的巖性、物性以及層位和曲線形態(tài)特征的煤層。標(biāo)志層的確定主要是利用測(cè)井資料在探區(qū)尋找;第二步,解釋煤層的深度厚度等情況。通過(guò)對(duì)測(cè)井資料的分析對(duì)于煤層的深度、厚度和結(jié)構(gòu)等情況進(jìn)行分析;第三步,建立底層層序式。通過(guò)對(duì)比測(cè)井資料對(duì)于煤層的分布規(guī)律和地震資料對(duì)于煤層的分布規(guī)律等建立底層層序式;第四步,確定煤層的灰分、水分等的含量。通過(guò)對(duì)測(cè)井資料的分析和斷層褶曲的研究確定煤層的水分、氧化煤的含量。
水文測(cè)井主要就是根據(jù)自然擴(kuò)散法得出的曲線的形態(tài)變化,解決水文地質(zhì)勘探中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。以某礦區(qū)供水水文地質(zhì)勘探為例,根據(jù)對(duì)各種參數(shù)所表現(xiàn)出來(lái)的曲線的擴(kuò)散規(guī)律對(duì)含水層的位置進(jìn)行確定。確定含水層主要依靠的就是橫向擴(kuò)散規(guī)律,至于縱向擴(kuò)散規(guī)律則是確定含水層和含水層之間的水力關(guān)系。當(dāng)含水層的富水層處于下部并且水資源從下向上供給,得出的曲線的比較清晰也沒(méi)有交叉等不良現(xiàn)象,這樣就說(shuō)明了水在地下的滲透速度比較快,由于地下水產(chǎn)生的重力會(huì)對(duì)測(cè)井的質(zhì)量產(chǎn)生影響。除此之外,自然擴(kuò)散法得出的曲線還可以反應(yīng)地下水中的鹽化情況。
水文地質(zhì)勘探中的水文測(cè)井得出的成果資料還可以幫助正確確定鉆孔的深度,彌補(bǔ)鉆孔中出現(xiàn)的問(wèn)題。由于巖心的記錄資料對(duì)于確定含水層的位置還存在很多的問(wèn)題,因而合理利用水文測(cè)井中得出的資料可以對(duì)地層中含水層的情況進(jìn)行較為精確的定位。水文地質(zhì)勘探中的水文測(cè)井資料還可以幫助指導(dǎo)鉆探工程的進(jìn)展,同時(shí)對(duì)鉆孔的深度進(jìn)行合理的控制。尤其是在當(dāng)含水層處于巖石之間取芯相對(duì)較為困難的地帶時(shí),在這種取芯困難的地帶,地質(zhì)編錄的方法圈定含水層是十分困難的,采用水文測(cè)井可以幫助確定水層的情況。通過(guò)對(duì)曲線的分析,找到曲線的擴(kuò)散規(guī)律和重復(fù)次數(shù)等,對(duì)于水層的情況進(jìn)行定性的描述。從而使鉆井時(shí)對(duì)于鉆孔的深淺進(jìn)行判定。當(dāng)鉆探到某一深度之后,要對(duì)水文情況進(jìn)行再次測(cè)定,通過(guò)再次使用水文測(cè)井對(duì)于含水層曲線的分析,通過(guò)對(duì)曲線異常處的收斂分析和位移變化情況分析,確定鉆孔的深度是都已經(jīng)超越了含水層。當(dāng)確定鉆孔已經(jīng)從含水層穿越之后,就可以結(jié)束鉆孔。
現(xiàn)階段的水文地質(zhì)勘探的方法有很多,但是水文測(cè)井的作用還是不容忽視的。水文測(cè)井對(duì)于很多地質(zhì)水文勘測(cè)中常規(guī)方法勘測(cè)困難的地方都是十分有益的。因而在地質(zhì)勘探的過(guò)程中通過(guò)對(duì)水文測(cè)井的恰當(dāng)使用可以提高勘探的準(zhǔn)確度,較少勘探的難度。同時(shí),在勘探的過(guò)程中還應(yīng)做到各個(gè)方法相互配合,緊密合作,從而完善水文地質(zhì)的勘探技術(shù),巧妙解決勘探中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。
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