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围岩风化化特征在深部工工程中确确定；强风化带带：锤击击浊音易易碎，岩岩石全部部退色，，多数矿矿物粘土土化，裂裂隙面明明显，岩岩石块度度5-15mm，多碎块块状、片片状，为为团块-碎裂结构构。113、环境地地质调查查⑴区域稳稳定性调调查：收收集勘查查区附近近历史地地震资料料，勘查查区所属属地震带带及烈度度，调查查地质构构造和新新构造活活动情况况，分析析是否有有活动性性断裂的的存在。。⑵调查勘勘查区所所处社会会环境、、生态环环境和自自然地理理环境。。⑶调查、、收集地地表水、、地下水水的环境境背景值值（污染染起始值值）或对对照值。。⑷对开发发影响范范围的滑滑坡、崩崩塌、山山洪泥石石流等物物理地质质现象及及地面建建筑、土土地资源源污染现现状进行行野外调调查。⑸调查地地质体中中可能成成为污染染源的物物质的赋赋存状态态、含量量、分布布规律及及影响。。⑹污染元素对影影响安全全生产和和环境污污染作出出评价。。124、水、工工、环测测绘实际际材料图图基本内容容：⑴勘查线线路；⑵第四纪纪地质、、地貌控控制点编编号⑶水文观观测站、、点编号号及成果果⑷泉、井井点编号号及成果果⑸典型剖剖面线编编号及成成果⑹工程地地质测绘绘点⑺环境地地质测绘绘点13二、勘查查工程水水文地质质、工程程地质工工作1、钻孔简简易水文文地质观观测、水水文物探探工作⑴钻孔简简易水文文地质观观测原始始资料整整理关键是监监理到位位，严格格把关。。否则，，资料难难用。⑵水文物物探工作作水文测井井工作：：注意井井液盐化化均匀性性，测线线时间间间隔合理理，测线线数量满满足含水水层划分分要求。。详见《水文测井井规范》（DZ/T-0181）。142、钻孔岩岩矿芯水水文地质质、工程程地质编编录方法选择择：a.自然堆放放法此法是将将每个回回次岩性性段自上上而下划划分按顺顺序放置置，无岩岩芯段空空缺放置置最下部部。该方方法较简简便，现现场易于于操作。。b.比例分配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岩矿芯水文文地质编录注重点是：①岩石退色现现象描述，例例如，灰白色色，浅灰色等等。②标型氧化矿矿物描述，例例如，褐铁矿矿化及其发育育程度，形态态特征。高岭岭土化等。③标型原生矿矿物描述，例例如，黄铁矿矿化蚀变，硅硅化，原生色色等。④孔隙及充填填物类型特征征及疏松程度度描述。⑤裂隙水含水水带，注重开开启裂隙及破破碎带发育程程度的描述。。16岩石含（透））水性和隔水水性判据A.岩石含水、富富水性判据：：a.孔隙水含水层层：粒径，胶胶结类型，充充填物性质，，地下水作用用痕迹及其它它资料，如简简易观测资料料。例如：砾砾岩，中、粗粗粒砂岩，细细砂岩等；富富，中等，弱弱，微弱含水水。b.裂隙水含水带带:不同级别的断断裂构造破碎碎带，上下盘盘破碎程度及及结构面透水水性，裂隙开开启程度，地地下水作用痕痕迹。参考简易观测测及水文测井井资料，综合合分析判断。。B.隔水层判据：：致密，基底式式胶结；如泥泥岩；或基岩岩致密，块状状。17富水性含水层：（以口径91mm、抽水水位降降深10m为准，否则需需要换算）钻孔单位涌水水量：四级，，-0.1-1.0-5.0-l/s.m天然泉水流量量：四级，-1.0-10.0-50.0-l/s隔水层：钻孔孔单位涌水量量小于0.001l/s.m183、工程地质编编录测定岩、矿石石物理力学参参数和硬度、、湿度、块度度、节理、密密度、RQD值等，研究评评价矿床开采采时的稳定性性；查明矿体内断断裂、裂隙、、软弱夹层的的分布,风化带与风化化夹层发育情情况、位置和和深度，确定定岩层的软弱弱及破碎程度度。进行RQD值的统计，按按回次记录>10cm长的岩心长度度，按地质分分层计算RQD值（%），一并写入入记录表格中中。19RQD值岩石质量等级级：五级，-90-75-50-25-%属于钻进过程程中机械破碎碎，应上下对对接，大于10cm也参与计算；；钻头内径小于于54mm时，其值适当当降低20-50%，一般考虑岩岩石硬度。20岩心破碎程度度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为碎屑状及粉粉沫状。214、坑道水文地地质、工程地地质编录⑴坑道水文地地质编录①出露水点：：观测、描述述（出露地质质条件，如断断裂及裂隙性性质、产状，，发育程度等等），采取水水样。②滴水区：分分布范围；③潮湿区：分分布范围;④代表性水点动动态观测。四○一区KD-45122⑵坑道工程地地质编录①坑内支护情情况：描述（（岩性、构造造发育特征、、坍塌、冒顶顶程度），支支护方法及分分布范围；②选择据代表表性地段进行行裂隙率统计计；③岩石工程力力学采样；④工程地质岩岩组划分及特特征描述⑤坑内其它变变形现象。23三、水文地质质钻孔设计、、施工及抽、、注水试验1、设计原则、、代表性⑴水文地质条条件：主要的或有潜潜在威胁的充充水边界附近近，揭露矿床床主要的充水水含水层。⑵矿体特征：：主矿体⑶预设开采方方案：矿山首首采地段242、水文地质钻钻孔类别、数数量⑴地质水文钻钻孔（特殊情情况下采用)⑵专门水文地质质钻孔(普遍采用)单孔（很少采采用）多孔（较普遍遍）A.一个主孔，一一个水位观测测孔；B.一个主孔，两两个（或两个个以上）水位位观测孔。253、水文地质孔孔试验段、结结构设计⑴单一试段：：施工难易程程度，较简单单。获取单一含水水层水文地质质参数。⑵多试段：施施工难易程度度，较复杂。。两个（或两个个以上）试段段：获取多个个含水层水文文地质参数，，并查明其水水力联系。完整井：简单单，取决于勘勘查区水文地地质条件。不完整井：复复杂，水文地地质参数计算算较繁琐。264、水文地质钻钻孔施工监理理⑴小口径探孔孔①岩矿芯采取取率重点把关关小口径探孔钻钻进揭露含矿矿含水层，必必须控制回次次进尺和岩矿矿芯采取率满满足技术要求求。否则，应应及时改进取取芯措施。②岩矿芯管理理每个回次岩矿矿芯在岩芯箱箱摆放前后，，必须及时用用水清洗掉泥泥皮。填写岩岩芯卡要准确确无误，若发发现错误及时时更正。③小口径探孔孔施工及成果果总结说明书书对原始资料初初步综合整理理，并为下步步扩孔、成建建井设计方案案提供依据，，它等同于钻钻孔质量验收收书。27⑵扩孔小口径探孔结结束后，应及及时进行扩孔孔。最终孔径径应满足设计计要求。小口径探孔及及扩孔深度若若超越含矿含含（透）水层层时，下井管管前必须使用用水泥或粘土土球封闭。封闭位置：自自孔底至含矿矿含水层隔水水底板内的上上部为宜。28⑶建井①建井设计通通知书按总体设计要要求结合探孔孔成果，向施施工单位下达达《钻孔建井设计计通知书》。29②材料准备工工作（砂岩铀铀矿床为例））A.采购PVC管材：按设计要求，，在市场上咨咨询应对缝隙隙式滤管加工工配套材料（（缝隙式套盘盘）一并考虑虑。B.PVC管材防风吹暴暴晒：如果露天风吹吹暴晒时间较较长则管材易易发生变形弯弯曲影响建井井质量。必须须加以防范措措施。30②材料准备工工作（石灰岩地区钻钻孔为例）C.滤水管、扶正正器加工程序序：应结合钻孔深深度、管材承承受力、孔隙隙率、是否有有缩径现象等等因素，从实实际出发综合合考虑。如果果井深度较大大，使用PVC管材滤水管孔孔隙率一般要要求25%。每根滤管两两端缝隙式套套盘与死头结结合部，使用用焊枪朔料焊焊接。扶正器加工时时，必须提前前1～2天使用朔胶粘粘接，不能使使用其它替代代品。然后再再使用焊枪朔朔料焊条焊接接，下管前检检查加工质量量。若不牢固固则需重新加加工。31D.流量计设备选选型：若选用三角堰堰箱，基本规规格长度应为为1.5～2m，其它按有关关规定制作。。容量法：一般般在钻孔涌水水量较小情况况下采用。参参见下图：32E.水位测量电测水位计方方法：微安电电表及电测水水位计电测水位计制制作必须选择择井内正负电电导线双极探探头，探头材材料最好选用用铜料棒。探头长度、制制成外径（φ）规格要视具具体情况而定定，首先要考考虑与测水管管内径配套使使用，其次也也要考虑井内内投放长度探探头自重作用用合适为宜。。水位观测表表头选择指针针型微安电表表较好。或备备用测钟以防防万一。33电测水位计制制作34⑶建井程序①准备工作a.扩孔終孔后测测井了解全孔井径径变化情况，，为建井提供供依据，做到到胸中有数便便于操作。b.冲孔结束时，，泥浆稠度应应控制在20±0.2秒左右，孔内内泥浆液必须须对投放井管管无碍。c.下管前按设计计要求封闭孔孔底，探测封封闭后孔底深深度，并认真真记录。d.依据实际孔深深数据及滤管管下端设计位位置确定沉砂砂管长度，多多余部分锯掉掉,底端使用木塞塞封堵。35②排井管顺序序自下而上，排排管、编号，，认真记录每每根长度。如果发现个别别井壁管略有有弯曲，在不不能更换的情情况下，最好好放置底部加加工沉砂管或或放置井壁管管最上端，而而不能将其放放置井管中部部，尽量减少少井管整体弯弯曲。36③投放井管投放井管一般般采用悬吊法法投放井管当进进入泥浆液时时，必须始终终保持井管内内灌满水增加加重力减少浮浮力，严禁人人为加压投放放，否则，易易导致断裂等等严重后果。。自下而上，累累加计算井管管总长度。按按设计要求，，孔内井管长长度与机高之之和的井壁管管位置上，使使用记号笔划划线，悬吊井井管投放时，，使井壁管记记号线与机高高位置一致，，然后将井管管扶正夹板固固定。即使井管可能能悬空而未到到孔底，但下下步操作，管管外充填物会会将井管座实实。减少井管管安装偏差，，确保建井质质量。37井管安装记录录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、沉沙沙管封闭粘土球制作：：直径为5cm左右，下井前前其表面稍干干，至使入井井内后不容易易散裂。滤管下端投投放粘土球球不宜过多多，投放速速度不宜过过快，以防防止中途堵堵塞，投放放量要进行行计算。井内滤管下下端投放粘粘土球的上上限位置，，应使用测测绳探测。。39⑤填砾填砾选择动动水循环方方法，一是是防止砾料料下沉堵塞塞，二是将将粉泥质随随循环液返返回孔外；；投放速度度要适中，，不宜过快快。时刻观察井井内返出的的循环液流流速及流量量大小，若若发现流速速及流量突突然变小，，则井内已已经不畅通通。选择在井管管外投放送送水管循环环水方法比比较优越，，可以上下下活动送水水官，砾料料堵塞处即即可畅通。。估算砾料填填入体积及及每袋体积积，填入过过程中，要要做到胸中中有数，当当接近滤管管上限时，，必须进行行多次探测测，要结合合孔深考虑虑砾料沉降降速度。在在实际探测测中填砾后后期，必须须将沉降途途中的砾料料估算在内内。填砾结束后后，井内有有沉砂继续续沉降。投投入粘土球球时要及时时，不能拖拖延。是对对上部井壁壁管外水泥泥封井与滤滤管外砾料料之间进行行隔离。40⑥水泥封井井水泥封井要要严格执行行有关规程程、规范，，监理要注注意水灰比比适中，打打入水泥浆浆速度要快快。封井及及井口加固固材料均使使用425#以上型号水水泥。封井井后要停放放48小时待水泥泥凝固后，，方可进行行下步洗井井工作。井滤管投放放位置质量量检查：电电流测井曲曲线。封井位置质质量检查：：井温测井井曲线。41⑦洗井洗井是成建建井的最关关键的最后后一道程序序，注重两两点：a.及时性；不不能拖延，，防止井壁壁泥皮硬化化；b.多种综合方方法，交替替进行。拉活塞洗井井：适用于于钢井管水水文孔。采用PVC管材建井，，一般不采采用拉活塞塞洗井，而而选用空压压机震荡洗洗井和化学学洗井联合合法，其它它还有些辅辅助方法，，如高压射射流法等。。设备需提前前在现场调调试，严格格执行有关关洗井方法法的技术要要求进行。。42a.洗井技术方方法采用空压机机机械洗井井与化学洗洗井联合洗洗井的方法法，或高压压射流洗井井及活塞洗洗井辅助方方法。化学洗井：：采用焦磷酸酸钠，按有有关规范要要求将配置置好的焦磷磷酸钠注入入井内滤管管段，静置置6－8小时后，将将孔内液体体排出。空压机震荡荡洗井：利用天然水水位瞬间下下降，造成成井内负压压，井下周周围地下水水瞬间流向向井内而导导致井壁泥泥浆皮脱落落进入井内内。所谓““震荡”，，即启动、、抽水、关关机过程，，反复操作作。一般机机械洗井至至少10个台班左右右。43b.空压机吹砂砂具体操作作方法最后实测井井深，若发发现沉砂管管有较厚沉沉砂，则需需进行捞砂砂或选用空空压机吹砂砂直至达到到设计要求求为止，然然后结束洗洗井工作。。空压机吹砂砂一般有两两种方法选选择：①利用井管管做出水管管：风管下下端不安装装混合器，，吹砂时风风管底端始始终距离井井底不大于于0.5m，并且根据据吹砂速度度不断跟随随往下投放放，井内沉沉砂不断随随井液从井井口流出或或喷出；②利用钻杆杆做出水管管：在钻杆杆内使用聚聚乙烯软管管做风管，，风管下端端制成混合合器，吹砂砂时需要将将钻杆底端端始终距离离井底不大大于0.5m，并且根据据吹砂速度度不断跟随随往下投放放；并且要要不断往井井内投放水水，保持风风管一定沉沉默比，井井内沉砂不不断随井液液从钻杆顶顶部流出或或喷出，钻钻杆顶部需需要链接引引水管。44⑷成井工艺艺说明书成井工艺说说明书是水文地质质钻孔建井井过程的总总结。详细说明成成井工艺各各项参数及及其质量情情况。作为成井工艺质质量验收书书（甲、乙双双方签字））归档。45①水文地质质孔成建井井结构图46②水文地质质孔成建井井主要工艺艺参数一览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、、注水试验验技术要求求⑴地质水文文孔简易提桶抽抽水试验技技术要求及及操作方法法①定流量法法及操作方方法②定水位法法及操作方方法⑵专门水文文地质孔试试验技术要要求及操作作方法①单孔②两个孔（（一个抽水水孔、一个个观测孔））或多孔（（一个抽水水孔、两个个以上水位位观测孔））试验。486、试验操作作方法供电、照明明、工作室室及抽注水水设备安装装；编写试试验实施方方案。①稳定流试试验操作方方法主孔：动水水位、水量量均稳定；；且观测孔孔下降水位位稳定。②非稳定流流试验操作作方法49⑴潜水泵抽抽水试验地地表安装50⑵井下及孔孔口安装51⑶准备工作作A.正式抽水试试验前，应应观测静止止水位（连连续3小时水位变变化应小于于5cm），并认真真做好记录录。B.进行试抽水水(不少于2小时)，以检查抽抽水设备运运转状况，，了解水位位降深和涌涌水量的大大概情况。。然后待水水位回复静静止状态（（连续3小时水位变变化应小于于5cm），方可进进行正式抽抽水试验。。52⑷抽水试验验非稳定流的的定流量方方法：①水位和流流量观测：：各试验孔孔的水位和和流量均同同时观测，，观测时间间间隔按1、2、2、5、5、5、5、5、10、10、10、10、10、20、20、30min观测一次，，以后每隔隔30分钟观测一一次。②抽水延续续时间：根根据S-lgt曲线确定，，一般在曲曲线出现固固定斜率的的渐近线后后，延续时时间均超过过一个对数数周期。③恢复水位位观测：抽抽水试验停停泵后，连连续观测抽抽水孔和观观测孔的恢恢复水位(剩余降深)。观测时间间间隔按抽抽水开始时时的间隔时时间进行，，直到恢复复到静止水水位或水位位处于相对对稳定状态态(小于5cm/3h)。53非稳定流的的定流量方方法④水样的采采集：分为为孔内定深深取样和抽抽水过程中中孔口取样样，根据试试验目的和和要求，在在抽水试验验前、中或或之后进行行。⑤降深要求求：抽水试试验要求三三次降深，，且大致均均匀分布，，最大降深深不得小于于10m，并且应尽尽量达到抽抽水设备最最大能力，，否则需更更换抽水泵泵型设备类类型。⑥现场绘制制草图：必必须在试验验现场据原原始记录绘绘制抽水试试验Q-S曲线图及S-lgt历时曲线图图，若发现现异常现象象，则分析析寻找原因因，即时妥妥善处理。。54钻孔抽水试试验观测记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）时分分分mmL/SL/S.mmm55⑸水文地质质参数计算算无越流承压压完整井非非稳定流抽抽水试验水水文地质参参数计算模