水文地质勘探现状及勘探新技术的发展

水文地质勘探现状及勘探新技术的发展

李亚昊

中盐勘察设计院有限公司 湖南省长沙市 410014

摘要：水文地质勘察工作一直以来均是勘察工作开展的重中之重，这是由于在具体进行工程建设之时，水文地质方面的情况会对于工程所处的地质环境带来非常大的影响。为此，应当对于岩土工程项目实施区域的地下水分布情况进行全面性、准确性的了解，并对于地下水展开科学、合理的整体性评价，确保相关数据能够具有全面性以及客观性，以此来更好的对于岩土工程项目的建设实施工作起到指导作用，并对于地下水所带来的危害，采取切实有效的宏观性应对举措。

关键词：水文地质；勘探现状；勘探新技术

引言

多项调查结论指出：水文地质问题直接影响岩土工程勘察工作的开展。勘察水文地质，需要了解地下水的水位升降情况、地下水的变化特点，以此为依据采取防范措施，避免水文地质灾害的发生。但在实际工作中，部分工作人员并没有足够重视水文地质的勘察，经常性的敷衍了事，为了应付某些规定而粗略评价，为后续的地质工程勘察埋下了安全隐患。

1水文地质勘探工作重要性

由于地下水位以及地下水酸碱度会直接影响整个岩土工程的高度、耐久性和稳定性，因此会给岩土工程施工带来诸多不便，甚至可能会对岩土工程造成危害。在进行岩土工程勘察时，技术人员需要对复杂的地下水环境进行全面分析。在施工前期，应及时推进岩土工程水文地质勘察工作，及时研判水文地质情况可能会对岩土工程造成的影响，并在此基础上分析相应的影响因素，结合详实的数据资料制定合理可行的勘察方案及施工方案，并对施工进度及工程图纸做出适当调整，最大程度地保障岩土工程勘察质量。以坍塌现象为例，技术人员可以通过数据分析有效避免岩土工程灾害，尤其在水文地质条件比较复杂的地区，地下水位情况有可能跟勘察前不同，常常出现下降或持续上升现象，这些现象会造成地面沉陷、开裂等，严重的还会造成岩土工程倾斜或沉降事故，这对岩土工程极为不利。因此，相关人员应根据实际情况制定合理的勘察方案，以此来避免事故发生。

2水文地质勘探现状

2.1水位波动

开展地质勘察工作时，一旦发生水位波动过大的地质危害，工程结构材料可能会出现超预期腐蚀的情况，甚至还会对该工程使用寿命产生影响。在出现水位波动以后，工程结构基底及周遭的岩土体工程性质、参数降低，进而降低工程质量，甚至还会造成工程建筑出现难以修复的破坏。当出现水位波动问题以后，建筑地基周边土质受其相应的影响，使得地基土承载力等工程参数随之改变，主要表现为强度降低等，使得建筑物地基稳定性降低。此外除比较特殊材料以外，在大多数项目建设中使用的材料长时间受到水的浸泡，很容易出现腐蚀等问题。一旦材料质量难以得到保障，势必会影响到后续工程建设的开展。所以需及时反馈水位波动的情况，并及时做出相应防范措施，以保障工程质量。

2.2地下水升降

多数情况下，膨胀性岩土会受到地下水位的升降变化而出现一系列变形问题。其中，如果地下水升降过于频繁，那么膨胀性岩土所呈现出的胀缩变形程度会严重加剧，容易对建筑物结构安全构成威胁。除此之外，地下水位频繁升降会引发变动带产生一系列变化问题，如土质变松、岩土承载力大幅度降低。一旦出现这一问题，建筑施工单位在岩土工程施工建设方面将会面临诸多困难，滞后施工进度。为缓解地下水升降所带来的危害影响，在施工建设过程中，部分施工人员选择采取抽取地下水或者实行水库蓄水等方式，降低地下水位。但是过度的处理会引发地质灾害问题，如比较常见的地面沉降或者塌陷问题。最重要的是，当地下水位过度下降时会相继引发生态环境问题。

3水文地质勘探新技术

3.1γ射线法

γ射线法的使用最早出现于上个世纪五十年代,由日本最先将该技术应用于水文地质勘探工作当中。我国则于上个世纪七十年代引进,主要应用于水文地质辅助性勘探工作当中,在后续的实践当中证实,γ射线法适用于破碎带区域和裂缝区域的地下水情况的判断。和其他技术相比,γ射线所应用的设备也较为简单轻便,且勘测结果也不会受到地形地貌因素的干扰,保证了较高的测量精度。γ射线法的原理是对于测量区域内的γ射线横向、纵向的分布情况,按照射线分布的多少来判断基岩断裂情况,来在地层中找水。一般来说,γ射线法大多应用于地表区域,在应用γ射线法来寻找底层含水层、确定地层水量的过程中,工作人员也要考虑被测区域周边的地质情况,并在正式测量之前进行实验,以对存在问题的参数进行校准和修正。而且需要注意的是,γ射线法所测得的含水量只能作为参考性数据应用,而不能作为理论性依据来使用。

3.2钻孔透视仪技术

钻孔技术也是一种目前应用较为广泛的水文地质勘探技术,其属于是无线电勘测技术的一种,具体原理是无线电波对于不同类型的岩层反射性不同,因而将其应用于勘测底层就可以准确地判断出其中的溶洞和含水层结构。在无线电波的传到过程中,随着传输介质类型的不同,传播系数也会受到一定的影响,不同类型的介质传递系数也会有一定的不同,而钻孔透视技术就是基于该特点来生成勘探结果的。举例来说,如果岩层当中存在积水,那么点播经过积水层的过程中就会形成较为显著的频率波动,技术人员就可以对电波频率的波动情况进行判断,分析积水层的位置和厚度。除此之外,在使用钻孔透视技术时,也可同时钻探两个钻孔,并且分别防治无线电发生和接收设备,这样就可以直接回收无线电信号,工作人员可以在分析井下岩层情况的过程中,综合无线电信号频率和幅度变化情况等信息判断岩层当中是否存在溶洞和含水层,为后续开采工作的开展提供准确依据。

3.3瞬变电磁法

目前瞬变电磁法已经成为水文地质勘探工作中较常用的技术,首先需要在地表铺设线框,之后再在线框中输入跃阶电流,之后即可将电流瞬间断开,这样就可以让电流所形成的磁场于下部空间中进行保存,留存于感应场当中,其后这种感应就会进一步向下放传播扩散,并且能量也不会出现损失。这样就可以实现对该区域地理构造的测量,通过对感应场能量变化的观测获得信息,探测水文地质构造情况。其原理是地层湿度会在很大程度上影响电阻值,在湿度较高的岩层,电阻率会显著上升,除此之外,富水性、岩石破碎程度也会影响断层区域电阻率情况,富水性越强,则电阻率也会相应地提高,因而可以结合这些因素准确地判断本区域的水文地质情况。

结语

综上,目前我国的水文地质勘探技术仍然不够完善,因而积极投入新技术,一方面可以提高矿山水文地质勘探的效率,同时也可以提高勘探质量,确保勘探成果的顺利利用,对矿山开采的长期发展而言意义重大。因而未来需要在优化勘探方式、提高勘探水平的基础上,还要分析现阶段的勘探现状,活用新勘探技术,这样才能不断提高勘探质量,促进水文地质勘探事业的不断发展前进,为我国能源开采行业做出应用在贡献。

参考文献

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