论述水利工程中的水文地质问题分析

中国新技术新产品
一７ ３
方 面所 起 的重要 作 用显 而易 见 ，希望 通过 本 文进一 步 引起勘 察 同行 对水 文地 质 工作 的重
视 ，在 工程 地质 勘察 中切实 加强 对水 文 地质 问题 的分 析 ，使 工 程地 质勘 察成 果 的实 用性 和预 见性更 好 ， 更好 地服 务于 工程 建设 。 参 考文 献 础 上浮 ， 物失 稳； 建筑 ｃ 原本 并 没有 达 到饱 和 状 态 的砂 土 及 『１ 议 论 文 利 工程 中 的工 程 地 质 环境 分 ． 使 １会 水 粉 土达 到饱 和状态 ， 发砂 土地 震 液化 问题 ， 析 ． 引 中国水 利 学会勘 测专 业委 员会 ２０ ０２年 学 术研讨 会 ２０． ０２ 或者 引发 流砂 、 涌等现 象 ； 管
１ 不 仅要 查 明地 下水 的天 然 赋 存 状 态 ＿ ３ 和 天然 条件下 的 变化 规律 ，更 重要 的 是分 析 和 预测今 后在 人 为工 程活 动影 响 下地 下水 的 变化 情况 ，及 其对 岩 土体 和建 设工 程 的不 良 作用 。 １ ． 下水 位 的高 低 对各 种 建 筑 物 及 水 ４地 利工 程建 设都 很 重要 ，在 分析 工程 地质 问 题 时 ， 下水 位 以上 和以下 要分 别对 待 。 地 应从 工程 角度 ，按 地下 水对 建 筑工 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 。 ２ 要 重视 岩土 水理 性质 的测 试 和研 究 土 的水理性 质是 指 岩土 与地 下水 相互 作 用时 岩土 显示 出来 的 各种 性质 ，主 要有 容 水 性 、 水性 、 持 给水 性 、 毛细 管性 、 水性 等 ， 透 这 些特 性与 构成 岩士 的 固态 、 液态 、 态三 相 紧 气 密相 关 。 地 下 水在 岩 土 体 中有 不 同 的赋 存 方 式 ： 按埋 藏 条 件分 为 上 层滞 水 、 水 、 潜 承压 水 ， 按 含水层 空 隙性 质分 为孑 隙 水 、裂 隙水 、岩溶 Ｌ
￡ 引起 土 壤 沼 泽化 、 渍 化 ， 上 及地 下 盐 岩 水 对 建筑 物腐蚀 性增 强 。 ３ 地下 水位 下 降引起 的岩 土工 程危 害 。 ＿ ２ 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 、 建 水库 截夺 下游 地 修 下 水 的补给 等 。 地 下水 位 的过大 下 降 ， 常诱 发 地裂 、 常 地 面沉 降 、地 面塌 陷等 地质 灾 害 以及地 下水 源 枯 竭 、 质恶 化等 环 境 问题 ， 水 有些 地 区可能 产 生 沙漠 化或 海水 倒灌 情况 ， 岩 土体 、 对 建筑 物 的稳定 性 和人类 自身 的居 住 环境 造成 很大 威 胁。 ３３ 下 水 位 升 降 对 岩 土 工 程 造 成 的 危 －地 害。 造成 地 下水位 波动 的 原因 可能有 ： 气候 的 年份 ， 节变 化 ， 季 地球 与月 球 引力 变化 ， 流 、 河 湖泊 、水 库 水位 变化 ，潮 汐 变化 及气 压变 化 等。 地 下 水位 反复 升 降 可 能造 成 以 下结 果 ： ａ 下 水 位 的波 动总 是导 致 土 的压 密 ， 为 ． 地 因 土 体 卸 载 后 接 着 再 加 载其 密 度 总 比 原 来 的 大 ；． 加 建筑 基 础工 程 材料 的腐蚀 性 破坏 ； ｂ 增 ｃ． 使 木 桩 干 湿交 替 容 易腐 烂 ， 泥 炭 土 地 基 使 比永远 埋 于水 下 更 加不 利 ；． 一些 含 盐 地 ｄ使 层如 石膏 层 和钠盐 层发 生 溶解 作用 从 而使建 筑物 产 生 相 当大 的位 移 ；． 引起 膨 胀 性岩 ｅ能 土产 生不 均匀 的胀 缩 变形 ，当地下 水升 降频 繁时 ， 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 不断 加大 ，进 而 形成 地裂 引起 建筑 物特 别 是轻 型建 筑物 的破 坏。 地下 水在 天然 状 态下 的动 水压 力作 用 比 较微 弱 ， 般 不会 造成 什 么危 害 ， 在 人为工 一 但 程活 动 中 由于改变 了地 下水 天 然动 力平 衡条 件 。 浮 压力 或扬 压力 的作用 下 ， 在 往往会 引起 些 严 重 的 岩 土工 程 危 害 ， 如流 砂 、 涌 、 管 基 坑突 涌等 。流砂 、 涌 、 管 基坑 突 涌 的形 成 条件 和防 治措施 在有 关 的工 程地 质 文献 中 已有较 详细 的论述 ， 里不 再重 复 。 这 结 束语 综 上所 述 ，水文 地 质工 作在 工程 地 质灾 害防治 、 建筑 物 基础 持力 层选 择 、 基础 设计 等
水。 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 的 类 型有 关 。 通 过测 试岩 土 的水理 性 质指 标 ，可 以为 今后地 下水 位水 量发 生 变化 时应 采取 的工程
ｄ斜坡 、 岸 临 空 面 因 潜水 位上 升降 低 ． 河 了岩 土体 力学性 能失 去正 常 的使用 功能 ； ｅ 可使 原来 未 加 防护 的地 下 室 浸水 而 ． 还 不能 用于 原来 目的 ；
一
措施 提供设 计依 据 。有研 究 表 明岩 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 到水 工建 筑 物 的稳定 性 。 以 往在工 程地 质勘 察 中对岩 土水 理 性质 的测 试 多被忽 视 ，这 种 情况 下对 岩 土工 程地 质性 质
关键 词 ： 水利 工程 ； 质勘 察 ； 地 水文地 质
水 利 丁 程 中地 下 水 是 岩 土 体 的 组 成 部 分 ，其主要会 直 接影 响建 设 场地 地基 岩 土体 的工 程特性 ，而 且会 对建 筑物 和 水利 工程 地 基基 础的稳 定性 和耐 久性 都产 生影 响 。 水利 ＿ 程地 质勘 察 的基本 任 务是 运用 地 Ｔ 质和 力学 知识 回答 工程 上 的地质 问 题 ，其 目 的 主要是 查 明工 程地 质 条件 （ 与工 程 建设 有 关 的地质要 素之 综合 ， 括地 形地 貌条 件 、 包 岩 土类 型及其 工程 地质 性质 、 质结 构 、 地 水文 地 质 条件 等 ） 析 存 在 的 工 程地 质 问题 、 工 、 分 对 程 建设 场 区作 出工程 地质 评 价 ，从 地 质方 面 保 证 工程建 筑与 地质 环境 相适 应 ，使 程 安 全、 经济 、 运行 正 常。 任何建 设工 程项 目的设计 ，一般 均需 通 过一 系 列 的观 测 、 探 、 验 ， 明 调查 区的 勘 试 查 水 文地 质 条件 ， 握调 查 区地 下水 的形 成 、 掌 赋 存、 运动 特 征 、 质 水量 变 化 规律 ， 供 在 制 水 提 定 利 用 或 排 除 地 下 水 措 施 时 的水 文 地 质 依 据。 但是 在 实 际 的工 程地 质 勘 察 工作 中 ， 人 们 通常更 加 注重对 勘探 揭 露 出来 的岩 土类 型 及 其工 程地质 性 质 、 质结 构 的研 究 ， 少 直 地 很 接 涉及 水文地 质参 数 的利 用 ，水文 地 质问题 往 往 只被 认 为是 象征性 的工作 ，在 勘察 报 告 中大多 只是 简单地 对 天然状 态 下 的水 文地质 条 件作 一般性 评 价 。 在一 些 水 文地 质 条件 较 复 杂 的地 区 ， 由 于对水 文地质 问题 研 究不 够深 入 ，导致 经 常 发 生 由地 下 水 引 发 的 各 种 岩 土 工 程 危 害 问 题， 令勘 察和 设计处 于难 堪 的境地 。 １ 应 明确工 程 地 质勘 察 中水 文 地 质 问 题 的评价 内容 对工 程有 影 响的 水文 地质 因 素有 ：地下 水 的类 型 、 下水位 及 变动 幅度 、 地 含水 层 和 隔 水层 的厚 度和 分布 及组 合关 系 、土层 或 岩层 渗透 性 的强弱 及渗 透 系数 、承压 含 水层 的特 征 及水 头等 。 为提 高工 程地 质 勘察 质量 ，应 在工 程地 质 勘察 中加强 对水 文地 质 问题 的研 究 ，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 和建设 工程 可 能产 生 的 作用 及其 影响 ，更要 提 出预 防及 治理 措施 的 建议 ，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 对工 程建设 的危 害 。 但在 工程 地质 勘察 报告 中 ，通 常缺 少结 合基 础设计 和施 工 的需要 评 价地 下水 对岩 土 工程 的作 用和危 害 ，今后 在 工程 地质 勘察 中 应 从 以 下 几个 方 面 对 水 文 地 质 问 题 进 行 评 价： １ 应 重点 评 价地 下 水 对 岩 土 体 和建 设 ． １ 工程 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 。 １ ． ２工程 地 质 勘察 中还 应 密 切结 合 建 筑 物地 基基 础类 型 ，查 明与该 地基 基础 类 型有 关 的水文 地质 问题 ，提供 选 型所 需 的水 文地 质 资料 。
工 程 技 术
Ｃｉ ｗ ｅ ｎｏｅａ ｏ： ｈａ ｅ Ｔ ｈ ｌｉ ｄ ｒｕ ｎＮ ｃ ｏｇｓｎＰｄ兰 ｃ ｔ ｓ
论述 水利工程 中的水文地质 问题分析
董 在 付
（ 楚雄 市水 利 局 ， 南 楚雄 ６ ５ ０ ） 云 ７ ０ ０ 摘 要 ： 文主要 针 对水 利工程 地质 勘 察 中应从哪 几 方 面对水 文地 质 问题进 行 分析 论述 ， 本 仅供 参 考。
的评 价 是不 够全 面 的。 ３ 充分 认 识 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 化可 由天 然 因素 或人 为 因素 引起 ， 当地下 水位 的 变化 达到 一定 程 度时 ， 都 会 对岩 土工 程造 成危 害 ，地下 水位 变 化 引起 的危害 可分 为三 种 ： ３１ ． 潜水位 上升 引起 的岩 土工 程危 害 。 造 成潜 水位 上 升的 因素 包括 ： 近修 建水 库 ， 附 附 近河流、 湖泊 、 水库 的水 位 升高 ， 溉 工 程 包 灌 括 引水渠 道 和水 浇地 渗漏 工程 施 工 、工 业 废 水 和各种 地下 给排 水管 道 的渗漏 等 。 潜水 位 的上升 对建 筑物 的安 全 是极 其 不 利的： ａ．它会 软化 地 基 ， 粘 性 土 含 水 率 增 高 使 而 强度 降低 压缩 性增 高 ，进而 使建 筑 物产 生 较 大 的沉 降 变形 ； ｂ使 地 基 隆起 或 产 生 侧 向位 移 ， 起 基 ． 引