水文地质勘察分析与研究论文

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水文地质勘察分析与研究
摘要:在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题虽然重要但却是一个易于被忽视的问题。

之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系且互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。

因此为提高工程勘察质察中不仅应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,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。

关键词:水文地质;勘察;地下水;技术
中图分类号:f407.1 文献标识码:a 文章编号:
1水文地质勘察工程问题
1.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害
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,主要有人类活动因素如工程建筑施工、工业废水和生活污水的渗透等影响;水文气象因素如降雨量、气温等;地质因素如含水层颗粒大小、总体岩性水平变化等。

有时往往是几种因素的综合结果。

(1)土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。

(2)斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。

(3)一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。

(4)引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。

(5)地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。

(6)引起坚硬岩土软化,水解、膨胀、抗剪强度降低。

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。

地下水的过大下降可能引起岩土工程的危害主要体现在以下几
个方面:
(1)常常诱发地裂、地表塌陷、地面塌陷等地质灾害,对岩土体、建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全。

(2)地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对人类自身的居住环境造成很大威胁。

(3)施工降水等活动中产生水头差导致动水压力的产生,使粉细砂、粉土层中的土颗粒受到冲刷,将细颗粒冲走,使土的结构遭到破坏。

1.2 地下水动力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的水压力作用下,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,造成安全隐患及影响工程质量。

2水文地质勘察的基本要求
2.1 查明相关的水文地质条件
区域性气候资料,如降水量、蒸发量、历史水位、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。

主要含水层的分布、厚度及埋深,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;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数。

场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。

2.2 水文地质问题评价内容
按地下水对工程的作用与影响,提出在不同条件下应当重点评价的地质问题并提出防治措施。

如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性;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。

密切结合建筑物地基基础类型(如基坑工程、边坡工程、桩基工程)和施工需要,查明有关水文地质问题,提供所需的水文地质参数。

对高层建筑或重大工程,当水文地质条件对地基评价、基础抗浮和工程降水有重大影响时,宜进行专门的水文地质勘察。

对缺乏常年地下水位监测资料的地区,在高层建筑或重大工程的初步勘察时,宜设置长期观测孔,对有关层位的地下水进行长期观测。

3 水文地质勘察的技术探讨
3.1 物探技术。

在水文地质勘察中,物探属于比较先进的技术手段。

通过物探可以查明岩溶发育段的分布情况、含水层的具体位置,断裂富水带的位置、以及咸淡水的分界等情况。

在实际使用中,一般采取多种方法配合使用,以有针对性的进行水文地质勘察。

物探测井技术尤其是数字测井技术的应用,大大提高了物探的工作效率。

在实际应用中,物探测井技术和钻探技术结合起来,可以更为准确的确定水文地质的情况。

3.2钻探技术
一般来说测绘和物探是钻探的基础,然后再通过钻孔确定地质水文条件的具体信息。

勘探线和点的布置要合理,钻孔结构要和抽水实验、成井相一致。

在含水层边缘的设置钻孔,是为了勘察边界的具体位置以及其性质。

钻孔的布置要和取水工程相协调,这样有利于尽将部分钻孔孔作为探采结合孔,有利于节约成本。

3.3抽水测试
钻孔抽水试验是水文地质测试的重要内容,为进行地下水水量的计算提供必要的数据支持。

抽水测试一般选择富水性地带。

在实际操作中要注意以下方面: 抽水试验孔的设计要勘探孔的设计相一致; 抽水井的设计要和生产井保持一致性; 抽水的强度要以设计取水量作为参照标准; 观测孔要分布在整个观测区域,以增强数据的准确性; 抽水时间一般选择枯水季节,这样可以获得较大的降深、准确分析水位的变化趋势,提高计算的精确度。

抽水试验的持续时间比较长,一般需30 多天。

3.4动态监测
对地下水进行动态的检测,主要内容包括勘察地下水的形成条件、水质、水量,分析可能对地下水动态的产生影响的气象和人为等因素,分析开采地下水可能带来的影响。

为施工和建设提供参考和依据,以便及时采取应对措施。

4工程勘察中水文地质参数的测定
4.1 测定不同的水文地质参数选择不同的测定方法
测水位:钻孔、探井或测压管观测。

渗透系数、导水系数:抽水试验、注水试验、压水试验、室内渗透试验。

给水度、释水系数:单孔抽水试验、非稳定流抽水试验、地下水位长期观测、室内试验。

越流系数、越流因数:多孔抽水试验。

单位吸水率:注水试验、压水试验。

毛细水上升高度:试坑观测、室内试验。

4.2 地下水的量测要求
地下水水位的测定,在工程地质勘察中,凡遇含水地层时,均应测定地下水位。

其中静止水位的量测应有一定的稳定时间,其稳定时间按含水层的渗透性确定,需要时宜在勘察结束后统一测静止水位;当采用泥浆钻进时,测水位前应将测水管打入含水层中20厘米或洗孔后量测;对多层含水层的水位量测,必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。

测定地下水流向可用几何法,并同时量测各孔内水位,确定地下水的流向。

地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。

抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应用范围具体
选用不同的方法;抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高;水位量测应采用同一方法和仪器,读数对抽水孔为厘米,对观测孔为毫米;当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线,在一定范围内波动,而没有持续上升和下降时,可认为已经稳定;抽水结束后应量测恢复水位等规定。

渗水试验和注水试验可在度坑或钻孔中进行。

对砂土和粉土,可采用试坑单环法;对粘性土可采用试坑双环法;试验深度较大时可采用钻孔法。

压水试验应根据工程要求,结合工程地质测绘和钻探资料,确定试验孔位,按岩层的渗透特性划分试验段,按需要确定试验的起始压力、最大压力和压力级数,及时绘制压力与压入水量的关系曲线,计算试段的透水率,确定p-q曲线类型。

5 小结
切实做好水文地质工作将有效地减少或消除地下水对工程和人
类生产生活的危害,同时也对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

参考文献
[1] 隋嘉. 工程勘察中水文地质问题分析研究[j]. 科技促进发展. 2010(08)
[2] 刘景龙,付丽莉,赵璐. 浅谈工程地质勘察与水文地质[j]. 黑龙江科技信息. 2011(18)。

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