摘要：随着经济的快速发展，建筑工程项目越来越多。任何建筑项目开发前都需要进行科学严谨的地质勘察。水文地质问题在勘察工作发挥着至关重要的作用，尤其在水文地质较为复杂的地区，如果忽略了水文地质问题，将很容易发生因地下水问题对建筑物产生的危害。然而在实际工程地质勘察过程中，很多工作人员往往忽视了水文地质问题对勘察工作的影响，勘察结果仅仅是对水文地质的简单评价，没有反复论证地下水对建筑物的影响，从而给建筑工程留下安全隐患。
关键词：水文地质；煤矿；勘探技术引言
引言
工程地质及水文地质勘察是工程地质类勘察的重要环节，主要研究的是水文地质对于工程建设的影响。水文地质勘察采用科学先进的勘察技术和仪器设备对相关工程地质因素进行分析，探究的是影响工程水文地质勘察结果的环境因素，然后分析因素对整个工程建设的影响。本文以某井田水文地质勘探为例，在详细分析了水文地质勘探现状的基础之上，分别利用瞬变电磁、γ射线找水等新技术进行水文地质勘探，为提高该区域勘探技术水平提供价值参考和借鉴。
1水文地质问题在工程地质勘察中的重要作用
1.1水文地质概述
水文地质描绘了自然界中地下水的各种变化和运动的现象，主要涉及了地下水的分布和形成规律、地下水的物理性质和化学成分、地下水资源的合理利用以及地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。工程地质勘察技术人员进行勘察的过程中，往往会因为对施工项目评估失当的问题，进而导致地下水造成的建筑物质量下降。因此深入剖析水文地质问题，对提高岩体建筑物和工程质量具有重要意义。
1.2研究水文地质问题对工程地质勘察的重要意义
探寻水文地质问题在工程地质勘察中的重要意义，是岩土体施工项目顺利开展的重要环节，因此，要首先要了解二者的区别和联系。水文地质勘察主要是针对区域内的水环境进行调查，倾向于研究土壤岩层的赋水性、导水性和其他含水层的补给关系，以及与地表水体的补径排关系，研究方法主要有抽水实验，长期观测及示踪法等。工程地质勘察主要是为了“防灾”，其目标总体来说是为工程建设计划和施工提供可信的地质依据，以合理利用有利的资源和条件避开或改造不适应的地质要素以保证建筑物的安全和正常使用。
2传统水文地质勘探方法的原理与缺陷
在水文地质勘探过程中的流量测井法是相对常规的一种方法。该方法主要是针对井下深度截面中两个断面中的流量进行测量，并以此来确定井下岩层的具体深度、含水层厚度以及地层的实际渗透性能等参数。将某井田地下的隔水层、含水层进行了科学的划分，在此基础上详细了解了某井田的水文地质情况。在某井田水文地质情况勘探过程中应用流量测井法的主要原因就是该方法通过单次测量就能获得整个井田的各种数据信息，从而为井田的生产开采节省大量的人力、物力投入。但在煤矿的水文地质勘探中流量测井法的测量结果无法实现精确的定量测量，而且在进行测量结果的解释时也不能实现计算机的处理，导致该方法具有一定的限制性。
3新型水文地质勘探技术的应用与分析
3.1瞬变电磁法地质勘探
3.1.1瞬变电磁法基本原理
利用瞬时电磁波技术进行水文地质勘探时应首先在地表布置线框，并往线框内输入阶跃电流，当线框内电流突然中止，则为维持通电状态下的磁场线框下方空间形成感应场，随着时间的推移此种感应场会向底层下部逐渐推移并且在此过程中能量会出现逐渐衰减。因此，底层由浅至深的整体结构可通过观测此过程中感应场能量变化情况进行反映，据此可对水文地质状况进行科学、有效的勘探。岩石湿度与底层结构中电阻率存在一定的关联性即电阻率随岩石湿度的增大而降低。岩层富水性以及岩石的破碎性与断层位置的电阻率存在一定的关联行，具体表现为含水量越高，岩石破碎性越大则岩层电阻率越高。对水文地质条件可利用瞬变电磁法和以上关联性特征进行快速识别。
3.1.2瞬变电磁法方案设计
考虑到某煤矿井下施工环境和空间的局限性，不能采用大线圈，为提高勘探效率采用边长小于3m的多匝小线框进行勘探工作。
（1）探测过程中对煤层底板与发射线框之间
的夹角进行调整，使线圈与巷道掘进方向平行，对煤矿进行超前探测与含水构造异常体探测，同时对煤层底板下一定程度范围内的含水异常体横向或垂直向发育规律的勘探可通过将线圈置于巷道地板并设置一定夹角进行探测。
（2）为便于地质异常体产生最佳耦合效应，
在进行勘探时，应设置瞬时电磁波仪器接受线框和发射线框匝数不同且相互独立。对确定隐伏含水异常位置和范围可利用现有巷道对相邻工作面未掘进巷道实施测量探测，并以此减少、部分替代或取代现行超前探测工作为探水、中防工作提供技术依据。
3.1.3瞬变电磁法勘探结果
某煤田为一北端翘起的复式向斜蓄水构造盆地，赋存孔隙水、裂隙水、岩溶水三种类型的地下水，其中中奥陶统的岩溶水具有重大的供水意义。区域性隔水底板为寒武系底部的页岩。某煤田岩溶水在山前排泄，形成了兰村岩溶水亚系统及晋祠岩溶水亚系统，它们是城市供水的主要水源。丰富的岩溶地下水在满足供水的同时，也给煤矿的开采带来间接煤层底板突水的威胁。从评价煤矿矿井充水来源来看，煤系围岩地层中的砂岩裂隙水和层间裂隙岩溶水最为直接。
3.2γ射线找水法地质勘探
3.2.1射线找水法原理及应用
FE-803Aγ射线仪在某煤田裂隙发育地层或破碎地层地下水探寻时具有较好的应用效果，并且该仪器设备精度较高，仪器简便，受地形结构影响较低，在水文地质勘探中具有广泛的应用价值。其基本原理是首先对指定区域内γ射线的纵横分布状况进行测定，然后对基岩断裂位置利用一定风险系数进行判定并对地下水位置进行确定。通常条件下，可由下述公式对基岩中水量进行近似计算：
3.2.2射线找水法勘探结果
利用γ射线找水法是对基岩水含量进行测算分析。裂隙含水岩组所含岩类包括碎屑岩类、碎屑岩夹碳酸盐岩类、变质岩类及岩浆岩类等四种。含水岩层以砂岩、石灰岩为主，裂隙水赋存于岩石裂隙中，分为裂隙潜水和裂隙承压水。裂隙潜水含水层为基岩风化壳，其深度随地形变化较大，一般为30-50m。含水性视裂隙发育程度和地形条件也有较大差异，以构造断裂带附近及沟谷中的风化壳含水较大。一般含水微弱，补给主要为大气降水，由于山区地形差异悬殊，沟谷发育，使裂隙潜水很易排泄，因此，谷坡常见有下降泉溢出。裂隙承压含水层主要为二叠系山西组和石盒子组数层砂岩及石炭系太原组薄层灰岩，其含水性主要决定于岩层厚度和裂隙发育程度，其富水程度差异很大。主要取决于埋藏条件，其次是与构造及地形条件有关。
结语
总之，水文地质问题对工程地质的勘测、设计和施工都存在重要影响，地下水作为水文地质的主要影响因素，能够对岩土工程的结构特性产生直接干扰，影响建筑物的寿命。想要获得准确的水文地质参数，相关部门必须充分意识到水文地质的重要性，加强对水文地质问题的勘察，详细评价地下水与岩土间的作用，根据勘察问题提出科学的解决措施，多角度的防患于未然，才能最大程度上避免水文地质问题给工程造成的危害。
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[3]郑永浩.水文地质问题在岩土工程中的危害性分析[J].城市地理，2015（20）.
论文作者:苏海福
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：水文地质论文; 裂隙论文; 地质勘探论文; 地下水论文; 水文论文; 射线论文; 岩溶论文; 《基层建设》2019年第13期论文;