張 昊
遼寧省第一水文地質工程地質大隊有限責任公司 遼寧省 121000
測繪、觀測等手段是水文地質勘察過程中的常用方法,經過嚴格、有序勘察,繪制相應地區(qū)的水文地質測繪圖,分析巖層、地下水等存在的問題,并制定相應的解決措施,是水文地質勘察的最終目標??辈旃こ桃话憧缭街芷谳^長,設備先進程度也很高,因此勘測費用昂貴,為避免不必要的成本浪費,水文地質管理部門一直在尋求最為合理勘探方案。
某地區(qū)自然地質環(huán)境復雜,其中松散巖、變質巖是數量最多的,其它巖層如碎屑巖、碳酸鹽巖等都在該地區(qū)中出現,喀斯特層屬于碳酸巖組,其發(fā)育深度基本在200米范圍內,400m3是該類巖石的涌水量。該地區(qū)年降水量比較豐富,地下水在大氣降水的影響下升降頻繁,此外灌溉水經常出現回滲現象,再加上地表水側滲,該區(qū)水文地質自然條件較差。地區(qū)此時正處于豐水期,周邊地下水都向中間匯聚,地下水位變化較大,水力坡度也受到很大影響。
對勘察結果進行評價,是水文地質部門經常忽略的問題,導致此問題的原因一方面是,勘測隊伍對勘察參數整理的完整度較低,另一方面則是評價體系不健全。針對上述問題,當地勘測部門也多次修繕評價體系,但對勘察結果的評價仍然浮于表面,只是簡單的對調查情況進行總結,并未對勘察中出現的問題制定完善解決方案。多數單位已經意識到勘察評價的重要性,但是由于勘察數據記錄不準確,評價結果也存在較大偏差[1]。
(1)水位上升。通過對該地區(qū)巖層全面分析,總結水位上升原因:巖層性狀不夠穩(wěn)定,含水層穩(wěn)定性較差,地區(qū)降雨量較多。通常頻繁降雨是導致水位上升的主要原因,此外農田灌溉水回滲、溫度變化等因素也會造成水位上升,局部區(qū)域水位上升是由上述三種因素同時導致的。隨著地下水位的不斷升高,中層地下土壤極易出現鹽漬化情況,嚴重的會產生沼澤化,長期浸泡在此環(huán)境中,巖層結構會出現變化,其質量隨之下降,若上層有工程進行施工,上部建筑極易發(fā)生傾斜、滑移現象。
(2)水位下降。誘發(fā)水位下降主要是人為因素,與自然環(huán)境變化并無多大關聯。如在進行礦產開發(fā),或者抽取地下水等過程中,需要對地下水層進行堵截,地下水平衡分布狀態(tài)被打破,局部水位迅速下降,此外地上水庫、攔河壩等的修建也會引發(fā)水位突降。水位下降后原本處于浸泡環(huán)境的巖層裸露出來,長期處于缺水環(huán)境,巖層極易出現裂縫現象,巖層穩(wěn)定性降低,在溫度變化作用下,地表會出現沉降、坍塌等現象,影響該區(qū)居民的正常生活。
(3)水位升降變化過快。該地區(qū)降雨不規(guī)律,干旱、豐水期等現象都在該區(qū)存在,水位的頻繁變化,會使巖層極不穩(wěn)定,膨脹、鹽漬化現象經常出現,嚴重的會在地表形成裂縫,進而對影響正常施工。尤其是在科技的不斷發(fā)展下,建筑重量逐漸減輕,一旦地面裂縫出現,將會直接危及地面建筑安全[2]。
(4)流水壓力減少。地下水是一直處于活動狀態(tài),具有較強的流動性,一旦水源流動其本身水壓就會減少,一般的地下工程不會對動力水壓造成影響。若是修建水庫、開采地下水等工程,會破壞水源的平衡狀態(tài),水分流失導致動力水壓失衡,工程建設期間會出現流沙、管涌等現象,這對工程質量、巖層結構的穩(wěn)定性都會造成影響。
(5)人員因素。優(yōu)秀的勘察團隊必須同時具備:豐富的理論基礎和實踐經驗,且對勘測數據的記錄工作非常到位。該地區(qū)已經組建起專門的勘察隊伍,勘察人員基本為高校畢業(yè)生,滿足理論基礎要求,但團隊中缺乏經驗豐富者對勘察作業(yè)進行指導,水文地質勘測過程沒有方向,且缺乏針對性。
首先要將原來勘察體系中的多余制度去除,比照現有法律體系,結合地區(qū)水文地質情況,制定符合當地發(fā)展情況的評價體系。采樣、測量等工作必須嚴格按照制度內容進行,在制度規(guī)范下提升勘測標準程度,進而減少勘測中的誤差,并提高測繪精度,由測繪儀器等設備導致的誤差,需要單位不斷提升設備的先進程度。其次,當地勘察部門要結合實際,對自身勘察技術加以改進,并對探測設備進行定期維護和檢修,減少設備工作過程中的故障次數,定期維護在一定程度上能提升勘測精度,有利于勘察者得到準確的地質參數。此外,制度體系要明確規(guī)定崗位職責,確??辈旃ぷ髡吒魉酒渎?,并健全相應的問責制度,對崗位人員的行為進行約束,一旦觸碰制度界限,管理部門有權直接問責,
具體的勘測內容能為勘察隊伍規(guī)劃大致的探測方向,保證勘察作業(yè)的有序性。
此次勘察作業(yè)的主要內容如下:首先對地貌形態(tài)進行全面勘測,分析地貌成因,并探究地貌單元的內在聯系,其次勘測地下水在各單元的分布情況,巖層、土壤等結構中含水量都不同,接著追溯底層形成歷史,對其成因、底層形成的先后順序分析清楚,并深入分析各層性質,如透水性、富水性等,然后精確測量底層厚度并記錄[3]。再次,統計地下巖層存在的斷層及泉井,最后對地表水面積進行測量,并分析其類型和所在位置。
勘測地質水文時,主要用到下述五種方法,該地區(qū)勘察期間,針對不同地形選擇最佳的勘測方法,勘探結果的準確程度會大大提升。
(1)測繪法。此方法是勘察的基礎性方法,工作者利用水平尺、航拍機等設備對地貌進行掃描測量,然后利用計算機繪制精度較高的地貌地形圖,為后期有針對性的進行地質勘察奠定基礎。
(2)鉆探法。測繪、物探是鉆探法實施的基礎,鉆探是為得到準確的巖層結構、水量等基礎性參數。鉆探過程將探測作為主要手段,探采作為輔助手段,鉆孔點的選擇必須符合抽水成井的相應原則,且鉆探前必須對巖層進行清洗,避免松散泥沙大量堆積,進而影響鉆探質量。鉆探點雜質較少,巖芯成分相對純粹,提取時必須保證巖層完整,且?guī)r芯純凈度至少為 70%
(3)物探法。淺震、聲波探測都屬于物探法范疇,單獨使用物理探測方法,對巖層信息的提取比較單一,若將上述兩方法結合使用,勘測效率會有所提升。
(4)監(jiān)測法。利用儀器深入地下對地下水位變化情況進行探測,即監(jiān)測法,水位線、水溫等參數都能被儀器分析出來,地下監(jiān)測對地質水文情況的了解比較詳細,且參數準確度較高[4]。
(5)實驗法。室內模擬和室外鑒定是常用的實驗方法,室內實驗是對樣品的侵蝕機理、力學性質等進行分析,并對水質中的顆粒物進行鑒定,室外實驗種類較多,如放水、流速測定等。
首先合理配備勘察對人員,既要有經驗豐富的工作者,又要有理論基礎扎實人員,且定期組織勘察者培訓,讓隊伍成員在多次模擬訓練中提升默契程度。其次做好勘察監(jiān)管工作,約束勘探者行為,確保其按照流程完成勘測任務。此外對勘察小組成員進行針對性考核,確保其技能水準沒有下降。
水文地質考察全面與否,直接決定施工過程是否順利,因此不能放松勘察工作力度。勘測期間會受到溫度、降水以及人為等多重因素影響,勘察隊伍必須克服困難,有序、高效的完成勘察作業(yè)。對于水文地質較為復雜區(qū)域,勘察團隊更要仔細分析地質情況,將各項勘察制度落到實處。