水文地質(zhì)論文范文

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第1篇

1.1地下水對巖土結(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題，對地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進(jìn)行重點預(yù)測，并根據(jù)相關(guān)評價結(jié)果，制定切實可行措施，對工程項目順利實施有重要意義。勘察評價內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場地穩(wěn)定性、地下水對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)容評價主要包括水文地質(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)行對比分析，形成完善的評價體系。要在具體操作中判定和明確場地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場地有沒有斷裂活動，周圍有沒有其他不良的地質(zhì)作用。通過多元評價，為工程提供全面水文地質(zhì)評價報告。

1.3地下水對工程建設(shè)的作用和影響

地下水對工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性，需要從不同角度展開具體評價。首先是對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)行評價；其次是地下水對選用的軟質(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)行評價；再就是地下水對地基基礎(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)行評價；在地下水水位以下開挖基坑，需要進(jìn)行富水性和滲透性試驗，要對人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進(jìn)行評估。

2巖土主要水理性質(zhì)和具體測試方法

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)，對制定科學(xué)測試方法有積極作用。

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，地下水對其產(chǎn)生的軟化作用就會更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、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，也容易產(chǎn)生較多軟化層，對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，穿過巖土下沉。巖土性質(zhì)有差異，其透水性也表現(xiàn)出個體差異。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)來表示。巖土透水性大小，對巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同，進(jìn)而對工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過抽水試驗獲得。

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，大多會以散開方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對性地制定防范措施。

2.4巖土的脹縮性

巖土在地下水浸透下，會吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會縮小。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，顆粒表面就會變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮，就會形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對巖土的脹縮性進(jìn)行測量時，需要針對如下指標(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。測量巖土給水指數(shù)，對巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進(jìn)行標(biāo)識，需要進(jìn)行相關(guān)試驗才能測定。

3水文地質(zhì)問題對工程造成的危害分析

3.1地下水活動產(chǎn)生的壓力形成的危害

地下水活動會產(chǎn)生一定的壓力，對巖土形成的危害也不容小視。地下水活動是自然現(xiàn)象，在天然情況下，地下水活動產(chǎn)生的壓力不會造成多么嚴(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的平衡狀態(tài)，地下水活動會形成比較大的壓力，對巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動作用下，巖土中的粉土、粉細(xì)砂等，在地下水活動中很容易形成流砂、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，還會導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升，對工程施工造成嚴(yán)重影響。在工程施工時，要注意對地下水具體情況進(jìn)行勘察，盡量減少在地下水變動比較大的地帶進(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，在針對地下水水位變化勘察時，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)就會發(fā)生軟化現(xiàn)象，自然會導(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增加，也會導(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于頻繁，也會促使巖土中鐵、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，也會對工程基礎(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挖對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

第2篇

勘查內(nèi)容有很多，水文地質(zhì)是其中一項，主要是對地下水進(jìn)行研究，包括化學(xué)成分、物理特征、形成條件、分布規(guī)律、資源儲存量、對工程建設(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)評價內(nèi)容分析

從實際工程建設(shè)中不難發(fā)現(xiàn)，分析很多事故的原因時，勘測報告存在缺陷十分突出。綜合歷史經(jīng)驗，在今后需注意以下幾點：首先，要加強(qiáng)對水文地質(zhì)條件的認(rèn)識，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，對勘查要求各不相同。所以實際勘查時應(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，地下水對巖土工程會產(chǎn)生不同程度的影響，應(yīng)具體分析應(yīng)該評價的重點問題。主要有以下問題：①當(dāng)建筑物基礎(chǔ)深埋于地下水水位以下時，要考慮水體對鋼筋混凝土的影響，是否會對鋼筋形成腐蝕；②如果建筑基礎(chǔ)下部有承壓含水層存在，在開挖基坑過程中，承壓水可能會沖毀基坑底板，需對此可能性進(jìn)行分析預(yù)測；③若施工現(xiàn)場的基礎(chǔ)持力層為膨脹土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石等巖土體，施工時地下水活動可能會導(dǎo)致土體崩解或軟化，需對此情況加以考慮；④基坑開挖工作涉及到地下水位以下時，需開展富水性和滲透性試驗，以免工程日后出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。同時人工降水也會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

時表現(xiàn)出來的性質(zhì)就是水理性質(zhì)，對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，水位便會上升，所以地下潛水面的上部形式多為一個與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。此外，在巖土空隙中垂直流動時，毛細(xì)管水還可能會軟化土體，對建筑物形成腐蝕，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)來表示，可通過抽水試驗計算滲透系數(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。通常用給水度來表示，可通過實驗來確定；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地下水動壓力危害地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為一程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

5結(jié)語

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，而后以無壓水流形式向蘭村移動，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方向向陽曲斷陷盆地匯流，其后徑流至西南方陽曲鎮(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，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，而其后因為城市發(fā)展和地下水開采的加大而發(fā)生了很大變化，陽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)模集中開采使得深層水位很大幅度下降，形成了以動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)的地下主要是以奧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始激增，白家莊地區(qū)涌水量為5000m3/d，開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)的陽曲泥屯盆地的涌水量在1000m3/d～2000m3/d，徑流至陽曲鎮(zhèn)東焉一帶后有了很大幅度的增長，每日的涌水量達(dá)到了1000m3/d～20000m3/d不等，集中排泄點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有什么很大差異，東山西山和北山三個地下水系統(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、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