水文地质调查野外工作方法内容丰富

水文地质、工程地质及环境地质勘查

野外主要工作方法

1绪言水文地质、工程地质及环境地质勘查是我站地质环境工作的重要基础工作，其目的是为地下水——主要是矿泉水、天然饮用、重大地下水源地保护（监测），矿山地质环境保护、治理、恢复，地质遗迹保护、开发，地质灾害防护及治理规划及设计提供基础依据。具体该做什么？怎麽做？为何这样做？其实各相关规范对基本准则、技术要求和一般工作方法，均有明确规定。目前我站涉及的水、工、环相关规范，主要有三个方面：①国土系统的各类环境地质（含水文地质、工程地质、地质灾害、矿山地质环境、地质遗迹保护）规范15种。②环保系统地下水导则一种③其他十余种。本次交流侧重野外实际操作，讲解题目是：水文地质、工程地质及环境地质勘查野外主要工作方法。2绪言从五个方面讲解：一、水、工、环测绘二、勘查工程水文地质、工程地质工作三、水文地质钻孔设计、施工及抽、注水试验四、野外原始资料整理五、工作展望3一、水、工、环测绘1、水文地质测绘区域水文地质测绘：应以查明每一个完整的水文地质单元为基础，以查明区域地下水的补给、径流、排泄条件为重点，多收集收集前人资料。专门水文地质测绘：可根据任务要求，以查明工作对象从水文地质角度分析的地下水可能影响的范围及补给边界，以查明地下水可能影响和被影响因素及工作对象区水文地质边界为重点。工作部署应注意点、线、面布局。4⑴地表水观测：溪流、河流

①点位选择：溪流沟口附近，河流矿区上、下游（桥位最佳）；②水位测定；③流量测定（流速观测、断面测量素描图）；④样品采集；⑤文字描述；⑥填图、定位、做标记。流速观测：a.流速仪b.浮标法。Q=V×ω。断面测量：5⑵地下水出露点观测：泉、井①泉观测；②民井或机井观测；③样品采集；④文字、素描图描述；⑤测量、填图、定位、做标记。流量观测：a.容量法；b.三角堰板测法。地下水出露点类型：下降泉，上升泉；潜水，承压水。出露地质条件:地层，岩性，构造（性质，产状）含水特征等。6注意：水文地质点的选择要点：1、首先确定勘查对象；（勘探类型、矿种以及其他特殊地质条件）2、控制区域地下水的补给、径流、排泄条件为重点；3、确定地下水可能影响和被影响因素及工作对象区水文地质边界为重点。7勘探类型充水含水层：孔隙、裂隙、岩溶（溶蚀裂隙、溶洞、暗河）矿体与充水含水层关系：直接、间接勘查复杂程度：矿体与当地侵蚀基准面、地下水补给条件、地表水与主要充水含水层的水力联系、富水性导水性、第四系覆盖情况、水文地质边界等（简单、中等、复杂）8⑶第四纪地质、地貌测绘

①成因；②类型；③规模；④控制程度；⑤文字描述、素描图；⑥测量、填图、定位标记。Q1、Q2、

Q3、Q4Q4al、Q4dl、Q4pl、Q4eol河床、阶地（类型和级数）（Qal)坡积层(Qdl)冲积扇（Qal)洪积扇(Qpl)92、工程地质测绘⑴划分工程地质岩组:详细调查软弱岩组的性质、分布及其工程地质特征。⑵软弱夹层及各类结构面调查:分布、物质组成、胶结程度、结构面的特征及组合关系，进行分级。节理裂隙统计，编制玫瑰花图或极射赤平投影图，确定优势节理裂隙发育方向，划分岩体结构类型。⑶主要围岩风化特征:划分岩体的强弱风化带。⑷自然斜坡和人工边坡测定:坡高、坡面形态与岩体结构的关系；调查各种物理地质现象。⑸生产矿井及相邻矿山的工程地质问题调查；10围岩风化特征征在深部工程中中确定；强风化带：锤锤击浊音易碎碎，岩石全部部退色，多数数矿物粘土化化，裂隙面明明显，岩石块块度5-15mm，多碎块状、、片状，为团团块-碎裂结构。113、环境地质调调查⑴区域稳定性性调查：收集集勘查区附近近历史地震资资料，勘查区区所属地震带带及烈度，调调查地质构造造和新构造活活动情况，分分析是否有活活动性断裂的的存在。⑵调查勘查区区所处社会环环境、生态环环境和自然地地理环境。⑶调查、收集集地表水、地地下水的环境境背景值（污污染起始值））或对照值。。⑷对开发影响响范围的滑坡坡、崩塌、山山洪泥石流等等物理地质现现象及地面建建筑、土地资资源污染现状状进行野外调调查。⑸调查地质体体中可能成为为污染源的物物质的赋存状状态、含量、、分布规律及及影响。⑹污染元素对影响安安全生产和环环境污染作出出评价。124、水、工、环环测绘实际材材料图基本内容：⑴勘查线路；；⑵第四纪地质质、地貌控制制点编号⑶水文观测站站、点编号及及成果⑷泉、井点编编号及成果⑸典型剖面线线编号及成果果⑹工程地质测测绘点⑺环境地质测测绘点13二、勘查工程程水文地质、、工程地质工工作1、钻孔简易水水文地质观测测、水文物探探工作⑴钻孔简易水水文地质观测测原始资料整整理关键是监理到到位，严格把把关。否则，，资料难用。。⑵水文物探工工作水文测井工作作：注意井液液盐化均匀性性，测线时间间间隔合理，，测线数量满满足含水层划划分要求。详详见《水文测井规范范》（DZ/T-0181）。142、钻孔岩矿芯芯水文地质、、工程地质编编录方法选择：a.自然堆放法此法是将每个个回次岩性段段自上而下划划分按顺序放放置，无岩芯芯段空缺放置置最下部。该该方法较简便便，现场易于于操作。b.比例分配法此法是根据岩岩心回次采取取率，不同岩岩性段进行比比例分配确定定位置。15⑴岩矿芯水文地地质编录注重点是：①岩石退色现象象描述，例如，，灰白色，浅灰灰色等。②标型氧化矿物物描述，例如，，褐铁矿化及其其发育程度，形形态特征。高岭岭土化等。③标型原生矿物物描述，例如，，黄铁矿化蚀变变，硅化，原生生色等。④孔隙及充填物物类型特征及疏疏松程度描述。。⑤裂隙水含水带带，注重开启裂裂隙及破碎带发发育程度的描述述。16岩石含（透）水水性和隔水性判判据A.岩石含水、富水水性判据：a.孔隙水含水层：：粒径，胶结类类型，充填物性性质，地下水作作用痕迹及其它它资料，如简易易观测资料。例例如：砾岩，中中、粗粒砂岩，，细砂岩等；富富，中等，弱，，微弱含水。b.裂隙水含水带:不同级别的断裂裂构造破碎带，，上下盘破碎程程度及结构面透透水性，裂隙开开启程度，地下下水作用痕迹。。参考简易观测及及水文测井资料料，综合分析判判断。B.隔水层判据：致密，基底式胶胶结；如泥岩；；或基岩致密，，块状。17富水性含水层：（以口径91mm、抽水水位降深深10m为准，否则需要要换算）钻孔单位涌水量量：四级，-0.1-1.0-5.0-l/s.m天然泉水流量：：四级，-1.0-10.0-50.0-l/s隔水层：钻孔单单位涌水量小于于0.001l/s.m183、工程地质编录录测定岩、矿石物物理力学参数和和硬度、湿度、、块度、节理、、密度、RQD值等，研究评价价矿床开采时的的稳定性；查明矿体内断裂裂、裂隙、软弱弱夹层的分布,风化带与风化夹夹层发育情况、、位置和深度，，确定岩层的软软弱及破碎程度度。进行RQD值的统计，按回回次记录>10cm长的岩心长度，，按地质分层计计算RQD值（%），一并写入记记录表格中。19RQD值岩石质量等级：：五级，-90-75-50-25-%属于钻进过程中中机械破碎，应应上下对接，大大于10cm也参与计算；钻头内径小于54mm时，其值适当降降低20-50%，一般考虑岩石石硬度。20岩心破碎程度分分级标准岩心柱长度：⑴>20cm为长柱状；⑵10～20cm为短柱状；⑶<10cm为扁柱状；⑷>5cm为块状；⑸2～5cm为碎块状；⑹<2cm为碎屑状及粉沫沫状。214、坑道水文地质质、工程地质编编录⑴坑道水文地质质编录①出露水点：观观测、描述（出出露地质条件，，如断裂及裂隙隙性质、产状，，发育程度等）），采取水样。。②滴水区：分布布范围；③潮湿区：分布布范围;④代表性水点动态态观测。四○一区KD-45122⑵坑道工程地质质编录①坑内支护情况况：描述（岩性性、构造发育特特征、坍塌、冒冒顶程度），支支护方法及分布布范围；②选择据代表性性地段进行裂隙隙率统计；③岩石工程力学学采样；④工程地质岩组组划分及特征描描述⑤坑内其它变形形现象。23三、水文地质钻钻孔设计、施工工及抽、注水试试验1、设计原则、代代表性⑴水文地质条件件：主要的或有潜在在威胁的充水边边界附近，揭露露矿床主要的充充水含水层。⑵矿体特征：主主矿体⑶预设开采方案案：矿山首采地地段242、水文地质钻孔孔类别、数量⑴地质水文钻孔孔（特殊情况下下采用)⑵专门水文地质钻钻孔(普遍采用)单孔（很少采用用）多孔（较普遍））A.一个主孔，一个个水位观测孔；；B.一个主孔，两个个（或两个以上上）水位观测孔孔。253、水文地质孔试试验段、结构设设计⑴单一试段：施施工难易程度，，较简单。获取单一含水层层水文地质参数数。⑵多试段：施工工难易程度，较较复杂。两个（或两个以以上）试段：获获取多个含水层层水文地质参数数，并查明其水水力联系。完整井：简单，，取决于勘查区区水文地质条件件。不完整井：复杂杂，水文地质参参数计算较繁琐琐。264、水文地质钻孔孔施工监理⑴小口径探孔①岩矿芯采取率率重点把关小口径探孔钻进进揭露含矿含水水层，必须控制制回次进尺和岩岩矿芯采取率满满足技术要求。。否则，应及时时改进取芯措施施。②岩矿芯管理每个回次岩矿芯芯在岩芯箱摆放放前后，必须及及时用水清洗掉掉泥皮。填写岩岩芯卡要准确无无误，若发现错错误及时更正。。③小口径探孔施施工及成果总结结说明书对原始资料初步步综合整理，并并为下步扩孔、、成建井设计方方案提供依据，，它等同于钻孔孔质量验收书。。27⑵扩孔小口径探孔结束束后，应及时进进行扩孔。最终终孔径应满足设设计要求。小口径探孔及扩扩孔深度若超越越含矿含（透））水层时，下井井管前必须使用用水泥或粘土球球封闭。封闭位置：自孔孔底至含矿含水水层隔水底板内内的上部为宜。。28⑶建井①建井设计通知知书按总体设计要求求结合探孔成果果，向施工单位位下达《钻孔建井设计通通知书》。29②材料准备工作作（砂岩铀矿床床为例）A.采购PVC管材：按设计要求，在在市场上咨询应应对缝隙式滤管管加工配套材料料（缝隙式套盘盘）一并考虑。。B.PVC管材防风吹暴晒晒：如果露天风吹暴暴晒时间较长则则管材易发生变变形弯曲影响建建井质量。必须须加以防范措施施。30②材料准备工作作（石灰岩地区钻孔孔为例）C.滤水管、扶正器器加工程序：应结合钻孔深度度、管材承受力力、孔隙率、是是否有缩径现象象等因素，从实实际出发综合考考虑。如果井深深度较大，使用用PVC管材滤水管孔隙隙率一般要求25%。每根滤管两端端缝隙式套盘与与死头结合部，，使用焊枪朔料料焊接。扶正器加工时，，必须提前1～2天使用朔胶粘接接，不能使用其其它替代品。然然后再使用焊枪枪朔料焊条焊接接，下管前检查查加工质量。若若不牢固则需重重新加工。31D.流量计设备选型型：若选用三角堰箱箱，基本规格长长度应为1.5～2m，其它按有关规规定制作。容量法：一般在在钻孔涌水量较较小情况下采用用。参见下图：：32E.水位测量电测水位计方法法：微安电表及及电测水位计电测水位计制作作必须选择井内内正负电导线双双极探头，探头头材料最好选用用铜料棒。探头长度、制成成外径（φ）规格要视具体体情况而定，首首先要考虑与测测水管内径配套套使用，其次也也要考虑井内投投放长度探头自自重作用合适为为宜。水位观测测表头选择指针针型微安电表较较好。或备用测测钟以防万一。。33电测水位计制作作34⑶建井程序①准备工作a.扩孔終孔后测井井了解全孔井径变变化情况，为建建井提供依据，，做到胸中有数数便于操作。b.冲孔结束时，泥泥浆稠度应控制制在20±0.2秒左右，孔内泥泥浆液必须对投投放井管无碍。。c.下管前按设计要要求封闭孔底，，探测封闭后孔孔底深度，并认认真记录。d.依据实际孔深数数据及滤管下端端设计位置确定定沉砂管长度，，多余部分锯掉掉,底端使用木塞封封堵。35②排井管顺序自下而上，排管管、编号，认真真记录每根长度度。如果发现个别井井壁管略有弯曲曲，在不能更换换的情况下，最最好放置底部加加工沉砂管或放放置井壁管最上上端，而不能将将其放置井管中中部，尽量减少少井管整体弯曲曲。36③投放井管投放井管一般采采用悬吊法投放井管当进入入泥浆液时，必必须始终保持井井管内灌满水增增加重力减少浮浮力，严禁人为为加压投放，否否则，易导致断断裂等严重后果果。自下而上，累加加计算井管总长长度。按设计要要求，孔内井管管长度与机高之之和的井壁管位位置上，使用记记号笔划线，悬悬吊井管投放时时，使井壁管记记号线与机高位位置一致，然后后将井管扶正夹夹板固定。即使井管可能悬悬空而未到孔底底，但下步操作作，管外充填物物会将井管座实实。减少井管安安装偏差，确保保建井质量。37井管安装记录表表序号井管类别长度（m）

累计长度（m）实测井深（m）机台面高度（m）井管截断长度（m）井管投放位置（m）实际偏差（mm）备注38④井底、沉沙管管封闭粘土球制作：直直径为5cm左右，下井前其其表面稍干，至至使入井内后不不容易散裂。滤管下端投放粘粘土球不宜过多多，投放速度不不宜过快，以防防止中途堵塞，，投放量要进行行计算。井内滤管下端投投放粘土球的上上限位置，应使使用测绳探测。。39⑤填砾填砾选择动水循循环方法，一是是防止砾料下沉沉堵塞，二是将将粉泥质随循环环液返回孔外；；投放速度要适适中，不宜过快快。时刻观察井内返返出的循环液流流速及流量大小小，若发现流速速及流量突然变变小，则井内已已经不畅通。选择在井管外投投放送水管循环环水方法比较优优越，可以上下下活动送水官，，砾料堵塞处即即可畅通。估算砾料填入体体积及每袋体积积，填入过程中中，要做到胸中中有数，当接近近滤管上限时，，必须进行多次次探测，要结合合孔深考虑砾料料沉降速度。在在实际探测中填填砾后期，必须须将沉降途中的的砾料估算在内内。填砾结束后，井井内有沉砂继续续沉降。投入粘粘土球时要及时时，不能拖延。。是对上部井壁壁管外水泥封井井与滤管外砾料料之间进行隔离离。40⑥水泥封井水泥封井要严格格执行有关规程程、规范，监理理要注意水灰比比适中，打入水水泥浆速度要快快。封井及井口口加固材料均使使用425#以上型号水泥。。封井后要停放放48小时待水泥凝固固后，方可进行行下步洗井工作作。井滤管投放位置置质量检查：电电流测井曲线。。封井位置质量检检查：井温测井井曲线。41⑦洗井洗井是成建井的的最关键的最后后一道程序，注注重两点：a.及时性；不能拖拖延，防止井壁壁泥皮硬化；b.多种综合方法，，交替进行。拉活塞洗井：适适用于钢井管水水文孔。采用PVC管材建井，一般般不采用拉活塞塞洗井，而选用用空压机震荡洗洗井和化学洗井井联合法，其它它还有些辅助方方法，如高压射射流法等。设备需提前在现现场调试，严格格执行有关洗井井方法的技术要要求进行。42a.洗井技术方法采用空压机机械械洗井与化学洗洗井联合洗井的的方法，或高压压射流洗井及活活塞洗井辅助方方法。化学洗井：采用焦磷酸钠，，按有关规范要要求将配置好的的焦磷酸钠注入入井内滤管段，，静置6－8小时后，将孔内内液体排出。空压机震荡洗井井：利用天然水位瞬瞬间下降，造成成井内负压，井井下周围地下水水瞬间流向井内内而导致井壁泥泥浆皮脱落进入入井内。所谓““震荡”，即启启动、抽水、关关机过程，反复复操作。一般机机械洗井至少10个台班左右。43b.空压机吹砂具体体操作方法最后实测井深，，若发现沉砂管管有较厚沉砂，，则需进行捞砂砂或选用空压机机吹砂直至达到到设计要求为止止，然后结束洗洗井工作。空压机吹砂一般般有两种方法选选择：①利用井管做出出水管：风管下下端不安装混合合器，吹砂时风风管底端始终距距离井底不大于于0.5m，并且根据吹砂砂速度不断跟随随往下投放，井井内沉砂不断随随井液从井口流流出或喷出；②利用钻杆做出出水管：在钻杆杆内使用聚乙烯烯软管做风管，，风管下端制成成混合器，吹砂砂时需要将钻杆杆底端始终距离离井底不大于0.5m，并且根据吹砂砂速度不断跟随随往下投放；并并且要不断往井井内投放水，保保持风管一定沉沉默比，井内沉沉砂不断随井液液从钻杆顶部流流出或喷出，钻钻杆顶部需要链链接引水管。44⑷成井工艺说明明书成井工艺说明书书是水文地质钻孔孔建井过程的总总结。详细说明成井工工艺各项参数及及其质量情况。。作为成井工艺质量验验收书（甲、乙双方签签字）归档。45①水文地质孔成成建井结构图46②水文地质孔成成建井主要工艺艺参数一览表钻孔号钻孔结构井管结构井管外结构施工日期孔深(m)孔径(m)井壁管位置(m)滤水管位置(m)沉砂管位置(m)水泥封井位置(m)粘土隔离层位置(m)砾料层位置(m)底部粘土层位置(m)扶正器位置(m)475、钻孔抽、注水水试验技术要求求⑴地质水文孔简易提桶抽水试试验技术要求及及操作方法①定流量法及操操作方法②定水位法及操操作方法⑵专门水文地质质孔试验技术要要求及操作方法法①单孔②两个孔（一个个抽水孔、一个个观测孔）或多多孔（一个抽水水孔、两个以上上水位观测孔））试验。486、试验操作方法法供电、照明、工工作室及抽注水水设备安装；编编写试验实施方方案。①稳定流试验操操作方法主孔：动水位、、水量均稳定；；且观测孔下降降水位稳定。②非稳定流试验验操作方法49⑴潜水泵抽水试试验地表安装50⑵井下及孔口安安装51⑶准备工作A.正式抽水试验前前，应观测静止止水位（连续3小时水位变化应应小于5cm），并认真做好好记录。B.进行试抽水(不少于2小时)，以检查抽水设设备运转状况，，了解水位降深深和涌水量的大大概情况。然后后待水位回复静静止状态（连续续3小时水位变化应应小于5cm），方可进行正正式抽水试验。。52⑷抽水试验非稳定流的定流流量方法：①水位和流量观观测：各试验孔孔的水位和流量量均同时观测，，观测时间间隔隔按1、2、2、5、5、5、5、5、10、10、10、10、10、20、20、30min观测一次，以后后每隔30分钟观测一次。。②抽水延续时间间：根据S-lgt曲线确定，一般般在曲线出现固固定斜率的渐近近线后，延续时时间均超过一个个对数周期。③恢复水位观测测：抽水试验停停泵后，连续观观测抽水孔和观观测孔的恢复水水位(剩余降深)。观测时间间隔隔按抽水开始时时的间隔时间进进行，直到恢复复到静止水位或或水位处于相对对稳定状态(小于5cm/3h)。53非稳定流的定流流量方法④水样的采集：：分为孔内定深深取样和抽水过过程中孔口取样样，根据试验目目的和要求，在在抽水试验前、、中或之后进行行。⑤降深要求：抽抽水试验要求三三次降深，且大大致均匀分布，，最大降深不得得小于10m，并且应尽量达达到抽水设备最最大能力，否则则需更换抽水泵泵型设备类型。。⑥现场绘制草图图：必须在试验验现场据原始记记录绘制抽水试试验Q-S曲线图及S-lgt历时曲线图，若若发现异常现象象，则分析寻找找原因，即时妥妥善处理。54钻孔抽水试验观观测记录表日期年月日观测时间间隔时间累计时间动水位深度水位降深堰高（mm）或容量法（秒）涌水量单位涌水量观测孔动水位深度观测孔动水位降深备注（值班者、异常记录、采集水样记录等）时