水文地质论文范文
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第1篇
1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响
在岩土工程中，地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题，对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测，并根据相关评价结果，制定切实可行措施，对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。
1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合
水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合，查明地质水文情况，可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等，还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析，形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动，周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价，为工程提供全面水文地质评价报告。
1.3地下水对工程建设的作用和影响
地下水对工程的作用和影响呈现多元性，需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价；其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价；再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价；在地下水水位以下开挖基坑，需要进行富水性和渗透性试验，要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。
2岩土主要水理性质和具体测试方法
根据地下水在岩土中的存在方式可以分为：结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质，是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质，对制定科学测试方法有积极作用。
2.1岩土的软化性
岩土的软化性，是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化，一般情况要用软化系数进行表示，根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层，地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下，都存在软化特性。在地下水作用时，也容易产生较多软化层，对建筑工程的影响自然呈现显性。
2.2岩土的透水性
岩土都有透水性，自然水在重力作用下，穿过岩土下沉。岩土性质有差异，其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大，透水性较好；如果颗粒很细小，其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小，对岩土产生的软化作用自然不同，进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。
2.3岩土的崩解性
岩土在地下水作用下，土粒连接被破坏，很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低，与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土，大多会以散开方式崩解，如果是石英为主的残积土，则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式，可以针对性地制定防范措施。
2.4岩土的胀缩性
岩土在地下水浸透下，会吸收众多水分，土体增大，而失水后，土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了，而水分失去后，颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩，就会形成地裂、基坑隆起等现象，严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时，需要针对如下指标：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。
2.5岩土的给水性
所谓给水性，是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数，对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识，需要进行相关试验才能测定。
3水文地质问题对工程造成的危害分析
3.1地下水活动产生的压力形成的危害
地下水活动会产生一定的压力，对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象，在天然情况下，地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态，地下水活动会形成比较大的压力，对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下，岩土中的粉土、粉细砂等，在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况，给工程施工造成严重的影响。
3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形
地下水水位处于周期性变化之中，对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化，可以促使岩土结构发生不均匀胀缩，甚至会形成地裂，导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化，还会导致岩土胀缩幅度提升，对工程施工造成严重影响。在工程施工时，要注意对地下水具体情况进行勘察，尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律，但也存在很多例外情况，在针对地下水水位变化勘察时，要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下，如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内，不管是上升还是下降，都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升，建筑物基础地基的土质就会发生软化现象，自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降，压缩层岩土的自重力就会增加，也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降，对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象，当地下水升降频率加大，岩土产生的胀缩幅度也会不断加大，有可能形成地裂等剧烈地质现象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁，也会促使岩土中铁、铝等成分的流失，土壤发生内质变化，土质变松、含水量孔隙增多，其承载力自然降低，也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中，要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响，主要是岩性、承压性、含水层类型等。
4结语
第2篇
勘查内容有很多，水文地质是其中一项，主要是对地下水进行研究，包括化学成分、物理特征、形成条件、分布规律、资源储存量、对工程建设的影响等具体内容。一方面，水文地质属于基础环境，对上部结构的稳定和持久性影响甚大；另一方面，水文地质也属于岩土的一部分，与岩土工程特性密切相连。由于对水文地质条件的忽视，工程地质勘查结果不完整，则易导致建筑物沉降塌陷，甚至引发安全事故。所以必须重视水文地质在工程地质勘查中的作用。
2水文地质评价内容分析
从实际工程建设中不难发现，分析很多事故的原因时，勘测报告存在缺陷十分突出。综合历史经验，在今后需注意以下几点：首先，要加强对水文地质条件的认识，仔细分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系，能够预测出潜在危害，并积极做好防范准备；其次，建筑物地基有很多基础类型，对勘查要求各不相同。所以实际勘查时应结合具体情况，了解这一地基形式适应的水文地质情况，并搜集相关资料。另外，不同条件下，地下水对岩土工程会产生不同程度的影响，应具体分析应该评价的重点问题。主要有以下问题：①当建筑物基础深埋于地下水水位以下时，要考虑水体对钢筋混凝土的影响，是否会对钢筋形成腐蚀；②如果建筑基础下部有承压含水层存在，在开挖基坑过程中，承压水可能会冲毁基坑底板，需对此可能性进行分析预测；③若施工现场的基础持力层为膨胀土、强风化岩、软质岩石等岩土体，施工时地下水活动可能会导致土体崩解或软化，需对此情况加以考虑；④基坑开挖工作涉及到地下水位以下时，需开展富水性和渗透性试验，以免工程日后出现渗水现象。同时人工降水也会引起土体一定程度上的沉降，进而降低建筑稳定性，应加强注意；⑤对于压缩层内存在松散、饱和的粉土和粉细砂的地基基础而言，管涌、液化潜蚀等可能性也不容忽视。
3岩土水理性质分析岩土与地下水在相互作用
时表现出来的性质就是水理性质，对岩土的形变程度及强度有一定影响，某些情况下甚至直接关乎建筑物的稳定性。然而在以往的地质勘查中，岩土水理性质常被忽视，以至于最终勘查结果并不完整。地下水在岩土中有多种赋存形式，对水理性质的影响程度也有很大差异，需作具体分析。从地下水的赋存方式来看，可分为3种：①重力水。②结合水。在砂土中较少，主要赋存于粘性土中，又可细分为两大类：一是强结合水，受水分子影响较大，强结合水会被吸附在岩土颗粒周围形成一层薄膜，吸附力能达到10MPa，与岩土表面结合最为牢固。③毛细管水，通过毛细管作用赋存在岩土毛细管缝隙中，包括悬挂毛细管水、孤立毛细管水几种，主要赋存在粉土和砂土中。除了毛细管力，还受重力影响，而且还能传递静水压力。若重力小于毛细管力，水位便会上升，所以地下潜水面的上部形式多为一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。此外，在岩土空隙中垂直流动时，毛细管水还可能会软化土体，对建筑物形成腐蚀，甚至会增强土壤的盐渍性。关于岩土水理性质的参数，通常从以下5点考虑：①透水性。即在重力作用下水体能够渗透岩土的性能，常用渗透系数来表示，可通过抽水试验计算渗透系数。透水性受岩土强度和颗粒大小等因素影响较大；②给水性。是一项不可忽视的水文地质参数，即在重力作用下岩土自身能够流出水量的性能。通常用给水度来表示，可通过实验来确定；③软化性。常用软化系数表示，指的是在浸水之后岩土力学性能降低的性质，多用于判断岩石的耐水性和耐风化能力。④崩解性。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。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等密切相关；⑤胀缩性。是由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。
4地下水造成的岩土工程危害
4.1地下水升降的危害潜水面上升能导致不良地质现象的发生，如山体滑坡、崩塌。此外，潜水面上升能增强地下水对建筑物的腐蚀性，甚至影响到土壤。现在经常可以看到大面积的地裂和地面快速下沉和地面无故坍塌等等自然灾害，殊不知这些都是由于人为因素造成的地下水位下降引起的。更为严重的是地下水位下降使水资源减少、水质大大不如从前，这些环境问题给人类的持续和和谐发展、给建筑物的稳定性、给岩土体产生巨大的危害，并阻碍人类的进步与发展。
4.2地下水动压力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，但在人为一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，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。
5结语
第3篇
1)北山的地下水系统主要为岩溶地下水，其岩溶地下水由北部、西北部和东北部三个方向向兰村径流，在赤泥社以西部分地区的岩溶水主要靠降水和汾河入渗补给，而后以无压水流形式向兰村移动，在赤泥社至兰村和棋子山地垒中间的北部地区其岩溶地下水主要由东西北三个方向向泥屯盆地汇流，然后部分沿着南部及偏西南方向朝山前径流，径流在到达兰村西焉边山断裂带后向西流至兰村，在其东北部的岩溶水也由东西北三个方向向阳曲断陷盆地汇流，其后径流至西南方阳曲镇一带，然后分成两条径流，一部分经西张断裂深部朝兰村径流，另外一部分沿着西焉边山断裂带向西至兰村径流，因此该地区地下水系统主要分为泥屯至兰村和阳曲至兰村两条主径流带，在普遍状态下以兰村泉为主排泄点，侧向径流次之。2)东山地下水系统以基岩溶裂隙水为主，地下水系统靠降水入渗补给后向山前方向径流，其大部分径流受纬向和边山断裂带影响，在流至东山山前杨家峪和观家峪一带后向东排入娘子关岩溶水系统，只有少部分侧向径流排入盆地。3)盆地区的地下水系统主要靠降水、河渠、灌溉等入渗和侧向径流补给，在普遍天然状态下以潜水蒸发水排泄为主，而其后因为城市发展和地下水开采的加大而发生了很大变化，阳曲泥屯盆地的水位埋深由20世纪60年代的3m～5m下降至10m～30m，到70年代由于开采工程致使其地下水全部干枯。西张盆地的水位也陆续下降，其区域水流形式也由北向南径流变成由周围向漏斗中心径流。太原城区内在普遍天然状态下浅层水位0m～2m，承压水位埋深5m～15m，由于城市发展地下水的大规模集中开采使得深层水位很大幅度下降，形成了以动物园至菜园村为中心的水位降落漏斗面积约为300km2，其承压水位也失去了制约能力，水流形式也由北向南径流变成四周向漏斗中心径流。南郊以及清徐盆地的水流形式保持了由边山向中心、由北向南的径流特征，其浅层水位以蒸发排泄和越流排泄为主要方法，而深层的地下水的主要排泄方式则以人工开采为主。
2含水层介质
西山地下水系统的地下主要是以奥陶系碳酸岩类岩溶水，上覆石碳二迭系碎屑岩裂隙孔隙水，其含水介质主要是奥陶系中统的上下马家沟组为主和峰峰组石灰岩，径流排泄区上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和东山的地下水都主要是碳酸盐岩类岩溶水，其含水介质北山为奥陶系中统上下马家沟组石灰岩，东山主要是奥陶系统上下马家沟组峰峰组石灰岩，其上覆基岩二迭系碎屑岩。盆地区则是以全新统松散堆积物砂砾石层和砂层为主要含水介质。
3太原地区地下水富水特征
太原地区地下水富水性主要是受到含水层岩性和地形地貌地质构造特征的综合影响，通常情况下边山强于山区，径流排泄区和冲积扇、冲积平原区要强于补给区和洪积扇、洪积平原区，碳酸盐岩石溶裂隙含水岩则强于松散岩类孔隙水含水岩组，而其又强于基岩裂隙含水岩组，在这其中富水性最弱的是碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。1)西山地下水系统，从汾河沿岸至古交和河口周边地区，单井的涌水量为每日1000m3/d～2000m3/d，其后至边山断裂带富水性开始激增，白家庄地区涌水量为5000m3/d，开化沟和洞儿沟涌水量分别为7000m3/d和13000m3/d左右，最大单井流量为平泉自流井，其最大流量高达36000m3/d。2)盆地区地下水系统的富水性从整体上看冲积扇要强于洪积扇，例如西边山洪积扇单井单日涌水量在1000m3～5000m3，东边山则要小于1000m3，而西张盆地的单井涌水量则达到了5000m3/d。3)北山的地下水系统在汇流区的阳曲泥屯盆地的涌水量在1000m3/d～2000m3/d，径流至阳曲镇东焉一带后有了很大幅度的增长，每日的涌水量达到了1000m3/d～20000m3/d不等，集中排泄点兰村的单日涌水量则达到了50000m3。
4地下水系统水化学和水温特征
受到含水层岩性和补给径流排泄条件的影响，太原地区的地下水水化学及水温从整体上看基岩山区的裂隙岩溶水在补给区从水温和水化学类型以及矿化程度上没有什么很大差异，东山西山和北山三个地下水系统基本相同，但受到含水层岩性和其矿物成分、径流长度、排泄的环境条件等因素的制约和影响，直到径流排泄区域才发生变化出现差异。北山地下水系统因其含水介质主要为奥陶系中统上下马家沟组灰岩、岩组中硫酸盐岩含量很少、较少会有峰峰组出现、矿化度小于0．5g/L、地下水循环深度较小所以北山地下水水温较低，一般为13℃～15℃。而西山的地下水系统在径流排泄区受到峰峰组地层下渗补给岩溶水和径流途径长、循环深度大等因素的影响，其水温从径流区至排泄区呈明显上升的变化，由14℃逐渐升高至25℃。
5结语
