地下水勘察水文地质(精选12篇)
地下水勘察水文地质 篇1
在我国的工程勘察工作中,由于缺漏对地下水文地质问题的考虑,造成许多建筑工程出现建筑基础下沉的问题。因此,建筑工程在设计时,需要综合考虑到地下水文地质情况与建筑的实际施工情况,对于可能出现的地下水问题要足够的重视,保证水文地质勘察工作的进行,并且根据地下水存在的问题,提前制定相应的预防措施,尽量避免地下水问题的出现。
1 水文地质勘察
1.1 对水文地质勘察情况的定义
水文地质勘察工作可以根据勘察目的、要求的不同,可以将水文地质勘察工作分成不同的类别。当然,这些类别的基本工作任务都是一致的,即了解水文地质条件,以及对地下水资源的开发利用。水文地质勘察可以利用的勘查方法多种多样,水文地质勘察工作人员在野外利用相关的勘查方法进行勘查之后,需要在水文地质勘察报告中加上调查文案。
1.2 评价水文地质勘察工作
1.2.1 对地下水的影响比较重视
一般水文地质勘察工作人员对地下水的影响比较重视。当地下水位发生升降时,常常会影响到建筑物的建设与使用,这就要求水文地质勘察工作人员对地下水足够的重视。水文地质勘察工作人员需要对勘察范围内的水文地质环境做好勘察评价工作,对地下水水位的变化,需要进行科学合理的预测,研究地下水对建筑地基岩体的可能产生的负面影响,提出可行的解决对策。
1.2.2 预防地下水出现问题
由于地下水对建筑物的影响较为密切,因此,水文地质勘察工作人员需要预防地下水出现问题。主要是研究地下水位可能出现的问题,并提出相应的对策。需要依据对水文地质勘察数据的分析,对地下水可能出现的问题,进行科学的分析,制定可行的解决措施,从而降低地下水出现问题的可能性。
2 在水文地质勘察中发现的地下水问题
2.1 潜水位上升
如果在水文地质勘察工作的过程中,遇到修建水库的情况,地下水的潜水水位会上升。而地下水潜水水位的上升会严重的影响到水文地质勘察工作的进行,对于水文地质勘察工作人员的生命安全也会造成危害。潜水水位的上升会造成如下一些影响:(1)潜水水位的上升会让岩土的含水率提高。而一旦岩土的含水率提高,就会降低了岩土的强度,使地基软化。地基一旦软化,很可能造成建筑物的下沉,甚至使建筑物坍塌变形。(2)潜水水位的上升会让地基上浮拱起,使建筑物的地基上升或者产生位移,使建筑物处于不稳定的状态。(3)潜水水位的上升可能破坏岩土的正常功能,使建筑物的地基出现滑移的情况,直接造成建筑物的倒塌。(4)由于潜水可能具有较高的含盐度,含盐量高的潜水水位上升,会造成土壤的盐渍化,加剧对建筑物的侵蚀。
2.2 地下水位下降
如果地下水位一旦下降,将可能造成如下一些影响:(1)地下水位对于岩体的密度有较大的影响,当地下水位下降时,地下水对岩体的支撑力减少,增加了岩体的承载力。当岩体的承载力增加时,有可能由于岩体的承载力不足,造成地面的塌陷情况发生。(2)由于地下水位下降,会造成干湿情况的交替变换,使一些建筑物的木桩地基遭到腐蚀,从而影响到建筑物的稳定。(3)地下水位下降会造成含盐地层的溶解,使建筑物地基滑移现象的发生。(4)地下水位下降可能造成膨胀性岩土发生相应的变化,使膨胀性岩土的膨胀收缩的程度加大。从而使地面的土层因土壤膨胀或者收缩,引起地面裂缝的产生。
2.3 地下水影响建筑工程的稳定性
目前,大多数的地下水位变化都是人为因素引起的。在修建堤坝、水库时,会经常性的引发地下水位变化的情况出现。一旦引发地下水位的变化,就很容易造成地面的塌陷、建筑物滑移、地面裂缝的情况发生,这严重的影响了人们的生产生活以及生命财产安全。因此,水文地质勘察工作需要重视对地下水位的分析,提供水文地质勘察工作相应的设备资金支持,保证水文地质勘察工作的科学以及准确性。这样才能保证对地下水问题的及时解决,保证建筑工程的安全顺利进行。
3 解决水文地质勘察中存在地下水问题的措施
3.1 准确直白的表述水文地质勘察的内容
在进行水文地质勘查工作时,受到非常多因素的影响。地下水位的变动和变动幅度、土壤岩层的渗透性与土壤岩层的分布等许多现实的情况。要加强水文地质勘察工作人员的敬业意识,提高自身专业素养,加强对地下水的研究力度,准确直白的表述水文地质勘察的内容。分析地下水问题对建筑工程建设的影响,给相关工作单位提供水文地质资料,提出相应的地下水问题解决方案,从而降低地下水位变化造成的危害。同时,水文地质勘查工作人员需要结合实际的地下水资源情况,对可能造成的危害做出预判,写入水文地质勘察报告中。
3.2 对地下水的水理性质做相关测试
由于地下水的水理性质对勘查工作会造成一定的影响,因此,在进行水文地质勘察时,需要对地下水的水理性质做相关测试。分析地下岩土的溶水性、持水性等。分不同的时期对水质进行每年两次的采样。可以结合具体情况,选择对水质采样的频率。对岩体中不同的地下水埋藏条件,划分不同的地下水层。对影响地下水水理性质的地下水的存在形式,水文地质勘察工作人员需要提供相关的参数变量。
3.3 在水文地质勘察工作中加强对地下水参数的重视
水文地质勘察工作人员需要根据我国规定的相关水质检测项目,进行地下水质的检测。并且重视这些检测出的水质参数,避免由于忽视地下水质参数对水文地质勘察工作造成的影响。通过检测出的水质参数,了解地下水存在的问题,或者可能造成的问题,制定相关的应对措施,加强安全意识。
4 结语
近些年来,在我国的建筑工程建设中,由于缺少对地下水文地质部分的考虑,常常发生建筑基础下沉的情况。并且,对水文地质的勘察是地质勘察工程中的重要部分,在我国的防灾、地质、水资源利用等领域发挥着基础性的作用。因此,水文地质勘察工作人员需要对可能出现的地下水问题要足够的重视,在发现地下水存在的问题之后,需要详细的写入水文地质勘察报告中,同时制定相应的预防措施,尽量避免地下水问题的出现。在水文地质勘察工作中,需要对地下水的水理性质做相关测试,同时加强对地下水参数的重视。在表述水文地质勘察的内容时,对地下水存在问题可能造成的危害做出预判,以及制定相关的应对措施,并且写入水文地质勘察报告中。对水文地质勘察的内容,需要尽量结合勘察的实际数据,做到准确、详细,从而保证水文地质勘察的真实有效,提高工程的建设质量。
摘要:水文地质勘察作为地质勘察工程中的重要部分,在我国的防灾、地质、水资源利用等领域具有重要的作用。水文地质勘察需要根据实际情况,勘察地下水存在的问题。对照不同地区的水文地质的差别,采取适当的措施保证地下水工程的安全,尽量完成地下水水文地质的勘察工作。本文对地下水勘查工作中出现的问题进行分析,探究应对这些问题的措施。
关键词:水文地质勘察,地下水,问题,措施
参考文献
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地下水勘察水文地质 篇2
一、工程概况
二、场区地层及水文地质条件
三、试验井的布置及施工
四、水文地质试验
五、结论与建议
附录:
1、井(孔)标高明细表
2、勘探试验生产井竣工图
3、勘探试验生产井大样图
4、抽水试验综合图
5、回灌试验综合图
6、水质分析成果表
7、取、回水井平面布置图
一、工程概况
本文勘测主要目的是:
1、解和掌握厂区地层、颗粒特性,含水层分布特点及地下水流向;
2、测试地下水温度;
3、分析场区内地下水质;
4、评价该场区能否满足该新建工程采用水源热泵空调系统所需的地下水取、回水
能力;
5、确立取、回水地段和地下水温度场间控距离;
6、推荐取、回水构筑物型式;
7、确定取、回水井的最佳布设方案(取、回水井数量和各水井间距离、位置等)。为新建工程采用水源热泵空调系统提供科学的水文地质依据:
本次勘察功罪执行的技术规范为:
GB50027-2001《供水水文地质勘察规范》
GB20296-99《供水管井技术规范》
GB50366-2005《地源热泵系统工程技术规范》
DB21/1643-2008《地源热泵系统工程技术规范》
本次勘测工作于2012年5月15日至2012年5月25日完成外部工作。
二、自然地理、地址、地貌及水文地质条件
(一)自然地理
属温带半湿润季风性气候,由于受大陆性和海洋性气团控制,冬季漫长寒冷,春季多风干燥,夏季炎热多雨,秋季温润凉爽。据气象台多年资料统计:气温多年平均为7.9℃,最高为35.7℃,最低为-30.5℃;降水量多年平均为675mm,集中在6-9月份。
(二)场区地质、地貌
场区地形起伏较小,地貌上属于浑河冲积阶地。第四系地层覆盖厚度较大,主要为冲、洪积成因的粉质粘土和砂类土及碎石土等地层组成。
(三)地下水资源开采利用情况及地质和水文地质条件
1、场地及周边地下水资源开采利用情况
该场地内拟建建筑在施工过程中,勘察期间,在2#井的东侧80米处有1眼施工临时取水井,最大取水量为10m3/h。
据勘察规范要求(距项目500M以内)进行调查得知,距离本场地东侧边线约400米左右,最大取水量约为100m3/h。
2、地质条件
根据勘探资料,场区地层从上至下依次为:
1耕土:杂色,主要由碎砖,石块及各种残土等组成,结构松散,厚度1.0m。○
2粉质粘土:黄褐或灰黑色,主要由粘粒和粉粒组成,含少量铁锰质结核,○
呈星点状分布,局部混有粉细沙颗粒。摇振无反应,稍有光泽,韧性中等,干强度高,厚度7.0m。
3粉土:灰色,灰黑色,灰褐色,含沙粒及少量有机质,刀切面略见光泽,○
干强度低,韧性低,可见摇振反应,多与粉质粘土互层分布,湿,一般为中
密状态,中压缩性。厚层1.5~3.0米。
4中粗砂:黄褐色、浅灰色、石英、长石质,含较多粘性土及少量砾石,局○
部相变为粗砂,稍湿,中密状态,该层厚度较薄,变化较大,分布不连续。层厚0.0~2.0米
5砾砂:黄褐色,石英,长石质,充填混粒砂,含少量卵石,卵石粒一般○
20~40mm,磨圆度较好,呈亚圆形,湿~饱和,一般为中密状态,层顶颗粒较大含较多粘性土及氧化铁矿物,呈胶结状态,层厚6.0米。
6圆砾:母岩岩性多为花岗岩类,分选性差,极配好,混粒结构,磨圆度较○
好,颗粒呈圆~亚圆形,一般粒径在3~20mm,最大粒径在90mm,填充物为中粗砂,层中局部有薄土层夹层或透镜体,饱和,中密状态。层厚14.0~14.5m。7粘土:黄褐或灰黑色,主要由粘粒组成,含少量铁锰质结核,呈星点状分○
布。摇振无反应,稍有光泽,韧性中等,干强度高,控制厚度4m。
3、水文地质条件
1、含水层 ○
本场去内主要含水层为砾砂及圆砾层。含水层沿各方向变化均不大,根据勘察期间勘察孔所揭露的地层和地下水的动力性质,本场地仅有一个含水层。该层水位深埋在16m左右,含水层厚度15m左右,该层水由地下径流补给,地下水类型属潜水。
2、隔水层 ○
上部粉质粘土及粉土为覆盖层,下部粘土为隔水层。
3、地下水 ○
(1)、地下水的赋存及埋深
本区地下水类型按埋藏条件划分,为第四系孔隙潜水,主要赋存在砾砂及圆砾层中。本次勘察期间测得潜水水位埋深在16m左右
(2)、该场地地下水的补给主要是地下径流补给,地下水水位年变幅在2~4m,地下水的排泄主要为地下径流排泄和人工开采。在枯水期地下水向浑河等地表水系的排泄。场地地下水径流条件良好。
(3)、根据调查和测试等,勘察区所在区域地下水流向基本是由东北流向西南。
(4)、地下水水温
勘察期间地下水温度为10.0~11.0℃。
(5)、地下水理化特性
本次勘察期间,采取水样送化验室进行水的理化分析。根据水样理化分析结果:总硬度为297.9mg/L,总碱度为112.5mg/L;铁离子含量为0.43mg/L,锰离子含量为0.003mg/L,不会堵塞过滤器孔隙;Cl-离子含量为69.39mg/L、SO42-离子含量为137.20mg/L、游离CO2离子含量为8.469mg/L,含量均小于规定的标准,不会有腐蚀作用。水质分析结果附后。
三、勘探试验生产井的布置及施工
1、勘探试验生产井的布设
根据建设单位的意见,结合现场条件,在场区内布置2眼勘探试验生产井,井编号为1#、2#井,设计井深35m,孔径900mm,井径529mm。
2、钻探设备、方法
主井钻探采用8JH-80型反循环钻井机,钻探方法为清水水压回转钻探,成井深度35m,孔径900mm。
3、井管结构
勘探试验生产井上部井壁管长9~11m,采用螺旋焊,管径529mm,壁厚7mm;中部过滤器长22.5m,采用桥式滤水管,管径529mm,壁厚7mm,外包40目尼龙网;下部沉淀管1.5~3.5m,与上部井壁管相同。所填滤料为混合砾石,4~8mm约占50%,8~12mm约占50%;井管底部用钢板封底(详见井竣工图)。
4、洗井
成井后,首先采用拉活塞洗井,然后用空压机排水洗井,最后采用潜水泵扬水洗井,洗井时间为6个台班。
上述工作完成后,开始进行抽水及回灌试验。
五、结论与建议
1、本次勘察试验工作共完成2眼勘探试验井(1#、2#号试验井),成井深度35m。
2、本次勘察进行了抽水试验和回灌试验各一组。
3、场区内主要含水层为中粗砂、砾砂及圆砾层。
4、场区地下水流向由东北向西南,地下水天然水力坡度为2‰左右;勘察期间地下水埋深16m左右,地下水位年变化幅度约为2~4m左右;地下水温度为10.5℃左右;总硬度为297.9mg/L,总碱度为112.5mg/L;铁离子含量为0.43mg/L,锰离子含量为0.003mg/L,不会堵塞过滤器孔隙;Cl-离子含量为69.39mg/L、SO42-离子含量为137.20mg/L、游离CO2离子含量为8.469mg/L,含量均小于规定的标准,不会有腐蚀作用。水质分析结果附后。
5、根据抽水试验得知,该场地内上部主要含水层渗透系数为82.0m/d,影响半径为177m;根据回灌试验得知,该场地内主要含水层回灌渗透系数为37.2m/d,回灌影响半径为208m。
6、根据场地具体情况,经计算可布设热源井23眼,其中9眼取水井,并编号为Q1~9号井(含1眼备用井);14眼回水井,井编号为H1~14号井;供暖规模在10万平方米左右,最大取、回水量为600m3/h左右(详见热源井方案布置图)。
7、若贵公司采用水源热泵技术供热(制冷),建议取、回水井间距不宜小于100m,热泵机组对地下水提取温差宜不大于5℃。
8、为确保该项目安全可靠、合理合法建设与运行,就该项目取、回水情况和对周边的影响等,建议贵公司应根据取水导则和水法等有关规定,进行取、回水水资源论证工作,取得水行政主管部门的批准。
9、通过本次水文地质勘察试验及计算并考虑到场地周围已有取水工程情况,该场区最大取、回水能力可达600m3/h,建议设计单位根据上述场地
取、回水能力并结合拟建建筑物特点等,重新进行热负荷(制冷)计算和设计等。
10、井群施工时,建议抽水井,回灌井孔径Φ≧900mm,井径Φ≧529mm,建设施工中,取水井、回水井井壁管应采用壁厚不小于7mm螺旋钢板卷管,过滤器宜采用桥式或者钢管条孔过滤器,井底均用钢板封底,井深度32m为宜。
11、取、回水井成井后,应及时进行洗井工作,宜采用活塞提拉、空压机排水及水泵回扬三种方法联合洗井。
12、为延长井的使用寿命和提高井的工作效率,取水井每年应至少清洗一次,否则取水井动水位会有所下降,造成能耗加大,回水井每年应至少回扬一次,否则会造成单井回灌量减少。
13、在设计及施工取、回水井底下井室时,应考虑洗井及回扬设备安装维修等。
14、回水井的回水管应安装在底下水位以下2m左右为宜。
地下水勘察水文地质 篇3
【关键词】地下水源;热泵系统;水文;地质勘查
毫无疑问,在工业革命以后,人们的生产力得到了很大的提高,工业文明取得舉世瞩目的成就,现在人们所享受到的一切都与其有很大的联系,人们的生活水平得到很大的提高。但工业文明带来的弊端也显而易见,全球变暖、生物多样性减少、空气污染等一系列的问题接踵而来。其中水污染和淡水面积减少也是值得人们重视的问题,人们在没有食物的情况下,可以坚持将近一个星期,但是没有水人们可能坚持不过三天,所以水对于人们来说是尤其重要的。提起水,就不得不说水资源的状况。我国水资源总量非常大,但是人均水资源占有量并不乐观,因此在日常生活中抽取地下水也是一个不错的选择。岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水都可以称之为地下水,他们主要储存在包气带以下地层空隙,有上层滞水、潜水和承压水之分。而作为一种新型的一种可持续发展的绿色能源技术,地下水源热泵系统有着高效率,低投资的特点,对地下水的影响较大。
一、地下水源热泵系统概述
在大力发展经济的情况下,环境与能源的问题也不断的凸现出来,各国政府都认识到了环境的重要性,也在积极地采取措施来保护环境,节约能源,开发能源,从而达到可持续发展的目的。对于地下水源的勘查工作来说,高效、节能、环保的水源热泵系统有着其他热泵系统所不可比拟的优越性,在现实生活中应用的范围越来越广泛。
(一)地下水源热泵系统的发展历史
瑞士的Zoelly最先提出水源热泵的概念,此后美国也开始加入研究水源热泵,并成功地建成了一个水源热泵系统,去得了比较好的成绩,不断地应用到商业范围。一直到1985年,美国的水源热泵就达到了14000多台,随着时间的推移更是不断地增加,增长速度也在不断的加快,为美国在地下水利用方面的工作做了巨大的贡献。我国的水源热泵系统的研究工作也是在二十世纪八十年代,其学习与引进工作是在1997年改革开放前夕开始的,随后在需求的推动下,大规模的水源热泵系统不断开发,技术推广工作也做得越来越好。
(二)地下水源热泵系统的功能介绍
地下水源热泵系统也以理解为较为常见的深井回灌式水源热泵系统,它在投资的初期费用较为低廉,因而应用范围比较广泛。它的工作原理主要是利用建造的抽水井群来抽取地下水,以二次换热或者是直接将其送往水源热泵机组,在工作人员提取或者是释放热量之后,再由灌井群来将其灌回地下。深井水和地下的热水都能成为热泵良好的低拉热源,因为地下水长期处于非常深的地下,在地层隔热作用的影响下,地下水的温度随着季节的的变化非常小,甚至可以忽略不计,这样就有利于热泵的运行。但是,在利用地下水源热泵开采地下水资源的时候,如果不能够合理的利用水资源,就很可能会影响当地的地质、水文地质以及工程地质,加深地质与环境的矛盾,造成无法恢复的破坏。因此,在运行地下水源热泵系统时一定要注意水文地质条件、地下水水文以及水质等指标,以期达到合理开发利用地下水的目标,做到可持续发展。
二、地下水水文地质勘查
由于工业、农业废水、生活污水在未经处理就任意排放,通过渗井等渗透到地下;而超量开采地下水,井壁渗漏,导致不干净的水回灌到地下,加剧了地下水的污染。在利用地下水源热泵系统开采使用地下水时,部分重要的指标是不可忽视的,下面笔者将详细的介绍。
(一)以水文地质条件为先决条件
作为水源热泵的先决条件,水文地质条件也是一种客观条件,它可以分为所用的含水层深度、地下水埋深、水力的坡度、地下水的流向以及含水层的深度等指标来进行度量。含水层的深度与地下系统的造价有关,他们是正相关,如果含水层的深度太深的话,地下系统的造价也就更大。一般而言,含水层的深度在150米以内是最合适的。其次,含水层的厚度与单井的出水量是密切相关的,这关乎到水源热泵系统的开发成本与产出的比例。另外,含水层的砂层粒度会影响含水层的渗透系数,若含水层的粒度较大的话,可能会导致地下水回灌的情况出现。综上各种条件的影响,在进行地下水源热泵系统的水文地质勘查时,一般要选择地下水含水层是砾砂或者是粗砂的地域,地下水的坡度对水源热泵的一些不太明显,这个可以不用考虑,还应该合理的布置井位以及井间距。
(二)关注地下水水温
地下水的水温与地下水的流量密切相关,探测好地下水的水温也有利于系统的优化,因此在水温地质勘查中一定要事先调查地下水的温度,从而得出工程现场的地下水温。地下水的水温是随着地理环境、地质条件和地下深度的变化而变化的,比如在底下6.1至45.7米之间是恒温带,水温的范围一般在十到二十二摄氏度之间。地下水源热泵的进水温度是跟深井水的平均水温有关的,而深井水的平均水温要比当地的气温高两摄氏度左右,我国的东北地区深井水温一般为4摄氏度,而南部地区的深井水温则可以达到十二到十四摄氏度。因此,在进行水源热泵水文地质勘察时,一定要根据当地的地理环境,配备与地下水温相适应的热泵系统。
三、结语
地下水的开发是不同于地表水的,地下水厂的建设也是不同于自来水厂的。具体问题具体分析,了解我国地下水开采存在的问题,才能更好的进行地下水的开采,进行安全供水。随着经济社会的发展,人们对于地下水开采的技术的不断提高,人们对于地下水的利用程度也不断的加深。由于不合理的开发,引起了一系列的生态环境问题。但是,地下水的开发有利于缓解湖泊水的供水压力,也缓解了人们用水紧张的状况,但想得到安全而又充足的水源,必须合理的开发。地下水厂对于安全供水的水质的监督和管理也需要研究人员和管理人员不断的研究和创造,这并不是一个一蹴而就的问题,需要时间的累计和实践的检验。水能载舟亦能覆舟,大自然能够给与我们资源,也能夺取我们的成就。没有水资源的社会就像空中楼阁般不稳定,合理的利用地下水源热泵系统来进行水文地质勘查工作,进一步做好水质的检验,真正做到地下水开发的合理、做到地下水无污染,让人们能够放心的饮水。
【参考文献】
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地下水勘察水文地质 篇4
在岩土工程勘察中水文地质勘察是1个极其重要的组成环节却又易于被工作人员所忽略, 甚至会导致一系列的技术问题。鉴于组成岩土体最重要的部分是地下水, 因此水文地质勘察不但是对工程勘察进行1个基础的环境的勘测, 而且将会对工程勘察的特性产生一定的影响, 那么岩土工程勘察的建筑的稳定性和持久性也会深受影响。所以我们要做好水文地质勘察的工作, 对其进行详细的了解和认知, 或许不能做到万无一失, 但要保证犯过的错误不会再犯第二次, 努力做到亡羊补牢、疏而不漏。
1 岩土工程勘察概述
岩土工程勘察是根据建设工程的要求, 查明、分析、评价工程建设所直接占有并使用的有限面积的土地 (例如厂区、居民点、自然村所涉及的区域范围的建筑物所在地) 的地质、环境特征和岩土工程条件, 编制勘察工程文件的活动。岩土勘察工程的主要目的和要求是旨在查明场地稳定性和建筑适应性, 查明场地工程地质和水文地质条件, 查明场地地震效应, 查明场地内不良地质作用 (有地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质作用) , 提供满足设计、施工所需的岩土参数, 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议[1]。按不同勘查阶段和相当规范规程、工程条件提供合格的岩土工程勘察报告。其任务是要正确反映场地和地基的工程地质条件, 结合工程设计和施工条件, 进行技术论证和施工评价, 提出解决岩土工程的建议, 并服务于岩土工程建设的全过程, 确保工程质量, 为设计施工提供依据。
2 水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价内容
在之前的岩土工程勘察报告中, 由于缺乏将基础性设计和施工相结合的方法去评价地下水对岩土工程勘察的影响和带来的危害的经验, 导致很多地区发生多起由于地下水的问题而导致建筑物的基础下沉或者开裂等质量事故。所以, 要吸取先前的经验教训, 在以后水文地质勘察的问题的评价中, 要着重评价地下水对岩土体、建筑物等的影响, 并预测可能出现的岩土工程危害, 继而提出预防方法和治理措施。另外, 岩土工程勘察中还要注意建筑物对地基基础类型的要求, 关注与水文地质有关的一些问题, 搜寻关于选型所需要的水文地质方面的资料。从工程的角度出发, 根据地下水对工程的影响与危害, 考虑在不同的条件下应该着重的评价不同方面的地质问题。最后, 根据地基基础压缩层的范围内所存在的不同性质的粉土、粉细砂, 去预测产生潜蚀、流砂、管涌等现象的可能性, 当基础下部存在承压含水层时, 应进行在基坑开挖后承压水冲毁基坑地板的可能性的计算, 并进行相关的评价。
3 岩土水理性质简介
岩土的水理性质是指岩土同地下水互相作用时所显现出来的各种性质, 例如持水性、透水性等性质, 这些特性与岩石的形态 (即固态、液态、气态等三种) 密切相关。岩土体中的地下水以不同的方式存在着, 例如根据埋藏深度就有上层滞水、潜水、承压水之分;孔隙水、岩溶水、裂隙水等是依照含水层空隙的性质划分[2]。岩土的水理性质是受以不同形式存在的地下水所影响, 并且影响的程度也与不同的岩土类型密切相关。研究表明, 岩土的强度和形变深受岩土水理性质的影响, 且岩土水理性质的部分性质会直接涉及到建筑物的耐久性和平衡性, 所以, 也可以说先前岩土水理性质测试被忽视的情况下所针对岩土工程地质的性质做的评价是不够全面的。
4 地下水的影响
4.1 地下水位变动引起的岩土工程危害
导致地下水水位上升的原因有很多种, 它们都按照各自独特的方式影响地下水位的变化。但是, 研究表明大部分引起地下水位上升的主要因素是地质因素, 比如不同结构的含水层, 水文气象 (气温、降水等) 以及些许的人为作用 (灌溉、施工等) 等因素, 有时会是单一方面的因素, 有时可能是几种因素共同作用的结果。另外, 潜水层水位上升, 可能会导致土壤的沙化、沼泽化, 岩土和地下水对建筑物的危害性加剧, 河岸、斜坡等岩土体产生移动、塌陷等危害性的地质现象。此外, 还会出现一些特殊的岩土体结构受到破坏, 强度减小, 从而导致粉细砂、粉土液饱和等现象的出现, 还会出现流砂、管涌等危害现象[3]。
同样的可以认为人为因素是地下水水位下降的主要原因, 例如在使用水时抽取大量的地下水, 在采煤挖矿活动中的矿床疏干, 或者在上游建造大坝、水库等措施导致下游地下水的补给被截取等因素。无节制地使用地下水, 常常会引起地面干裂、下沉、塌陷等地质灾害以及地下水缺乏、水源枯竭、水质恶化等重大的环境问题[4]。因此, 对人类赖以生存的环境造成很大的危害的同时对岩土体、建筑物的稳定持久带来很大的威胁。
膨胀性岩土会发生不均匀的胀缩变形是由于地下水的水位变化所导致的, 地下水位频繁的升降, 不但会引起岩土频繁的膨胀收缩而导致岩土发生形变, 而且会使得地下水流动积极, 且岩土的膨胀收缩的幅度逐渐变大, 从而会导致地面裂开现象, 进而导致建筑物特别是轻小型建筑物毁坏。土壤层中胶结物中的铁、铝等金属成分会由于地下水的积极流动而流失, 胶结物流失会使得土质松动、稀疏、恶化。最终, 含水量的孔隙比会逐渐变大, 会导致压缩的模量承载力逐渐降低, 给岩土工程勘测造成极大的麻烦和诸多的问题。
4.2 地下水的动压力对岩土工程的影响
众所周知, 在天然的情况下, 地下水动水压力的作用会相对薄弱, 也可以说一般情况下基本不会对岩土工程造成重大的危害。但是, 如果是人为的工程活动, 那就需要另当别论。它会引起地下水的天然动态平衡发生改变, 在一些相对较严重的移动的动水压力作用下, 会引起较严重的岩土工程危害, 类似于流砂、管涌等现象出现[5]。根据流砂、管涌等现象的形成条件, 有关的工程地质部门要为防治此类现象做些较为详细的分析和研究, 以此来解决地下水的动压力给岩土工程带来的危害。
5 结语
在岩土工程勘察技术不断进步的形势下, 水文地质问题将一直是1个不容忽视的问题。它不但可以为岩土工程勘察提供一些技术基础, 还可以提供一些事实依据, 因此水文地质勘察对岩土工程勘察有很大的推动作用。同时作为岩土体重要组成部分的地下水, 对水文地质勘探有极其重要的作用, 因此地下水水位的上升、下降对岩土工程都存在很大的危害, 同时地下水动压力对岩土工程的危害也不容小觑, 所以我们要对这些方面进行分析和研究, 为防治这些问题制定一系列的计划和方案。另外, 在具体的工程建设中, 岩土勘察是必不可少的部分, 然而水文地质勘察作为岩土勘察的重要环节则更不能疏忽, 一定要对工程所处地域进行水文地质勘察, 做好基础工作才能保证以后环节的顺利进行。所以为提高岩土工程勘察的质量, 就要不断加强水文地质勘测的推动作用。在工程勘查时一定要注意查明水文地质问题, 针对地下水对岩土体和建筑物的作用及危害进行仔细地评价, 并提出防治措施和相关建议, 为基础设计和工程施工提供详细的水文地质方面的资料, 以便于降低或消除地下水对岩土工程勘察的危害。
参考文献
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[2]张咸恭, 李岩, 张静, 等.专门工程地质学[M].北京:地质出版社, 2001.
[3]孙广中.地质工程学原理[M].北京:北京地震出版社, 2004.
[4]郭永海.高放废物地质处置中的地质、水文地质、地球化学科学关键问题[J].岩石力学与工程学报, 2007 (9) :26.
第二章第一节 地下水资源勘察 篇5
一、水文地质勘探
清光绪三十三年(19),为查明静安寺涌泉所发气泡的原因,探求附近的地质情况,由当时工部局工程处英籍工程师高佛蓝(c.h.codfrey)主持,在附近钻了3个孔,分别钻到79米(260英尺)、108米(355英尺)和129.5米(425英尺),皆因故而终孔,未达目标。后来,由于上海地区工业用水开采地下水量日益增加,至1949年,开采量已达0.88亿立方米(日均开采量24万立方米)。1949~1957年间,日均开采量又猛增近1倍,近45万立方米/日,占上海市日供水量的1/3左右。当时对地下水资源量并不清楚。1957年,应上海市要求,国家城市建设部(简称城建部)遂以指令性任务下达当时的城建部勘察公司水源勘察三队,由该队承担上海市的水文地质勘察任务。
1957年6月,城建部的苏联专家组编制了《上海供水水文地质勘察任务书》,下半年先遣组来沪搜集资料,进行水文地质调查,编写了《上海市供水水文地质勘察纲要》。先后提出3个勘察方案,采用苏联专家提出的垂直、平行地下水流向,利用旧井资料,勘探孔结合生产的方格网布孔方案。1958年3月,按专家方案,用5台ykc-20和ykc-22型冲击钻机,大口径套管护孔,在人民公园、复兴公园、上海电影院、衡山公园、益民皮革厂的5个孔先后开钻。其中3个孔钻到100~150米,因无法钻进而终孔。复兴公园钻到240米,见花岗岩而终孔,成为上海第一个打到基岩的钻孔。另一孔钻到289米,发现共有4个主要承压含水层,由细——砾砂组成,未胶结,当时自上而下编为第ⅰ-ⅳ含水层,相当于90年代编号为第ⅱ-第ⅴ含水层。
1958年5月,华东师范大学地理系和水源勘察三大队对北到长江,西至江阴、无锡,经苏州太湖,沿大运河到嘉兴、海盐、东海滨的1.3万平方公里范围内,进行了地质水文调查,编制了长江三角洲微地貌成因类型图、长江三角洲前缘第四系岩性分布图、南京——上海沿江地质剖面图及综合勘察总结报告等。提出了上海地下水主要受长江水补给的论点。由于上海市地下水大量开采引起的地面沉降,水文地质勘察必须与地面沉降的防治结合起来进行。后因勘察机构的变化,1961年,上海市水文地质勘察工作及所有资料均移交上海市城市建设局勘察测量纵队。来源:
二、地下水人工补给与储能
1960年,上海地区地下水年开采量达2.03亿立方米(市区1.33亿立方米),开采地下水集中在第二、第三含水层,其相应的地下水位标高,从1949年的-10米左右,下降到1960年的-34米。1960年地面沉降量100毫米。形成地下水位降落漏斗与地面沉降漏斗一致。普陀区、杨浦区的两个大承压水降落漏斗,也是地面沉降的两大漏斗。为防止地面沉降,上海市自来水公司等单位,从1960年开始压缩市区地下水开采量。为了能有效地控制地面沉降,上海市自来水公司等单位,组成了地面沉降研究小组。根据研究小组制定的《1963年控制上海地面沉降科研规划》,成立了由林家廉、张国瑾、柳九霞等组成的地下水人工回灌试验小组。1963年下半年,试验小组在上海无线电二厂、曹杨八村等原有废井中进行探索性回灌试验。在取得经验的基础上,又在复兴岛、杨浦水厂打深井进行回灌试验。通过试验和大规模地下水人工回灌,成功地解决了回灌过程中防止气相、固相和化学堵塞的方法,确定了几种合适的回灌井的结构和安装技术,建立了一套有效的地下水回灌技术,积累了回灌水在不同水温、水质情况下对地下水的影响资料。
大规模回灌试验,证实管井中回灌地下水时,可以抬高井周围局部的地下水水头,在控制地面沉降过程中,作为压缩地下水开采量的一种辅助措施,以加速地下水位恢复。还证实了在承压含水层中回灌水压缩在井的四周,其水温、水质的扩散远较承压水水头的影响范围小,在冬天灌入0~2℃的水,在夏天开采时水温可低达10℃以下,为利用地下水蓄能开辟了前景。以冬灌夏用为例,根据1980年的价格,在制冷能力为418.55焦耳(100大卡)/时,各种方法所需的费用对比为:
高压蒸喷
低压蒸喷
冷冻机
冬灌井
46元/时
52元/时
34.6元/时
17.3元/时
冬灌夏用经济效益十分明显。
人工补给地下水,冬灌夏用,基本防治了地面沉降,并可利用含水层蓄能。到70年代,这项工作已实际用于生产。而美国劳伦斯·伯克利实验室,在野外进行含水层储能试验研究,70年代后期才开始。中国开展含水层储能的试验研究,是世界上最早的国家之一。
三、山区找水勘察
1959年以后,建工部华东市政工程设计院和上海勘察院水文地质勘察队分别承担了大量在山区寻找地下水的工作。岩石地区找水,较之在第四系松散土层中找水,困难更大,有岩性变化大,地质构造复杂,岩层富水性不均一,有的地区基岩埋藏深,成井费用高等。经30多年来的工程实践,山区找水工作,逐步减少了盲目性,成井率和富水井的比例,不断提高。
1964年,华东市政工程设计院水文地质队承担徐州市城市供水勘察,在充分肯定横贯市内呈北西西向断层(与旧黄河故道走向一致)的西部冲断层性质后,选择了断层上盘奥陶系张夏灰岩出露区,布置了近10口勘探生产井,成井率达90%以上,单井出水量~3000立方米/日,其中有一口高产井,单井出水量达1万立方米/日以上。对徐州市的找水勘察,总结了行之有效的山区找水的工作流程,进一步提高了找水水平。工程流程是:在工作之前充分搜集和分析已有的地质、水文地质资料,进行现场踏勘。在踏勘和充分搜集、分析已有资料的基础上,编写地质、水文地质测绘纲要,同时布置综合地面物探,了解隐伏岩层的分布和构造。进行1∶10000~1∶5000的地质、水文地质测绘、填图,进行综合地面物探,并及时分析测绘与物探的成果,调整工作量,开始部分长期观测工作。整理测绘与地面物探成果资料,在此基础上编写勘探工作纲要。按勘探纲要布置的内容,进行水文地质钻探、试验与长期观测工作,进行井下物探工作,将富水钻孔留作生产,并随钻探、试验工作的进展随时整理资料。在对资料的整理和综合分析,进行地下水资源评价后,编写出勘察成果报告书。
1974年,上海市政院水文地质队受上海铁路局委托,为浙赣复线樟树附近的建山车站找水,该项目既要水量大,又要离站近。在找水中,根据南部山区1根张扭性断裂带向北穿过隐伏的茅口灰岩,位于车站附近的特点进行布孔,使单孔涌水量达到2000立方米/日以上,且水位下降很小,满足了建站要求。1975年,上海市政院水文地质队承担将乐机床厂的找水工作。该厂位于闽西北山区,由于受地面水污染,需取地下水作供水水源。在找水中根据该厂地处于永安“山”字型构造中脊的特点,将钻孔布置在南北向压性断裂和长条状灰岩出露的部位,从而找到了所需的地下水。这是由于把城市供水水源地的局部构造问题,放在区域构造体系中加以正确分析的结果。
由于不少地区,石灰岩(一般是含水地层)接近地表,岩溶中充填大量的泥砂,成井后,不但大量泥砂随地下水流入井内,水质混浊,水井淤塞,而且引起附近地面塌陷。1980年,在江苏宜兴三叠系青龙灰岩找水中,上海勘察院根据岩溶发育在断裂两盘一定范围沿着断层倾向的特点,在离断层带附近布孔、钻孔,避开或封闭了浅部的溶洞,揭露和利用了深部的溶洞,为当地驻军找到了优质地下水。六机部勘察公司在云南、福建等地,运用ykc冲击钻机在石灰岩地层寻找了大量岩溶水和裂隙水,为国防建设作出了贡献。
四、地下水资源评价
地下水资源勘察的最终结果,是提交地下水资源勘察报告书,进行地下水资源评价。按环境允许、经济合理的前提,从水量、水质两个方面进行,其中水量的评价,需在勘探过程中正确测定各项水文地质动力学参数和进行渗流场计算。50年代采用的是苏联的方法,以稳定流理论为基础,但在实际工作中,发现了许多矛盾,上海第一批水文地质孔抽水试验后,也同样发现同一口井在不同的抽水量和水位降时计算的渗透系数不一样,不同井径与井出水量的关系不是对数关系,在长期抽水的情况下,承压水的影响半径如何确定,影响半径以外井群,动水位仍有干扰,用这个影响半径计算渗流场误差较大。井的涌水量曲线(q—s)方程,并非公式所显示那样是线性关系等。这些矛盾促使水文地质工作者去了解、研究非稳定流理论,研究地下水运动过程中水位、流量与时间的关系。1959年,在建工部综合勘察院的推动下,开始学习、研究、推广、应用非稳定流理论。1960年,华东勘察分院在建工部综合勘察院帮助下,利用上海第五钢铁厂的深井,进行非稳定流抽水试验,测得了一系列参数,并利用这些参数,估算了该地区的地下水开采量。由于在计算中,没有考虑整个市区深井的干扰,各含水层都在同步开采的不利因素,因此计算的地下水开采量偏大。以后,结合无锡等地城市地下水资料,开展了非稳定流理论的研究和实践。1975年,上海市政院水文地质室将成果编写了《非稳定流抽水试验测定水文地质参数的实例介绍》。此后,在江苏无锡、安徽铜陵新桥矿、浙江椒江等水文地质勘察中,都广泛地应用非稳定流理论测定含水层参数和渗流场计算。
水文地质勘察要点及勘察措施探讨 篇6
关键词:水文地质;勘察;危害性;勘察管理;措施
引言
水文地质问题是工程地质勘察中的重要组成部分,同时地下水也是影响岩土体及基础地质环境的主要因素,因此水文地质问题研究意义重大。工程地质勘察者必须对水文地质引起足够的重视,加强水文地质危害判断,保障工程地质勘察的准确性和有效性,为建筑设计、施工创造有利条件。
1水文地质勘察要点
在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察调查工作,查明工程所属区域的水文地质条件。
1.1水文地质勘察的基本内容
水文地质在地质工程勘察工作过程中十分重要,有效的数据能够让工作人员通过一系列的科学计算和分析统计出水文地质对勘查工作可能造成的影响,尽量减少事故的出现。水文地质主要包含地下水的性质、类别、水位变化、埋深、厚度等数据。在现场,工作人员通常需要通过大量的收集材料和现场原位测试数据全方位的判断和掌握当地的水文地质情况,以确保地质工程勘察正确有序的进行。需要搜集和调查的资料有:(1)自然地理条件:包括气象水文特征和地形地貌特征,气象水文特征是指工程所属地域是属于亚热带还是热带、季风气候,湿润程度、热量、降水量和蒸发量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。(2)地质环境:包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。(3)地下水位情况:在地质工程勘察中,工作人员需要对地下水的类型、流向、水位、变化、埋藏条件等都有所了解,还要明白地表水和地下水如何连接和补给排泄,还有最近几年水文地貌的变化情况。
1.2水文地质的评估工作
水文地质的评估主要注重三个方面。第一,要确定在充分了解了地下水的种种特点情况的基础上,再通过计算来确定在施工时是否能够影响地下水的自然状态,所以,在施工的时候要能充分的评估地下水现有情况对地表建筑和地基等潜在的影响和威胁。第二,在预测水文地质可能出现的情况时,应以地下水对工程的影响与作用为基础,考虑在不同的条件应下着重评价的问题,实际的评价要以地下水分布情况、活动情况以及水的特点进行分析,在这过程中结合当地岩土结构和地层结构的实际状况,充分考虑不同的形态对工程带来的影响,针对存在的问题找出解决方案。第三,在勘察过程中,如若缺少相关的资料,应组织专业的水质研究人员对水质情况进行调查,务必在施工现场测出相关的参数,保证工程在资料健全的情况下能够安全的高效的有序进行。
2工程地质勘察中水文地质的影响
2.1水位变化对岩土工程的危害性
(1)水位上升引起的岩土工程危害。造成地下水上升的因素并不是单一的,其中最为主要的因素则是地下含水层结构发生了变化,此外降雨量的增对、气温的变化以及人为的灌溉等方面,有时也是多种因素一起造成的。这种情况的产生会对施工进度产生影响,而且建筑物的墙体潮湿,特别是对低层建筑物而言。
(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。在自然状态下,地下水位保持稳定的状态,但是当地下水位出现下降情况,那么大多数的因素都是人为干扰造成的,例如大量的抽取地下水,地下矿藏开采过度、修筑水坝截堵下游的地下水等,这就会导致地下水位下沉的速度过快,进而出现地面下沉等问题,地下水也会逐渐枯竭。水污染加剧等问题,不仅对建筑物造成威脅,对人类的居住环境也是十分不利的。
(3)地下水会升降的频率如果变快的话,那么就会造成岩土工程受到破坏。主要是由于地下水升降过快的话,就会造成岩土层产生不稳定的不均匀的缩胀,而且这种情况会不断重复,这就导致整个地下岩土层的收缩幅度逐渐加大,那么就可能引发地裂的情况,进而对建筑物造成破坏。此外,由于地下水升降带的频繁变动,就会导致地下水中积攒的铁、铝等胶结物不断的流失,土质就会逐渐变得稀松,而且含水量逐渐减少,承载能力也就相应下降,使得位于上面的建筑物承载能力降低,使用年限下降。
2.2 地下水压力引起的工程危害
一般情况下地下水压力作用比较微弱,地下水天然状体下,不会对建筑造成危害,但很多人为施工活动中,都可能改变地下水天然的动力平衡状态,造成地下水压力危害。在地下水压力作用下可能引起流沙、基坑突涌,破坏基础稳定性。基础是整个建筑工程的核心,是建筑底部的承重构件,用来将建筑上部荷载传给基础的关键,基础稳定至关重要[4]。一旦建筑物基础稳定性难以得到保障,整个建筑的质量都将受到影响,建筑使用寿命也将大大降低。工程地质勘察中水文地质问题及地下水压力危害必须引起重视。
3水文地质工程勘察管理的有效措施
3.1确保勘察的准确性
在进行建筑工程施工之前,要重视水文地质勘察和工程地质勘察工作,对于存在的问题采取相应的预防措施。同时还要采取措施加强工程建设质量管理,设置合理的目标成本,对各个施工环节进行切实有效的控制,以确保工程的安全进行。要认真对工程地质中的水文地质进行勘察,包括其水质状况、地下水分布的位置和特点、地下水水压等,针对一些重点要加强调查,结合现代化的先进技术和设备,克服调查中遇到的困难,保证勘测的准确性和全面性,确保得到的数据是准确无误的。
3.2确保勘察的客观性
在地质工程的勘察结果上,勘察的结果必须要能为建筑施工提供一定的数据支持,这个结果必须是全面客观的。其中应该包括以下内容:首先是含水层的深度、地下水的类型、岩土的类型和厚度、地下水的流向、地下涌水量、软化系数、渗透系数这些基本的数据。除此之外,还应该有各个含水层之间的对比分析,比如说含水层和低地表水体间的水力联系、地下水的流动和补给状况、水位的变化情况和趋势。
3.4创新勘察和施工技术
为了更好的提升水文地质和工程地质勘察效率和质量,就需要对已有勘察技术进行不断的改革和完善,借助先进的工程勘察技术,提高勘察结果的准确性,将水文地质对工程地质造成的影响降到最低。同时,还要改进施工技术,完善施工流程,选择优质施工材料,以确保建筑施工整体质量。除此之外,利用地基加固技术,不仅有助于优化建筑底层结构,提高建筑地基稳定性,并且还能促使施工安全进行,大幅度提高施工企业的经济效益。
结语
水文地质勘察是工程地质勘察工作的核心部分,是保障建筑物质量和稳定性的重要手段。水文地质勘察对于工程地质勘察来说具有尤为重要的意义,其可以判断出水体的位置、状态和稳定性,在此基础上制定预防及解决措施,从而推动整个工程施工作业的有序展开,大幅度提高工程的整体质量水平。因此开展工程地质勘察工作中必须对其有正确的认识,做好工程地质勘察中水文地质问题的勘察和防治,真正做到防患于未然。
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如何做好水文地质勘察水平 篇7
1 水文地质评价内容
工程地质勘察中水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中, 由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故, 总结以往的经验和教训, 我认为在今后在工程勘察中, 对水文地质问题的评价主要考虑以下内容: (1) 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响, 预测可能产生的岩土工程危害, 提出防治措施。 (2) 工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要, 查明有关水文质问题, 提供选型所需的水文地质资料。 (3) 应从工程角度, 按地下水对工程的作用与影响, 提出不同条件下应当着重评价的地质问题, 如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地, 应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时, 应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层, 应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑, 应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土冻沉降, 边坡失稳进而影响物稳定性的可能。
2 岩土水理性质
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形, 而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视, 对岩土的水理性质却有所忽视, 因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。
既然岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质, 首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响, 然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种, 其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种:软化性;透水性;崩解性;给水性;胀缩性。岩土的水理性质尚有持水性, 溶水性, 毛细管性, 可塑性等。
3 地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害, 主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害
在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化雨季水位水位上升旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性。渐变的。而且变幅较小但是, 人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。 (1) 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响, 有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响;土壤沼泽化、盐渍化, 岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没, 基础上浮、建筑物失稳。 (2) 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降, 常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题, 对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.2 地下水位对岩土物理力学性质的影响
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形严重若形成地裂, 引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。不仅使岩土的膨胀收缩变形往复, 而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此, 在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究, 特别地下水往往升降变化中高度和变化规律这对地基基础深度的选择 (宜选在第下水位以上或地下水位以下, 不宜选在地下水位变动带内) 有主要的参考价值。在建筑工程的地基内, 当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时, 就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时, 软化地基土, 使其强度降低、压缩性增大, 建筑物可能产生较大的沉降变形若水位在压缩层范围下降时, 岩土的自重应力增加, 可能引起地基基础的附加沉降, 如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。
岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等其物理力学性质的变化规律, 与地下水位有着密切的联系。因此, 在分析研究岩土物理力学的变化规律时, 应充分重视地下水位这一重要影响因素。
3.3 地下水动水压力作用引起的岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱, 但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件, 在一定的动水压力作用下, 往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
4 结论
岩土工程问题中, 地下水问题占有相当重要的位置, 准确合理地查明地下水位, 不仅使资料的可靠程度更高, 代写地质工程论文而且可更好地用岩土体的潜在能力。因此, 为提高工程勘察质, 在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题, 以消除下水对岩工程的危害随着工程勘察的发展, 其必将受到越来越广泛的重视切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起极大的推动用。
摘要:为提高工程勘察质量, 在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题, 评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响, 更要提出预防及治理措施的建议, 代写论文为设计和施工提供必要的水文地质资料, 以消除或减少地下水对岩土工程的危害。分别从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的重要性。
关键词:工程勘察,水文地质,地质勘察,影响
参考文献
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如何做好水文地质勘察工作 篇8
在岩土工程勘察中, 应根据工程的具体要求, 通过搜集资料和水文地质勘察工作, 查明工程所属区域的水文地质条件。
1.1 自然地理条件:这里面包括气象水文
特征和地形地貌等内容, 气象水文特征是指工程所属地域, 是属于亚热带还是热带、季风气候与否, 拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。
1.2 地质环境。包括工程所在区域的地
质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。
1.3 地下水位情况。包括近2~5年最高
地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大, 是工程勘察的重点内容。
1.4 各含水层和隔水层的埋藏条件、地
下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
2 水文地质的评价内容
在以往的工程勘察报告中, 由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害, 已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故, 总结以往的经验和教训, 我们认为今后在工程勘察中, 对水文地质问题的评价, 主要应考虑以下内容:
2.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响, 预测可能产生的岩土工程危害, 提出防治措施。
2.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地
基基础类型的需要, 查明有关水文地质问题, 提供选型所需的水文地质资料。
2.3 不仅要查明地下水的天然状态和天
然条件下的影响, 更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况, 及对岩土体和建筑物的反作用。
3.4应从工程角度, 按地下水对工程的作用与影响, 提出不同条件下应当着重评价的地质问题。
3 岩土水理性质的测试和研究
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形, 而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视, 对岩土的水理性质却有所忽视, 因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。
岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质, 而地下水在岩土中有不同的赋存方式, 不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同, 而且影响程度又与岩土类型有关。下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响, 然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
3.1 地下水的赋存形式及对岩土水理性
质的影响:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种, 其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
3.1.1 结合水
3.1.1. 1 强结合水, 又称吸湿水, 吸湿水被
分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜, 是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水, 其吸附力高达10MPa, 在强压下, 其密度接近普通水的两倍, 具有极大粘滞性和弹性, 可以抗剪切, 但不受重力作用, 也不能传递静水压力。
3.1.1. 2 弱结合水, 又称弱薄膜水, 它处于
吸着水之外, 厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水, 可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动, 薄膜水在外界压力下可以变形, 但同样不受重力影响, 且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式, 在砂土中含量甚微。
3.1.2 毛细管水, 是指由毛细管作用保持
在岩土毛细管空隙中的地下水, 可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用, 当毛细管力大于重力时, 毛细管水就上升, 因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与饱水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力, 并能在空隙中垂直上下运动, 对岩土体能起到软化的作用, 有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高, 在砂砾层含量较少, 在粘土中含量很少。
3.1.3 重力水, 是指在重力作用下能在岩
土孔隙、裂隙中自由运动的水, 即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响, 不能抗剪切, 可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下, 在岩土中的渗流活动非常活跃, 对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。
3.2 岩土的主要物理性质及其测试办法:
3.2.1 软化性, 是指岩土体浸水后, 力学
强度降低的特性, 一般用软化系数表示, 即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比, 它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时, 在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。
3.2.2 透水性, 是指水在重力作用下, 岩
土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性, 其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀, 其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育, 其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示, 岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
3.2.3 崩解性, 是指岩土浸水湿化后, 由
于土粒连接被削弱、破坏, 使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。
3.2.4 给水性, 是指在重力作用下饱水岩
土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能, 以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数, 它不但影响基坑涌水量大小, 同时也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
3.2.5 胀缩性, 是指岩土吸水后体积增
大, 失水后体积减小的特性, 岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚, 失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一, 对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。
3.3 地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害, 主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。地下水位变化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位频繁升降三个方面。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起, 但不管什么原因, 当地下水位的变化达到一定程度时, 都将对岩土工程造成危害。地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害主要包括可能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害主要是因为人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件, 在移动的动水压力作用下, 往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害, 造成安全隐患及影响工程质量。
4 结束语
水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用, 随着工程勘察的发展, 其必将受到越来越广泛的重视, 切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
参考文献
水文地质勘察分析与评价 篇9
弥渡金宝山低品位铂钯矿综合利用2 000 t/d采选工程, 位于弥渡县城南东, 平距约45 km处的礼社江北岸, 行政区划属弥渡县德苴乡管辖。矿山距大理市公路里程134 km, 距弥渡县城60 km, 其中从214国道旁苴力镇至矿区48km, 全为弹石路面, 交通较为方便。金宝山低品位铂钯矿综合利用2 000 t/d采选项目在生产正常运行时, 一期的取水规模为55 L/s (4 749 m3/d) ;二期生产规模由2 000 t/d扩产到3 000 t/d, 需生产用水量预计达72 L/s (6 220.8 m3/d) , 而取水水源地礼社江旱季 (4~5月份) 最小流量为60 L/s (5 184 m3/d) , 届时地表水将无法满足生产需要。因此, 为保证供水的可靠性, 长沙有色冶金设计研究院设计思路是:一期旱季, 取水采用渗渠, 为保证供水的可靠性, 增加一大口井;二期供水, 再增加一大口井。为了了解规划区段水文地质和工程地质情况, 设计院特提出该方案取水大口井及渗渠勘察要求, 具体是:勘察大口井位置的水文地质状况, 提供含水层厚度、影响半径、静止水位标高等基本水文地质参数, 井口位置地质柱状图;渗渠上流河流500 m以上范围河床含水层断面图。为满足采选项目生产用水的设计要求, 云南云宝铂钯矿业有限公司特委托我云南地质工程第二勘察院承担该项目水文地质勘察任务。
2地区气象和水文特征
本区气候属高中山区半湿热气候类型, 其特点是:雨量中等、气候温暖、全年无雪。据1981年云南地质第三大队观测资料, 矿山年降水量603~725 mm。六月至十一月为雨季, 十二月至次年五月为旱季, 区内气温因地形与高差的差异而变化, 礼社江河谷地带冬暖夏热, 较高的山坡与山脊则是冬无严寒夏无酷热的适中气候。弥渡南涧两县气象站1975~1981年测定的各气象要素见表1。
3地下水类型
根据区内地下水的赋存条件、水力特征和含水层 (组) 的水理性质, 将区内地下水划分为松散岩类孔隙水、侵入岩类裂隙水及碳酸盐岩类裂隙岩溶水三种类型, 现将各种类型地下水含水层 (组) 富水性分述如下:
3.1 第四系松散岩类孔隙水含水层 (组)
分布于勘察区礼社江北岸边河漫滩内, 含水层 (组) 为第四系全新统冲洪积层 (Qal+pl) , 经勘察取样分析, 主要由圆砾组成 (表2, 含水层颗粒组成一览表) , 局部含卵石、砾砂和细砂, 磨圆度高, 孔隙度较大, 透水性强, 含水层沿河谷呈条带状分布, 形成相对均质含水层, 地下水属潜水性质, 富水性强, 含水层厚度大于20 m, 该含水层 (组) 为项目供水含水层 (组) 。
3.2 侵入岩类裂隙水含水层 (组)
分布于勘察区礼社江北岸部分地区, 含水层 (组) 为燕山期 (Σ52-3) 块状橄榄岩, 岩体构造节理、裂隙发育一般, 透水性、连通性差。区内没有泉水出露, 据区域水文地质资料, 泉水流量<0.1 L/s, 地下径流模数<0.5 L/s·km2, 富水性弱, 不具供水意义。
3.3 碳酸盐岩类型岩溶裂隙水含水层 (组)
分布于勘察区礼社江北岸西部边缘地带及勘察区外围广大地区, 含水层 (组) 为泥盆系金宝山组 (Dj3) 灰质白云岩、薄~中层状白云质灰岩夹泥灰岩。岩体构造节理、裂隙发育, 多发育溶隙、溶孔, 溶洞弱发育, 含水空间以岩溶裂隙、溶孔为主, 透水性、连通性较好, 富水性较均匀。勘察区内出露未见泉水, 据区域水文地质资料, 其岩溶中等发育, 暗河流量<100 L/s, 富水性中等。区内地形切割剧烈, 谷坡陡峻, 岩溶水分布不均匀, 谷坡地带地下水埋藏较深, 选厂区组合井钻孔深112.65 m、矿山回风井钻孔203.56 m均未揭露该层地下水水位, 故选厂区及其周围均不适宜开采该层地下水。
4地下水资源评价
4.1 水量评价
拟建供水水源地为一相对稳定型水源地, 地下水能够直接长期地获得礼社江和其它地下水的渗入补给。当水源地开采之后, 随着水源地内水位的下降和降落漏斗的扩大, 则可能使开采补给量大幅度地增加和排泄量随之减少, 从而达到开采条件下的开采量和补给量的平衡。在合理开采的过程中, 地下水的动态趋于稳定状态;但如果上游筑坝截流, 使礼社江河水流量减少;或河床淤塞, 使渗透条件变差, 都可能引起水源地开采资源量减少的现象。
4.2 地下水资源量综合评价
通过上述计算, 勘察区第四系松散岩类孔隙水补给量 (仅计开采下河水补给量, 不计上游径流地下水补给、两岸基岩类裂隙水、岩溶水的越流补给及大气降水补给) 为10 440 m3/d, 最大需水量为6220.8 m3/d, 占补给量的59.6%, 一般情况下, 能够满足项目用水需求, 取水设施供水功能亦满足项目用水需求。但据相关资料, 若遇到特枯期, 河水流量小于60 L/s (5 184 m3/d) , 即便抽水井完全袭夺河水, 也满足不了需水量, 此时随开采漏斗的扩展, 需调用储存量, 勘察区含水层储水量897 000万m3, 按调用其30% (不计河水补给) 按需水量可供水43天, 按调用其60%, 可供水87天, 待雨季时采漏斗收缩, 补充偿还储存量;此时随开采漏斗的扩展, 地下水径流补给量也有较大增加, 故遇到即使特枯期勘察区地下水资源也满足项目用水需求。
由于勘察区内未有开采井, 缺少地下水长期动态观测资料, 无降雨及水文长期观测资料, 上述评价应属推断的D级资源量。
4.3 水质评价
抽水试验结束前, 采取2组水样进行水质分析。据水质分析结果 (详见附件2) 地下水化学类型为SO42-·HCO3-——Ca2+·Mg2+型, 其中:总矿化度=1 085.08~1 096.43 mg/L, 总硬度=672.91~676.41mg/L, 可溶性SiO2=14.8~15.06 mg/L, 侵蚀性CO2=0.00mg/L, Cl—=24.74~25.52mg/L, Ca2+=170.38~174.75 mg/L;Mg2+=57.45~60.95 mg/L, PH=7.6。地下水对混凝土结构具弱腐蚀, 对钢结构具中等腐蚀。
按《地下水质量标准 (GB/T14848-93) 》评价, 为水质较差的Ⅵ类水, 其中总硬度、SO42-、溶解性总固体指标偏高。除适用于农业和部分工业用水外, 作生活饮用水应进行适当处理。
拟建水源地的地下水与礼社江存在必然的水力联系, 若上游城镇污水、生活垃圾和工业废水直接排入礼社江, 通过河流的垂向、侧向入渗, 地下水的水质也将遭受到污染。
4.4 地下水开采可能引起的环境地质问题
该项目过量的开采地下水使地下水位大幅度下降, 可导致地下水压力减少, 使地下水与沉积物的压力均衡失调, 松散堆积物被压缩地层失水固结, 拟建水源地局部地段将产生地面沉降。但开采范围小, 对地质环境的影响较小。 [ID:7208]
参考文献
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[2]DB29—20—2000, 岩土工程技术规范[S].
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[4]吴林高, 等.工程降水设计施工与基坑渗流理论[M].北京:人民交通出版社, 2002.
青岛某项目水文地质勘察 篇10
1 工程概况
施工场区位于青岛市崂山区, 地理坐标为北纬36.094°~36.100 4°, 东经120.459 8°~120.469°, 海拔高程3 m~30 m, 研究区面积约为4 200 m2, 为苗岭路、深圳路、香港东路和海尔路所包含的区域, 项目总占地面积约22.7万m2, 总建筑面积约73.2万m2。场区以规划梅岭路为界, 分为南北两个地块, 其中北地块以金融商业办公楼和酒店为主, 地上12层~36层, 局部地上2层, 地下1层~2层;南地块西侧以休闲购物中心为主, 地上5层, 地下3层, 东侧规划为青岛啤酒广场。
2 场区稳定水位观测与抽水试验
2.1 稳定水位观测
勘察期间, 在场区27个水文观测孔和5个抽水试验孔内进行了分层观测地下水。其中24个水文孔观测时间大于1个月, 受啤酒节节前施工准备及节后设施的影响, 仅在场区均匀选择了8个孔进行了周期历时超过一个水文年的观测。对场区地下水进行了分层观测, 其中第一层水观测孔27个, 长期观测孔3个;第二层水观测孔24个, 长期观测孔4个;第三层水观测孔3个, 长期观测孔3个。大部分水文孔采用单孔内下不同孔径的管材进行分层止水观测, 为了检查比较止水效果, 又选择在5个水文孔的距离小于5 m的位置进行了水文孔施工, 孔深不超过第一, 二层地下水之间的相对隔水侧。
2.2 观测统计结果
观测统计结果显示, 勘察期间, 场区第一层地下水水位埋深0.66 m~4.85 m, 绝对标高1.63 m~7.46 m, 高水位集中在7月~9月, 低水位在1月~3月, 年最大变幅约1.70 m。场区第二层地下水水位埋深0.75 m~5.56 m, 绝对标高1.45 m~7.47 m, 高水位集中在7月~9月, 低水位在2月~4月, 年最大变幅约2.03 m。场区第三层地下水水位埋深1.07 m~5.18 m, 绝对标高3.28 m~8.15 m, 高水位集中在7月~9月, 低水位在2月~4月, 年最大变幅约1.88 m。场区地下水位受降雨影响较大, 雨季时, 一般降水过后的第1天, 地下水位会有急剧上升, 幅度一般在0.3 m~1.0 m, 但随后几天, 水位逐渐下降, 但整体上不会低于降水前地下水位, 呈逐步上升趋势。由于不是供水层, 该场区无地下水开采, 主要受大气降水和蒸发的影响, 由于地下水位观测始于丰水期, 地下水位一致处于下降状态, 在第二年的4月, 地下水位由于降水有小幅度的上升。场区地下水位动态见图1。
2.3 抽水试验
为确定场区含水层的水文地质参数, 共布置完成了10个抽水试验孔, 6个抽水试验观测孔。对涌水量较小的抽水试验孔进行了潜水、基岩裂隙水简易分层抽水试验, 完成了水位恢复观测。对带观测孔的承压水完整井进行稳定流抽水试验。选取代表性的抽水试验孔及观测孔数据见表1。
m
2.4 抽水试验成果
本次抽水试验前后时间共约100 h, 部分抽水试验孔采用稳定流抽水, 每个试验孔进行3次降深, 动水位稳定时间大于8 h, 最后测量恢复水位, 观测孔动水位同时观测。抽水设备采用潜水泵。测试结果和计算结果见表2。根据抽水试验结果, 结合当地经验, 建议场区各岩土层渗透系数见表3。
3 结语
根据钻探实验以及观测抽水试验得出如下结论:
1) 场区地下水类型分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种。基岩裂隙水区分布在丘陵边缘地带, 松散岩类孔隙水外围, 主要赋水岩性为强风化花岗岩及基岩节理裂隙内。松散岩类孔隙水含水岩组为区内主要含水岩组, 主要由第四系冲积、冲洪积层粗砂、砾砂及海相砂层组成。场区松散岩类孔隙水含水层受地貌控制和影响, 其平面形态呈南北向带状, 宽度在300 m~450 m, 呈南宽北窄状。场区西侧、东北侧地下水类型主要为基岩裂隙水, 地下水沿风化裂隙以地下水径流的形式向中部汇流。在南北方向上, 地下水径流方向与地形地势一致, 总的流向是由北向南, 与地表水流向及地表倾斜方向基本一致。
2) 场区地下水含水层可分为三个相对含水层, 由于隔水层分布不均匀, 三层水之间具有一定的水力联系。第一含水层为粉细砂、中粗砂层, 地下水水位埋深0.66 m~4.85 m, 绝对标高1.63 m~7.46 m, 高水位集中在7月~9月, 低水位在1月~3月, 年最大变幅约1.70 m。第二含水层为含粘性土粗砂, 地下水水位埋深0.75 m~5.56 m, 绝对标高1.45 m~7.47 m, 高水位集中在7月~9月, 低水位在2月~4月, 年最大变幅约2.03 m。第三含水层为基岩风化带及构造破碎带, 地下水水位埋深1.07 m~5.18 m, 绝对标高3.28 m~8.15 m, 高水位集中在7月~9月, 低水位在2月~4月, 年最大变幅约1.88 m。
摘要:水文地质勘察是工程勘察的重要组成部分, 为提高工程质量, 保证施工安全及建筑物安全, 对施工场区所在地进行了详细的水文地质勘察, 应用水文地质钻探手段, 准确测量了施工场区地下水位以及地下水赋存类型、含水层厚度、地层渗透性等, 进行水文地质分区, 为抗浮设防水位参数的确定提供依据。
关键词:水文,地下水,地下水位
参考文献
[1]孔德坊.工程岩土学[M].北京:地质出版社, 1994.
[2]闫闯.岩土工程勘察中的水文地质问题[J].科技创新导报, 2009 (10) :731-748.
浅议水文地质的勘察 篇11
关键词:水文地质;方法;措施
在工程进行之前,要对该地区提前进行地质勘查工作,这是保障工程设施顺利进行的重要措施。其中,水文地质勘查是研究该地区相关水文地质条件的工作。可以查明该地区地下水的情况以及分布的规律,在整个地质勘查工作中占有很重要的地位。但是在实际的地质勘查工作中,由于勘查的结果很少直接涉及到相关的水温参数,因此水文地质问题的重要性经常被忽略。在我国水文地质条件比较复杂的地区,由于对水文地质问题的忽略而经常发生各种问题,严重危害了各种岩土工程的进度,造成了不少的经济损失。因此,为了提高工程勘察质量,就得对水文地质问题加以重视,详细查明地区的水文地质问题,并对可能引发的危害提前做好预防措施,从而减轻甚至是消除地下水对岩土工程的危害。
1水文地质勘察工作的方法
1.1水文地质物探技术与钻探技术。水文地质物探技术是根据地下水、含水层面和非含水层面之间不同的物理特征,来进行判断的技术方法,主要是根据地下水的物理特性来进行的。其中,最经常用到的也是用途最广的是自然电场法、电测深法以及浅层地震法等。有时为了提高勘查的速度和效率,经常使用物探技术确定抽水试验的地点和钻孔。物探技术的优点很多,它的成本少,操作简单,速度快,效率高,是在水文地質调查研究中经常用到的技术之一:水文地质钻探技术探寻地区地下水源最直接的方法,它是利用钻探工程技术的原理,对地表下较深层次的水源情况进行勘查的工作。但是它也有很大的缺点,由于地下水的特性,决定了该技术与一般的矿产钻探技术相比,要求更加的严格,条件也更加的苛刻。在进行工作时必须要求有比较大的孔径以及使用清水钻进,否则很可能会导致水文地质参数的失真。因此,该技术的成本比较高。
1.2水文地质的测绘。在进行水源地质调查之前,要首先进行水文地质的测绘工作。在一定程度上可以说测绘工作是进行水文地质研究工作的基础,因此该技术的精度有一定的要求,并且可以对地区的地下水以及相关的水文地质现象进行探查。其中,主要的工作内容就是对地下水和其相关的地质现象实地观测,用来查明地下水的分布、形成和埋藏的条件以及岩土含水性,找寻富水地段,按照一定的标准,把它们以图纸的形式表现出来,并对水文地质规律进行总结。为了提高测绘工作的精度和工作效率,在进行测绘工作时可以利用遥感技术对抗控以及卫星照片进行解释,以配合测绘工作的进行。
1.3地下水动态观测技术以及水文地质实验。地下水动态观测技术是水文地质勘查工作中很重要的内容。由于地下水自身具有流动性的特点,因此,在进行水文勘查工作时,为了提高工作的精度以及效率,从而更好的研究水文情况,需要对水源的运行规律进行一定的探查,在进行试验和钻探时也要注意留下一部分的钻孔,从而可以进行长期有效的观测,为之后地下水文地质的计算提供基础资料;水文地质的实验,地质进行试验,其根本目的就是获取足够准确的资料信息,从而为矿山水资源含量的估算和水质好坏的评价做好充分准备,比如通过对水进行抽检等方式。
1.4水文地质实验分析以及编制报告。在水文地质勘测过程中,我们要通过选取水样、岩样或土样等样品进行实验,在实验室内进行样品的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析和同位素年龄测定等:水文地质勘测的成果必须包含报告和图件两个部分。在报告当中,我们应当要能够正确反映水文地质的实际条件,并对要求解决的问题作出回答。图件一般为一系列的水文地质图,根据勘测的目的和要求的不同,图件的数量和内容也都不尽相同。
2水文地质造成的危害
2.1对地表建成建筑的危害。地下水会对地面的工程建筑造成很大的危害。表现为地下水受到自然因素或者是人为因素的影响会发生变化,而这些变化又会对建筑物基础产生变化。例如对地下水的过量开采会导致地面坍塌的水文地质灾害的发生,从而对地面建筑物造成危害。另外,地下水受到影响反作用于地面建筑,使地下水层与建筑物基础之间的力学结构产生变化,从而影响地面建筑。最常见是建筑物倒塌之后,也可以看到墙体裂缝以及岩土工程扭曲变形等。
2.2对地表桩基工程的危害。工程施工中,为了加固地基,增加建筑物地基对建筑物的承载能力,通常采用桩基工程。在地质勘察阶段,我们要时刻观察地下水的情况以及变化,依据这些情况决定是否采用桩基工程,具体采用预制桩、搅拌桩,还是灌注桩。如果地下水比较丰裕,流速也比较快,再加上桩基周围的岩土比较松软,就会造成桩基周围岩土流失、松动,影响到桩基的牢固度,甚至会使桩基失去作用。另外,还要充分考虑到,由于地下水作用的影响,从而导致桩身与周围土层发生沉降的速度,要注意不能使桩身的沉降速度小于土层的沉降速度,否则会导致桩身产生负方向上的摩擦力,从而影响到桩基的承载能力。
2.3废弃矿井产生水患对正常生产矿井构成威胁。近些年来,由于各种原因导致很多小煤矿被关闭,在矿井周边形成了新的水源和导水通道。但是这些矿井在关闭后并没对这些水源和通道进行处理,也没有及时进行预防善后措施,岁废弃矿井突水条件的认识也不足,如果不能及时加以防范和控制,就会频繁发生灾难性的突水事故,甚至还会造成严重的地质灾害和环境污染问题。
结束语:随着社会的发展以及工业化程度的加深,我国的工程项目越来越多,由此带来的水文地质问题也越发的重要。因此,重视并改进水文地质勘查工作具有很重要的意义。
污染场地环境水文地质勘察研究 篇12
水文地质勘察是做好污染场地综合治理的重要内容, 做好环境水文地质勘察, 既是保护水资源、在可控范围内降低水污染危害的必要前提, 也是在当前土地资源严重紧缺的情况下, 改善被污染土地水文状况、实现被污染土地再利用的重要举措。因此, 要高度重视对污染场地环境水文地质勘察工作的研究, 加大政策和经济支持力度, 推动勘察技术的进一步发展, 提高这项工作的有效性。
1 做好污染场地环境水文地质勘察的必要性
污染场地是社会工业化进程的产物, 对国家生态环境和经济发展等方面所造成的危害极为严重。目前, 世界各国对污染场地概念的理解尚未完全一致, 但在本质上均指为特定的空间或区域内的土壤、地下水和地表水中所含有害物质的浓度超过一定的环境背景值, 并对此空间或区域的人体健康及自然环境已经或可能造成相应的负面影响。由于历史、经济和认识等方面原因, 我国目前在管理污染场地环境、进行相应的土壤、水文地质监测技术发展形势不容乐观。尤其是在我国工业化、城市化进程的加快大背景下, 许多城市为调整产业结构而实施了城市布局调整战略, 大批工矿企业逐步被关停、转产或搬迁, 我国的污染场地数量和面积不断增长。做好污染场地环境水文地质勘察工作, 对于加强对污染场地环境的综合管理, 保护人体健康和生态环境具有重要的意义。
2 污染场地环境水文地质勘察的内容和流程
2.1 勘察的内容
具体来说, 污染场地环境水文地质勘察工作主要包括确认勘察和详细勘察两部分内容。确认勘察, 主要是确定污染场地的初步勘察, 技术人员通过查看相关资料、进行实地考察, 初步了解该场地污染的途径、区域和类型, 以划定需要进行勘察的具体范围, 为后续的详细勘察做好准备。详细勘察, 即进入水文地质勘察的实质阶段, 在这一阶段技术人员要做好以下工作:一是要做好污染场地的历史及生产活动变迁情况调查, 对比污染场地污染前后的改变, 判断污染场地的主要污染来源、污染途径;二是要全面了解污染场地环境的水文地质条件, 包括地下水的埋藏、分布、水位及其动态变化, 获取地下水流向、流速、径流等具体数据;三是要查明场地土壤及水资源的污染情况及分布;四是在上述工作的基础上, 对污染场地的环境风险进行科学全面评价, 提出有效的治理措施及建议。
2.2 勘察的流程
做好污染场地环境水文地质勘察工作, 应在充分全面掌握场地污染状况的基础上, 通过现场勘探、采样和室内检测分析等实际操作, 结合借助现代信息技术手段进行后期风险评价, 并最终得出风险评价结果和治理措施建议, 制定科学的勘察方案。具体工作流程如图1。
在对污染场地环境水文地质的各项指标进行勘察时, 应重点考虑到勘察点的设置、检测要求及关于环境的风险评估这三方面的技术操作要点:一是要尽量满足水文地质勘察的实际需要, 在每一个疑似被污染的地区设置应至少3个以上的勘察点, 在地下水附近则应至少布置3个水质检测井, 为后续的水样采集及分析工作进行充分的准备;二是应综合考虑污染场地环境中的各种因素, 在对水样进行分析检测时, 还应对污染场地土壤及其他可能的危险物进行检测分析;三是应在全面考虑各种因素的前提下制定多个污染修复方案, 在有效论证和对比之后, 选取最佳方案。
3 污染场地环境水文地质勘察技术发展展望
科技的发展是其他一切发展的重要支持。当前我国在污染场地环境水文地质勘察方面的技术存在着进展缓慢、技术不成熟和应用性较差等问题, 这已经严重妨碍到我国社会的发展进程。有关部门、科研机构单位及工作人员应当积极正视这一现实情况, 完善对污染场地环境综合管理的各项法规制度, 加大对水文地质勘察技术研究的投入, 正确区分早期的水文地质勘查与污染场地环境水文地质勘察之间的不同, 充分利用现代信息技术, 提高污染场地环境水文地质勘察工作的效度。
摘要:通过分析我国污染场地水文地质勘察工作及勘察技术发展的实际情况, 指出水文地质勘察的技术要点并对水文地质勘察技术研发进行了展望。
关键词:污染场地,水文地质,勘查
参考文献
[1]付明, 胡晓辉.地下水分布式多参数实时监测系统[J].地球信息科学, 2004, 6 (1) .