地球物理勘察方法在水文地质工程中的运用分析论文_叶恕

浙江省地球物理技术应用研究所 浙江杭州 310005

摘要:如今的社会不论是经济还是科技都在发生着日新月异的变化,由于在飞速发展的同时,我们对环境造成了一定的影响,所以如今人们更加重视对环境的保护。在水文地质勘探中结合物理勘探技术是十分重要的,运用这些技术可以使得到的数据、资料更加准确,有效的确保勘探的真实性,从而为工程建筑提供基础、有效的施工方案。物探技术是在进行水质地质勘探工作中应用最广泛的技术。物探技术的基本原理是运用了关于物理的技术对地球上的地质进行勘探,通过运用该技术进行勘探,可以更好的了解现存的物质要素,便于进行一些工程的建设和地下矿产资源等的勘探和合理科学的利用。再重要的是可以从该技术中了解到所进行的一些矿井开采和一些农业生产等活动对环境会造成何种程度的影响,利用物探技术更深入的了解地质中水文的具体分布情况。

关键词:地球物理勘探方法;水文地质工作;应用分析

引言:一般来说,做好数据的统计、整理、分析是物探技术得到实际应用的基本条件,从该技术的应用和发展来看主要是属于科学信息范围。该技术的发展主要是体现在机械设备随科技的发展不断创新提高,其使用的勘探技术和工艺也随时代的发展不断更新,采用科学的方式使数据能够准确无误。同时对比所研究对象的差异做出正确的分析,来对数据进行整理、核对,科学合理的采取相关措施来降低外界因素对该技术带来的影响。采取更加新颖的物理知识,从而更深入地借助科技力量来推动物探技术的进步和发展。根据物理学在水文地质中的应用,要做到物理学知识和实际水文地质工作紧密结合,将知识真正的运用到实际中。团队的工作人员不但要学会运用物探技术还要懂得解释分析结果,避免出现地质勘探结果有误的现象。

1 岩土工程勘察中的水文地质问题分析

1.1 地下水的升降

对于一些岩土工程所存在的一些不利影响,有很大一部分是由于地下水的水位不稳定而造成的,水位反复的升降,就会影响工程的实施。水文地质自身的某些特点和人类的一些生产活动,是造成水位上升的主要原因,当然还有很多其他方面,例如某季降水过多,也会造成水位上升。人类生产活动中例如灌溉、施工和地质问题造成的岩层分布结构变化,这些都应该引起关注。而地下水水位的下降主要是因为人类无节制的开采地下水,从而导致水位极速下降、地面坍陷和裂缝等问题,对岩石工程造成很大的影响。这不只会给建筑工程的安全性、稳定性造成很大的影响,严重的还会形成地下水质污染、地下水枯竭,从而对一些生物的生命安全和健康造成影响,威胁到生态平衡,导致环境污染。水文地质灾害、和地下水位上升,一般是多雨季降水量过多导致河流水位上涨,其次是因为城市的排水设施出现漏洞,导致排水流入从而导致水位上升,水位的上升会导致地质变化也会对岩石等建设工程造成破坏。

1.2 地下水的压力

不管是从地下水位的上升还是下降来讲,只要是地下水位不稳定,都会对建设工程的稳定性和安全性造成影响,所以水位的不稳定应当引起相关人员的关注,做到尽量避免。对于上述问题,应当采取合理的方法避免,例如在开始工程建设之前,对当地水文地质情况进行详细的了解、分析、研究,分析地下水的不稳定性,结合当地气候条件考虑降雨量多的季节应该采取的相关措施。此外对地表水的流动量以及周边的排水设施是否发生遗漏做仔细深入的调查,为即将进行的工程建设最好准备,根据有效的分析结果,制定相应的解决方案和应急预案,从而保证之后的建设工程可以顺利进行。

1.3 对岩土的水理性质分析不明确

为了更好的保证建筑物的稳定性,要对岩土的水土性质进行详细了解,包括岩土水土性质的分类以及其具备的特点。岩土自身的一些性质和建筑的安全稳定性具有密不可分的联系。岩土分为多种类型,有的具有很好的吸水性,有的软化程度较高,而有的具有很强的透水性,岩土所具备的一些特点,很大程度上都会对建筑物产生影响。然而在施工队伍中,团队常常会忽略岩土自身的特性,在施工中岩土很可能由于外界环境的改变而发生变换,从而影响施工的效率,甚至为以后的工作埋下了安全隐患。

2.勘探方法

2.1 高密度电阻率法

岩石的电阻率会因为外界条件而发生改变,例如地带含水量、水质的矿化度等因素都会对岩石的电阻率造成影响。将电阻率应用到水质地址的勘探中的物探技术中去,通过对电阻率的测量,由专业人员进行分析,根据所得到的数据来判断分析地下的空间结构,以及所具有的含水量,了解资源的储备量,确定该地质所具备的一些特点和需要着重注意的地方,从而使水质勘探更顺利的开展。对于这种高密度电阻法来说,它可以利用含水量和地层水质等的测量,更直观的了解所含水质的特性以及水质的具体分布等等重要信息。其次,还可以实现电阻率和含盐量的转换,为水文地质的探索发展提供更有力的依据。

图1

2.2 地球物理测井法

地球物理测井法是指通过使用井下专业仪器,来测量岩层的一些化学性质、导电特性、声学特质的一种地球物理参数方法。地球物理测井的方法有很多,一般电、声、放射性的方法比较普遍,科学合理的运用测井法可以有效的了解岩层的基本情况。将调查的数据进行整理和分析,能够准 确的了解地质情况。严格遵守物探方法的使用规则来正确使用地球物理测井法,才能在保证工作者的生命安全的同时,收集到准确的勘探数据,从而解决勘探过程中出现的一些问题保证建筑物的稳定性和质量。根据得到的有效数据,进行严格的分析探索,再根据当前所处地质的特点建立模型, 根据建筑模型的情况,结合周边环境和地质特点做出相应的调整,从而掌握当地的水文地质特点。

2.2.1钻孔电测井

电测井是通过测量人工或天然的电场,研究钻井剖面地层的电学性质,结合钻探取芯资料,可以对地层岩性、含水层水文地质特征等方面做出定性和定量解释,为水文地质勘察工作提供准确可靠的物探参数。

2.2.2自然电位测井法

自然电位测井的基本方法:如图1所示,在井内放置测量电极 M ,地面放置测量电极 N ,将 M电极沿井筒移动,可测出一条井内自然电位随深度变化的曲线。测量原理:固定地面的电极 N ,其电位 V N 是一个恒定值。当测量电极 M 在井中移动时,电位差计所测得的电位差 Δ V MN 会随之发生变化,这种变化就是井下自然电位的变化,而绘制电位差随井深变化的曲线,即自然电位曲线。自然电位曲线的变化与岩性有密切关系,分析曲线中明显的异常能得出其含水层的渗透性规律,这在水文地质测井上具有非常重要的意义。

2.3.3 电阻率测井法

电阻率测井的基本方法如下:如图2所示,在井内放置电极系(底部梯度电极系),电极系由供电电极 A 、测量电极 M 、 N 组成,地面放置供电电极 B ,将电极系沿井筒移动,可测出一条井内视电阻率随深度变化的曲线。测量原理:电极系在井中时,由供电电极( A 、B )供给的电流流过地层,另两个测量电极( M 、 N )测量电位差,根据测量的电位差和供电电流来确定电阻率。

3、明确分析岩土的水理性质

关于岩土的水理性质指的就是在岩石和地下水相互作用,所发生的一些反应显现出来的一些特性。根据地下水的性质不同它在岩石中的存在形式也会有所差异。岩土的水理性质一般有涨缩性、透水性、软化性等,岩土的水理性质不仅会对岩石的坚硬程度造成影响还会对建筑物的稳定性造成影响。明确分析岩土的水理性质是建筑设计人员合理设计建筑物的基本依据,方便预测该特质可能会给建筑物带来的影响。

4、 充分考虑水文地质问题的环境因素

要做到保证工程质量,其关键点就在于在进行水文地质探查工作时,充分了解和掌握该地带的环境情况,对所在地的环境因素做好了解。水质勘探中所涉及到的环境因素,主要是指地下水位的变化和所处地质的特点。对该地域的环境因素进行调查研究,整理相关的数据资料,从而确定该地水文地质的特点,了解水层数量、地下水储蓄量、地下水的流向等等。通过对这些数据的分析了解,,做出科学合理的应对方案,在最大程度上保证建筑的稳定性和安全性,确保其建筑的质量。

5、结语

结合上文所述,在水文地质勘探中合理的运用地球物理的勘探方法,随着科技和经济的发展对该方法进行相应的创新,使技术得到推广。根据当地水文地质具备的特点,准确的获得水文地质特点,确定储蓄地下水资源数量,确定水流向和分布规律,制定科学、合理的勘探方法,从而提高勘探和建设工程效率。

参考文献:

[1]常铮.地球物理勘查方法在水文地质中的应用研究[J].广东科技,2014(08).

[2]徐观来.地球物理勘探技术发展现状与实际应用研究[J].科技创新与应用,2014(8).

[3]苗德政,张爱涛,刘彦华。综合地球物理方法在巫洋隧道勘察中的应用[ J ]工程建设与设计,2015( 7 ):115 - 118.

论文作者:叶恕

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/9/10

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