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岩土工程中水文地质勘查技术的应用

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  摘    要:现阶段,随着我国经济科技水平的进步,岩土工程的发展也紧随脚步,对于地质勘查技术的应用标准也上升到新的层次。将地下工程与地基基础两者之间的联系作为岩土工程的主要研究主体。地基会因为所处的地理位置不同而造成很大的差异,因此准确地运用地质勘查技术对于岩土工程而言极具必要性。
  关键词:岩土工程;水文地质;地质勘查
  1  岩土工程勘探的目的和作用
  岩土工程勘探是依据建筑工程的要求,在施工前进行一系列的有关工作如勘查、分析、判断建设地区的地质、地貌是否适合建筑施工的改造活动。岩土工程勘探是服务于工程建筑的有关要求,有明确的工程针对性,且不同于一般的地质勘探工作。岩土工程勘探需要采用独有的一项工程地质测绘任务,该项任务的内容有调查、勘探与采样、分析计算、数据处理和工程分析,勘测的对象包括岩土的土质状况和岩石分布、地下水的存储状态和地质灾害等。岩土工程勘探是在传统的工程地质勘探基础上发展、延伸出的一门属于土木工程范畴的边缘学科,并将其直接应用于解决和处理各项工程建设中土或岩石的调查研究、利用、整治或改造的一门技术性学科。它贯穿于岩土工程勘探、分析及建筑施工的后续工作等各个环节。
  传统的工程勘探的主要任务是获得有关地质的充足资料和相关数据,并将这些数据资料统一整理发送给施工方前期规划和分析地质。随着时代的发展和西方建筑技术的引进,岩土工程勘探便产生并替代了传统的地质勘探。岩土工程是以土体和岩体作为科研和工程实践的对象,解决和处理建设过程中出现的所有与土体和岩体有关的工程技术问题。
  2  岩土工程勘查的重要性
  2.1  提高矿山地质勘查精准度
  矿山地质勘查中水文地质工作的主要内容是探究矿区地下水的变化、运动、分布以及形成规律,分析矿区地下水的性质以及构成元素,寻找最优的地下水资源利用方案,排查地下水对矿区矿产资源开采的消极影响,做好由地下水引起的地质灾害以及安全事故的防治工作。从当前对矿山地质勘查中水文地质工作的研究情况来看,矿区地下水普遍PH数值小于7,其中酸性成分较多,矿山中的矿产资源被腐蚀严重。而且,地下水运动使得矿山结构发生变化。具体表现在土层和岩层的渗透性、富水性以及承压含水量发生变化。在压力的作用下,沉积岩发生剧烈运动,从而影响矿山地质勘查工作的顺利进行。在开展水文地质工作过程中,要对水文地质条件的变化做深入研究,探测地下水的类型、地下水位及其变动幅度、含水层和隔水层的分布与厚度以及组合关系、地下水的补给与径流及排泄条件、地下水的水质及侵蚀性,从而判断地下水对环境的影响。在矿山地质勘查中,通过采用对比的实验方法,验证了结合水文地质工作,可使矿山地质勘查精准度提高到百分之八十左右,并且在后期的不断改进与完善中,更可高达百分之九十五。
  2.2  减少环境污染
  矿山地质勘查是矿山资源开采的前提条件,水文地质工作是矿山地质勘查质量的重要保障。在矿山地质勘查过程中,基于水文地质变化对水文地质环境做深入调查,利用科学的手段分析矿井的开拓,对开拓完成之后井内的涌水量进行初步估计,预防可能出现的矿产资源开采安全风险。矿山地质勘查以及矿产资源开采势必会改变地质环境,从而影响整个矿区生态环境的动态平衡。一旦涌水量过高,很大程度上会淹没坑道;严重时,直接造成人员伤亡。倘若排水工作没有及时进行,那么很有可能会导致地下水枯竭、矿产资源受到腐蚀以及矿井开拓区域地面坍塌等问题。而且,地下水流动过程中会带走部分矿物质,导致涌出地面的地下水中出现放射性元素,从而造成环境污染。而根据对水文地质要素的分析情况开展地质勘查工作,可得出影响涌水量多少的关键因素,从而采取相应措施对其进行有效控制,以减少环境污染。
  2.3  增加矿产开采收益
  矿山地质勘查过程中,除了要重视对地质环境的勘查之外,还要做好报告审批工作,以保障矿山地质勘查的合理性以及完整性。加强对地下水资源的有效利用,减少地下水对矿产资源的腐蚀,降低因为防治地下水而产生的成本支出,从而实现矿产开采收益的有效增加。而且,现阶段坚持绿色发展理念,倡导构建资源节约型社会。因此,矿产地质勘查以及矿产资源开采都要以节约资源、实现效益最大化为主,促进相关生态效益、经济效益以及社会效益的提高。
  3  岩土工程中水文地质勘查技术的应用
  3.1  岩土工程地质测绘技术的运用
  测绘作为地质勘查技术中最基础的一项,通常在地质勘查的起始阶段就需要进行测绘作业,通过此环节可以收集相关数据。进行测绘的相关人员必须要熟悉地质的理论知识,能够观测出地质的特点及其他数据,及时做好观测记录,并通过记录的相关数据进行地质具体情况分析研究,得出地质勘查的结果。所以,基础的勘查作业可为岩土工程提供准确的地质情况分析数据。
  3.2  岩土工程中勘查和取样技术的应用
  在进行勘探作业时,可选用的方式较多。对于物探而言,其具有良好的效益性,能够缩短勘探时间,同时可以解决诸多地质测绘工作中难度较大的问题,但也应意识到此方式的缺点,常见的有:受地形的制约较大,对场地不具有良好的适应性,有时会产生多解的结果,此时工作量就会随之加大。除此之外,钻探以及坑探也是较为常见的方式,二者所获得的结果精度更高,能够准确地反映出实际地质情况。但也应意识到,对于部分特殊地质而言,不具备使用钻探的条件,此时更为可行的则是坑探的方式。整体来说,二者对人力、财力等均提出了较高的要求,在操作过程中依然存在技术難点,往往会出现工期拖延现象。
  3.3  室内试验及原位测试技术的应用
  有必要展开室内试验,基于此方式可以为岩土工程提供精准的数据支持,此时原位测试技术具有较高的可行性。此技术具有良好的环保效益,能够筛选试验周期,但其带来的经济效益有待提升。因此,基于室内试验的方式能够显著缩减成本。需要安排专门的技术人员进行现场勘察,由此明确区域内的施工条件,确保工作人员能够安全地进行作业。基于提升勘查数据准确性的目的,应综合采用检验与监测的方式,二者交叉配合,对工程设计中的不足之处加以改进。
  3.4  水文地质参数的测定
  为了使岩土工程能够顺利进行,应事先对场地内的地下水位情况进行勘查,明确具体的水位升降状况。水文地质参数对于整个地质勘查工作而言至关重要,同时还能为水文勘查报告的编制提供相应的指导,因此需要做好水文地质参数的测定工作,具体涉及到地下水的水位数据以及流向这两大方面。基于提升地下水数据测量准确性的目的,应具有针对性地选择测量方法。对于静止水位而言,需要给予其一段稳定时间,具体所需时间应以含水层的渗透性为原则进行分析。如果地下具有多层含水层,此时需要采取止水措施,由此确定不同含水层的水位数据。此外,地下水的流向也是水文地质参数体系中不可缺的一部分,基于对流向的深度分析,能够明确地下水与地表水之间的具体关联,以此为基础确定可行的施工方案。
  4  结束语
  总之,岩土工程勘探是在施工前必须进行的作业,这会为后期施工的顺利进行打下至关重要的基础。岩土工程涵盖面广,每项勘探工程的进行都需要勘探人员细致地观察和记录。大自然的运动会造成不同地区的水文地质形貌有所差异,因此,在进行勘探工作时,对不同的地质地貌的地区需要做出正确的应对措施。
  参考文献:
  [1] 唐洋.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用[J].世界有色金属,2018(9):234~235.
  [2] 李文坤.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用[J].西部探矿工程,2018(7):40~41+45.
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