水文地質(zhì)論文范文

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第1篇

1.1地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響

在巖土工程中，地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響已經(jīng)成為最需要考量的問(wèn)題，對(duì)地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)測(cè)，并根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果，制定切實(shí)可行措施，對(duì)工程項(xiàng)目順利實(shí)施有重要意義。勘察評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場(chǎng)地穩(wěn)定性、地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等等。

1.2水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合

水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合，查明地質(zhì)水文情況，可以為建筑物地基選擇提供最準(zhǔn)確地質(zhì)資料。勘察內(nèi)容評(píng)價(jià)主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風(fēng)化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等，還要將巖土、水文和建筑物三者因素進(jìn)行對(duì)比分析，形成完善的評(píng)價(jià)體系。要在具體操作中判定和明確場(chǎng)地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場(chǎng)地有沒(méi)有斷裂活動(dòng)，周圍有沒(méi)有其他不良的地質(zhì)作用。通過(guò)多元評(píng)價(jià)，為工程提供全面水文地質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。

1.3地下水對(duì)工程建設(shè)的作用和影響

地下水對(duì)工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性，需要從不同角度展開(kāi)具體評(píng)價(jià)。首先是對(duì)埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；其次是地下水對(duì)選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；再就是地下水對(duì)地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細(xì)砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)；在地下水水位以下開(kāi)挖基坑，需要進(jìn)行富水性和滲透性試驗(yàn)，要對(duì)人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進(jìn)行評(píng)估。

2巖土主要水理性質(zhì)和具體測(cè)試方法

根據(jù)地下水在巖土中的存在方式可以分為：結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質(zhì)，是指巖土和地下水相互作用產(chǎn)生的物理性質(zhì)。根據(jù)地下水存在的方式具體分析其物理性質(zhì)，對(duì)制定科學(xué)測(cè)試方法有積極作用。

2.1巖土的軟化性

巖土的軟化性，是指巖土在地下水作用下發(fā)生了力學(xué)強(qiáng)度降低的變化，一般情況要用軟化系數(shù)進(jìn)行表示，根據(jù)軟化系數(shù)可以判斷巖土的耐水浸、耐風(fēng)化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層，地下水對(duì)其產(chǎn)生的軟化作用就會(huì)更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等地質(zhì)條件下，都存在軟化特性。在地下水作用時(shí)，也容易產(chǎn)生較多軟化層，對(duì)建筑工程的影響自然呈現(xiàn)顯性。

2.2巖土的透水性

巖土都有透水性，自然水在重力作用下，穿過(guò)巖土下沉。巖土性質(zhì)有差異，其透水性也表現(xiàn)出個(gè)體差異。松散巖土的顆粒加大，透水性較好；如果顆粒很細(xì)小，其透水性就差。巖土透水性用滲透系數(shù)來(lái)表示。巖土透水性大小，對(duì)巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同，進(jìn)而對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過(guò)抽水試驗(yàn)獲得。

2.3巖土的崩解性

巖土在地下水作用下，土粒連接被破壞，很容易造成土體崩散和解體等現(xiàn)象。巖土崩解系數(shù)高低，與巖土的顆粒成分、礦物質(zhì)和結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土，大多會(huì)以散開(kāi)方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會(huì)以裂開(kāi)的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對(duì)性地制定防范措施。

2.4巖土的脹縮性

巖土在地下水浸透下，會(huì)吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會(huì)縮小。這是由于巖土的顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚了，而水分失去后，顆粒表面就會(huì)變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮，就會(huì)形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對(duì)巖土的脹縮性進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要針對(duì)如下指標(biāo)：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。

2.5巖土的給水性

所謂給水性，是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測(cè)量巖土給水指數(shù)，對(duì)巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進(jìn)行標(biāo)識(shí)，需要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)才能測(cè)定。

3水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程造成的危害分析

3.1地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力形成的危害

地下水活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，對(duì)巖土形成的危害也不容小視。地下水活動(dòng)是自然現(xiàn)象，在天然情況下，地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力不會(huì)造成多么嚴(yán)重的地質(zhì)裂變現(xiàn)象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活動(dòng)的平衡狀態(tài)，地下水活動(dòng)會(huì)形成比較大的壓力，對(duì)巖土工程的危害也就顯示出來(lái)。在地下水活動(dòng)作用下，巖土中的粉土、粉細(xì)砂等，在地下水活動(dòng)中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況，給工程施工造成嚴(yán)重的影響。

3.2地下水水位變化引發(fā)巖土縮漲變形

地下水水位處于周期性變化之中，對(duì)巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化，可以促使巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮，甚至?xí)纬傻亓眩瑢?dǎo)致地基較淺建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果地下水水位發(fā)生大幅度變化，還會(huì)導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升，對(duì)工程施工造成嚴(yán)重影響。在工程施工時(shí)，要注意對(duì)地下水具體情況進(jìn)行勘察，盡量減少在地下水變動(dòng)比較大的地帶進(jìn)行施工。地下水水位變化雖然有一定規(guī)律，但也存在很多例外情況，在針對(duì)地下水水位變化勘察時(shí)，要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下，如果地下水水位在建筑基礎(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)，不管是上升還是下降，都會(huì)造成建筑物的基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性。地下水水位上升，建筑物基礎(chǔ)地基的土質(zhì)就會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象，自然會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降和變形。如果地下水水位下降，壓縮層巖土的自重力就會(huì)增加，也會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降或變形。地下水發(fā)生頻繁升降，對(duì)巖土工程造成的危害更為嚴(yán)重。地下水水位變化能夠引起巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脹縮變形等現(xiàn)象，當(dāng)?shù)叵滤殿l率加大，巖土產(chǎn)生的脹縮幅度也會(huì)不斷加大，有可能形成地裂等劇烈地質(zhì)現(xiàn)象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過(guò)于頻繁，也會(huì)促使巖土中鐵、鋁等成分的流失，土壤發(fā)生內(nèi)質(zhì)變化，土質(zhì)變松、含水量孔隙增多，其承載力自然降低，也會(huì)對(duì)工程基礎(chǔ)造成嚴(yán)重威脅。工程水文地質(zhì)勘察中，要了解和明確基坑開(kāi)挖對(duì)周圍多種自然因素的影響，主要是巖性、承壓性、含水層類型等。

4結(jié)語(yǔ)

第2篇

勘查內(nèi)容有很多，水文地質(zhì)是其中一項(xiàng)，主要是對(duì)地下水進(jìn)行研究，包括化學(xué)成分、物理特征、形成條件、分布規(guī)律、資源儲(chǔ)存量、對(duì)工程建設(shè)的影響等具體內(nèi)容。一方面，水文地質(zhì)屬于基礎(chǔ)環(huán)境，對(duì)上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和持久性影響甚大；另一方面，水文地質(zhì)也屬于巖土的一部分，與巖土工程特性密切相連。由于對(duì)水文地質(zhì)條件的忽視，工程地質(zhì)勘查結(jié)果不完整，則易導(dǎo)致建筑物沉降塌陷，甚至引發(fā)安全事故。所以必須重視水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘查中的作用。

2水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容分析

從實(shí)際工程建設(shè)中不難發(fā)現(xiàn)，分析很多事故的原因時(shí)，勘測(cè)報(bào)告存在缺陷十分突出。綜合歷史經(jīng)驗(yàn)，在今后需注意以下幾點(diǎn)：首先，要加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)，仔細(xì)分析地下水與巖土工程和建筑物之間的相互關(guān)系，能夠預(yù)測(cè)出潛在危害，并積極做好防范準(zhǔn)備；其次，建筑物地基有很多基礎(chǔ)類型，對(duì)勘查要求各不相同。所以實(shí)際勘查時(shí)應(yīng)結(jié)合具體情況，了解這一地基形式適應(yīng)的水文地質(zhì)情況，并搜集相關(guān)資料。另外，不同條件下，地下水對(duì)巖土工程會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，應(yīng)具體分析應(yīng)該評(píng)價(jià)的重點(diǎn)問(wèn)題。主要有以下問(wèn)題：①當(dāng)建筑物基礎(chǔ)深埋于地下水水位以下時(shí)，要考慮水體對(duì)鋼筋混凝土的影響，是否會(huì)對(duì)鋼筋形成腐蝕；②如果建筑基礎(chǔ)下部有承壓含水層存在，在開(kāi)挖基坑過(guò)程中，承壓水可能會(huì)沖毀基坑底板，需對(duì)此可能性進(jìn)行分析預(yù)測(cè)；③若施工現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)持力層為膨脹土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石等巖土體，施工時(shí)地下水活動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致土體崩解或軟化，需對(duì)此情況加以考慮；④基坑開(kāi)挖工作涉及到地下水位以下時(shí)，需開(kāi)展富水性和滲透性試驗(yàn)，以免工程日后出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。同時(shí)人工降水也會(huì)引起土體一定程度上的沉降，進(jìn)而降低建筑穩(wěn)定性，應(yīng)加強(qiáng)注意；⑤對(duì)于壓縮層內(nèi)存在松散、飽和的粉土和粉細(xì)砂的地基基礎(chǔ)而言，管涌、液化潛蝕等可能性也不容忽視。

3巖土水理性質(zhì)分析巖土與地下水在相互作用

時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)就是水理性質(zhì)，對(duì)巖土的形變程度及強(qiáng)度有一定影響，某些情況下甚至直接關(guān)乎建筑物的穩(wěn)定性。然而在以往的地質(zhì)勘查中，巖土水理性質(zhì)常被忽視，以至于最終勘查結(jié)果并不完整。地下水在巖土中有多種賦存形式，對(duì)水理性質(zhì)的影響程度也有很大差異，需作具體分析。從地下水的賦存方式來(lái)看，可分為3種：①重力水。②結(jié)合水。在砂土中較少，主要賦存于粘性土中，又可細(xì)分為兩大類：一是強(qiáng)結(jié)合水，受水分子影響較大，強(qiáng)結(jié)合水會(huì)被吸附在巖土顆粒周圍形成一層薄膜，吸附力能達(dá)到10MPa，與巖土表面結(jié)合最為牢固。③毛細(xì)管水，通過(guò)毛細(xì)管作用賦存在巖土毛細(xì)管縫隙中，包括懸掛毛細(xì)管水、孤立毛細(xì)管水幾種，主要賦存在粉土和砂土中。除了毛細(xì)管力，還受重力影響，而且還能傳遞靜水壓力。若重力小于毛細(xì)管力，水位便會(huì)上升，所以地下潛水面的上部形式多為一個(gè)與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。此外，在巖土空隙中垂直流動(dòng)時(shí)，毛細(xì)管水還可能會(huì)軟化土體，對(duì)建筑物形成腐蝕，甚至?xí)鰪?qiáng)土壤的鹽漬性。關(guān)于巖土水理性質(zhì)的參數(shù)，通常從以下5點(diǎn)考慮：①透水性。即在重力作用下水體能夠滲透巖土的性能，常用滲透系數(shù)來(lái)表示，可通過(guò)抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)。透水性受巖土強(qiáng)度和顆粒大小等因素影響較大；②給水性。是一項(xiàng)不可忽視的水文地質(zhì)參數(shù)，即在重力作用下巖土自身能夠流出水量的性能。通常用給水度來(lái)表示，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定；③軟化性。常用軟化系數(shù)表示，指的是在浸水之后巖土力學(xué)性能降低的性質(zhì)，多用于判斷巖石的耐水性和耐風(fēng)化能力。④崩解性。指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)；⑤脹縮性。是由顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚、失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對(duì)地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。

4地下水造成的巖土工程危害

4.1地下水升降的危害潛水面上升能導(dǎo)致不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生，如山體滑坡、崩塌。此外，潛水面上升能增強(qiáng)地下水對(duì)建筑物的腐蝕性，甚至影響到土壤。現(xiàn)在經(jīng)常可以看到大面積的地裂和地面快速下沉和地面無(wú)故坍塌等等自然災(zāi)害，殊不知這些都是由于人為因素造成的地下水位下降引起的。更為嚴(yán)重的是地下水位下降使水資源減少、水質(zhì)大大不如從前，這些環(huán)境問(wèn)題給人類的持續(xù)和和諧發(fā)展、給建筑物的穩(wěn)定性、給巖土體產(chǎn)生巨大的危害，并阻礙人類的進(jìn)步與發(fā)展。

4.2地下水動(dòng)壓力危害地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為一程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

5結(jié)語(yǔ)

第3篇

1)北山的地下水系統(tǒng)主要為巖溶地下水，其巖溶地下水由北部、西北部和東北部三個(gè)方向向蘭村徑流，在赤泥社以西部分地區(qū)的巖溶水主要靠降水和汾河入滲補(bǔ)給，而后以無(wú)壓水流形式向蘭村移動(dòng)，在赤泥社至蘭村和棋子山地壘中間的北部地區(qū)其巖溶地下水主要由東西北三個(gè)方向向泥屯盆地匯流，然后部分沿著南部及偏西南方向朝山前徑流，徑流在到達(dá)蘭村西焉邊山斷裂帶后向西流至蘭村，在其東北部的巖溶水也由東西北三個(gè)方向向陽(yáng)曲斷陷盆地匯流，其后徑流至西南方陽(yáng)曲鎮(zhèn)一帶，然后分成兩條徑流，一部分經(jīng)西張斷裂深部朝蘭村徑流，另外一部分沿著西焉邊山斷裂帶向西至蘭村徑流，因此該地區(qū)地下水系統(tǒng)主要分為泥屯至蘭村和陽(yáng)曲至蘭村兩條主徑流帶，在普遍狀態(tài)下以蘭村泉為主排泄點(diǎn)，側(cè)向徑流次之。2)東山地下水系統(tǒng)以基巖溶裂隙水為主，地下水系統(tǒng)靠降水入滲補(bǔ)給后向山前方向徑流，其大部分徑流受緯向和邊山斷裂帶影響，在流至東山山前楊家峪和觀家峪一帶后向東排入娘子關(guān)巖溶水系統(tǒng)，只有少部分側(cè)向徑流排入盆地。3)盆地區(qū)的地下水系統(tǒng)主要靠降水、河渠、灌溉等入滲和側(cè)向徑流補(bǔ)給，在普遍天然狀態(tài)下以潛水蒸發(fā)水排泄為主，而其后因?yàn)槌鞘邪l(fā)展和地下水開(kāi)采的加大而發(fā)生了很大變化，陽(yáng)曲泥屯盆地的水位埋深由20世紀(jì)60年代的3m～5m下降至10m～30m，到70年代由于開(kāi)采工程致使其地下水全部干枯。西張盆地的水位也陸續(xù)下降，其區(qū)域水流形式也由北向南徑流變成由周圍向漏斗中心徑流。太原城區(qū)內(nèi)在普遍天然狀態(tài)下淺層水位0m～2m，承壓水位埋深5m～15m，由于城市發(fā)展地下水的大規(guī)模集中開(kāi)采使得深層水位很大幅度下降，形成了以動(dòng)物園至菜園村為中心的水位降落漏斗面積約為300km2，其承壓水位也失去了制約能力，水流形式也由北向南徑流變成四周向漏斗中心徑流。南郊以及清徐盆地的水流形式保持了由邊山向中心、由北向南的徑流特征，其淺層水位以蒸發(fā)排泄和越流排泄為主要方法，而深層的地下水的主要排泄方式則以人工開(kāi)采為主。

2含水層介質(zhì)

西山地下水系統(tǒng)的地下主要是以?shī)W陶系碳酸巖類巖溶水，上覆石碳二迭系碎屑巖裂隙孔隙水，其含水介質(zhì)主要是奧陶系中統(tǒng)的上下馬家溝組為主和峰峰組石灰?guī)r，徑流排泄區(qū)上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和東山的地下水都主要是碳酸鹽巖類巖溶水，其含水介質(zhì)北山為奧陶系中統(tǒng)上下馬家溝組石灰?guī)r，東山主要是奧陶系統(tǒng)上下馬家溝組峰峰組石灰?guī)r，其上覆基巖二迭系碎屑巖。盆地區(qū)則是以全新統(tǒng)松散堆積物砂礫石層和砂層為主要含水介質(zhì)。

3太原地區(qū)地下水富水特征

太原地區(qū)地下水富水性主要是受到含水層巖性和地形地貌地質(zhì)構(gòu)造特征的綜合影響，通常情況下邊山強(qiáng)于山區(qū)，徑流排泄區(qū)和沖積扇、沖積平原區(qū)要強(qiáng)于補(bǔ)給區(qū)和洪積扇、洪積平原區(qū)，碳酸鹽巖石溶裂隙含水巖則強(qiáng)于松散巖類孔隙水含水巖組，而其又強(qiáng)于基巖裂隙含水巖組，在這其中富水性最弱的是碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組。1)西山地下水系統(tǒng)，從汾河沿岸至古交和河口周邊地區(qū)，單井的涌水量為每日1000m3/d～2000m3/d，其后至邊山斷裂帶富水性開(kāi)始激增，白家莊地區(qū)涌水量為5000m3/d，開(kāi)化溝和洞兒溝涌水量分別為7000m3/d和13000m3/d左右，最大單井流量為平泉自流井，其最大流量高達(dá)36000m3/d。2)盆地區(qū)地下水系統(tǒng)的富水性從整體上看沖積扇要強(qiáng)于洪積扇，例如西邊山洪積扇單井單日涌水量在1000m3～5000m3，東邊山則要小于1000m3，而西張盆地的單井涌水量則達(dá)到了5000m3/d。3)北山的地下水系統(tǒng)在匯流區(qū)的陽(yáng)曲泥屯盆地的涌水量在1000m3/d～2000m3/d，徑流至陽(yáng)曲鎮(zhèn)東焉一帶后有了很大幅度的增長(zhǎng)，每日的涌水量達(dá)到了1000m3/d～20000m3/d不等，集中排泄點(diǎn)蘭村的單日涌水量則達(dá)到了50000m3。

4地下水系統(tǒng)水化學(xué)和水溫特征

受到含水層巖性和補(bǔ)給徑流排泄條件的影響，太原地區(qū)的地下水水化學(xué)及水溫從整體上看基巖山區(qū)的裂隙巖溶水在補(bǔ)給區(qū)從水溫和水化學(xué)類型以及礦化程度上沒(méi)有什么很大差異，東山西山和北山三個(gè)地下水系統(tǒng)基本相同，但受到含水層巖性和其礦物成分、徑流長(zhǎng)度、排泄的環(huán)境條件等因素的制約和影響，直到徑流排泄區(qū)域才發(fā)生變化出現(xiàn)差異。北山地下水系統(tǒng)因其含水介質(zhì)主要為奧陶系中統(tǒng)上下馬家溝組灰?guī)r、巖組中硫酸鹽巖含量很少、較少會(huì)有峰峰組出現(xiàn)、礦化度小于0．5g/L、地下水循環(huán)深度較小所以北山地下水水溫較低，一般為13℃～15℃。而西山的地下水系統(tǒng)在徑流排泄區(qū)受到峰峰組地層下滲補(bǔ)給巖溶水和徑流途徑長(zhǎng)、循環(huán)深度大等因素的影響，其水溫從徑流區(qū)至排泄區(qū)呈明顯上升的變化，由14℃逐漸升高至25℃。

5結(jié)語(yǔ)