水文地质工程地质范文

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篇1

主管单位：国土资源部

主办单位：中国地质环境监测院

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：

国内刊号：

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1957

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

中科双效期刊

Caj-cd规范获奖期刊

篇2

中图分类号：P62文献标识码： A

引言

水文地质既是岩土工程勘察组成的一部分，又直接影响了岩土工程的特性和质量，甚至还影响到建筑的安全性、稳定性和耐久性。因此在岩土工程中不仅要弄清水文地质和岩土工程之间相互作用的关系，还需要评价地下水对岩土体和建筑的产生的影响。

一、水文地质问题在工程地质勘查中的重要性

在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察，而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。工程地质情况在很大程度上是受水文地质情况所决定的，因为岩土体中含有地下水，地下水可以对岩土体产生直接的影响，而且水文地质条件对于岩土工程的稳固性有非常大的影响。一些工程施工单位在进行工程勘察的过程中仅仅是对工程周边表面的水文地质进行勘查，而没有对地下的水文地质条件进行勘查，这样便使得工程勘察工作没有达到很好的质量，在工程建设过程中，或者建设完成之后，可能发生由地下水而导致的工程危害。为了保障工程的安全性和稳固性，则需要在工程勘察过程中加强对水文地质问题的勘察。

二、工程地质勘察中水文地质的危害

不管是地下水位的升降变化，还是动水压力，都会在一定程度上危害到岩土工程。主要有两方面的原因会造成地下水水位的变化，分别是天然引起的和人为引起的。如果地下水位有着较大的变化，超出了规定的限值，那么就会导致大量岩土工程质量问题的出现，促使危害的形成。一般情况下，可以将水文地质的危害分为三种情况：

潜水位上升造成的危害： 附近河流、水库以及湖泊等水位的升高，都是在一定程度上升高潜水位，此外，一系列灌溉工程的渗漏问题也会升高潜水位，比如工业废水、给排水管道、引水渠道等等，通过调查发现，潜水位的升高，会对建筑物的质量产生严重危害；具体体现在这些方面，潜水位的升高，会降低建筑

物地基硬度，土壤的含水率得到增加，这样土壤的强度可能就会达不到要求，建筑物的沉降变形问题容易出现。潜水位的升高，会导致砂土出现饱和情况，这样地震液化问题就容易出现，发生一些流砂或者管涌问题等。因为潜水位的上升，斜坡的临空面会降低本身岩土的力学性能，导致滑移或者崩塌等现象的发生，正常功能会丧失掉。还会促使有浸水现象发生于建筑物的地下室，对于其正常使用产生不利影响。

地下水位下降给岩土工程造成的危害：通常情况下，是人为原因造成了地下水位的下降，他们大多是出于自身利益考虑，将地下水抽取出来进行补给，将矿床疏干，以便更好的采矿。地下水位如果出现了很大的下降，就会导致一系列地质灾害的发生，比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等，水质恶化以及地面塌陷等也是容易出现的地质灾害，严重影响到人们的日常生活，还会在一定程度上危害到环境。

地下水位波动给岩土工程带来的危害：很多的因素都会引起地下水水位波动，比如气候季节的改变、河流湖泊的改变以及水库水位的变化等等；通过调查发现，地下水位的波动会给岩土工程带来严重的危害，具体表现在这些方面，一是地下水水位的波动会压密土体，再加压土体，会增加其密度；二是建筑物基础建筑材料的腐蚀程度会得到增加；三是地下水水位波动太懂，木桩的干湿度会出现不断更替的状态下，这样木桩腐烂情况就会加快，泥炭土的危害会更加的大。四是在一些含盐地层，比如钠盐层或者石膏地层等，溶解情况就会发生，进而使建筑有很大的位移发生。五是地下水水位的变化，会导致岩土出现胀缩变形情况，且这种变形是没有规律的，如果水位变化比较的频繁，岩土胀缩变形情况也会频繁的发生，并且会加大胀缩的幅度，导致地裂事故的发生，给建筑物带来一定程度的破坏。如果地下水是处于自然状态下，只有十分微弱的动水压力作用，那么破坏情况一般不会发生；但是如果在工程活动中，如果天然平衡条件被认为的进行了改变，或者受到了动压力的作用，就会给岩土工程造成很大的危害，导致一系列灾害的发生。

三、地下水对岩土工程的影响

（一）流沙现象。在岩土工程中，毁灭性的流砂现象是岩土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位，如果不是降水作业，地下水头大于基座，地下水向上渗流是可能的，水底的流砂现象将给施工带来极大的不便和困难，甚至影响附近的建筑安全。

（二）沙土振动液化。沙土饱和后，由于运动使它变得致密，导致土壤孔隙水压力增大，沙土颗粒之间有效应力降低，抗剪强度降低。通过周期性振动，土壤孔隙水压力增加，严重者可完全抵消沙土颗粒之间的有效应力，悬浮状态下的沙土颗粒接近液体性质，土壤液化。如果沙土液化，通常会在地表裂缝处冒沙或是喷水，导致地基失去作用而发生沉降。

（三）地下水的腐蚀性。在沿海地下水中，镁离子、氯离子和硫酸根离子的浓度相对较高，会导致钢筋混凝土的腐蚀。

四、地下水对岩土工程的危害

（一）水文地质评价内容分析研究

调查以往的工程地质勘察报告发现由于很多土木工程在进行设计和施工时没有考虑到水文地质的影响进而导致很多例因水文地质影响而造成建筑工程的建筑物开裂以及基础下沉等工程事故的发生。因此为了保障人员和财物的安全在进行工程地质勘察时应充分考虑水文地质的影响。

（1）在进行工程地质勘察时应对勘察范围内地下水的天然状态和天然条件下的影响有详细的了解进而预测地下水在人为工程施工中的具体变化情况以及地下水对建筑物和宕土体的作用效应。

（2）在调查水文地质时应根据实际建筑工程的需要能够根据实际情况提供相关水文地质的详细资料。

（3）从工程角度分析地下水对宕土工程的反作用并能够根据实际的工程情况对地下水提出不同的评价标准：①对于在宕土工程地基施工范围内的土质存在饱和、松散的粉土、粉细砂的情况应考虑到可能产生管涌、流砂、潜蚀以及地震液化等情况；②对建筑场地的承载部位地质选用膨胀土、残积土、强风化宕以及软质宕石等宕土体的情况，应预测上述宕土体由于地下水活动可能发生胀缩、崩解以及软化等现象。

五、水文地质勘察中的地下水问题及相应措施

（一） 地下水的测量及存在的问题

一般情况下，岩土工程勘察中，地下水的测量与计算方法通常为钻孔。通常是通过钻孔提取岩芯后 0.5 h，测量孔内水位；有条件的，还可测量终孔后24 h 的水位，测量稳定的地下水位。然而，这种方法对于只有含水层贯通的地层是合理的；对于含水层不贯通的地层和局部不透层水的地层，则存在很大的漏洞，为以后的工程设计和施工造成很大的弊端。

（二） 解决地下水问题的措施

为了更准确的测出地下水位，准确找出透水层，可采用分段钻进法进行测量。具体方法如下：1) 设计好每天钻进的工作量，循序渐进。2) 每天钻进工作结束后，可将孔中水抽干。第二天开钻前再测量水位，以明确该地段含水的稳定性。

3) 如果上部地层都不含水，可以一直这样进行下去，直到发现含水层。如果上部已有含水层，可将水抽干，把测量段暂时密封起来，第二天再测量，以查明该地段的水压大小，含水性与水位的稳定性。

一般情况下，岩体完整段一般不含水。节理、裂隙密集段可能无水，也可能有水。通过以上的周密测量，可以把地层分为不含水段与含水段，再结合地球物理勘探仪，准确确定出地层的含水带，从而根据含水带的分布特点，结合裂隙渗透的原理，来准确判断地下水对岩体稳定性的影响。

结语

综上所述，准确的水文地质评估，明确的岩土水理性质，以及对地下水的全面勘察和正确处理，不仅使工程岩土勘察工作的可靠程度大大提高，而且还能更好地用岩土体的潜在能力，为人类的居住环境的长治久安做出重大贡献。

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1）地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的，地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响，建筑物更容易坏掉，不能长久的使用，导致人力，物力，财力的大量浪费，给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素，同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中，大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。

2）地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降，工程地面出现塌陷，整个建筑物会坍塌，不仅造成财力的浪费，还可能会造成人员伤亡，后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的，会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。

3）地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的，岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象，降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。

4）地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的，同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外，地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。

2解决水文地质问题的有效措施

水文地质对于地质勘查越来越重要，采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用，应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作，那么，面对以上水文地质问题，我们该采取哪些措施去有效防治呢？

1）详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式，建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性，报告内容的错误会造成非常严重的后果，一点点的差错就会引发不可想象的后果，因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型，含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度，静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外，还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系；地下水的补给和排泄情况等

2）调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质，地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时，要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价，应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点，确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。

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[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-157-1

随着我国建筑施工技术的快速发展，建筑在不同的地质层中都实现了施工建设，但重要的前提条件是应先了解施工区域的地质情况，然后根据地质勘查的结果选择合理的处理方式，这是建筑工程成功建设的关键。而在地质勘查工作中水文地质问题是特别重要的，对岩土工程施工方式选择有很大影响。因此，在岩土工程中，深入研究水文地质相关问题是特别必要的。

1地质勘查中水文地质评价内容

从以往的工程地质勘查报告中可以看出，因为没有按照具体的施工需求和工程设计对岩土工程及地下水的影响做出真实的评价，导致由于地下水原因引起的建筑物开裂和基础下沉等事故，因此，为提高地质勘查的质量，在勘查中要加强水文地质问题研究，不但要查清与岩土工程相关的水文地质问题。还需要重点评价地下水对建筑物和岩土体产生的影响及作用，更要提出具体的应对及预防措施，为施工和设计提供充分的参考资料，以降低地下水对建筑物造成的危害。

在地质勘查过程中，应真实的评价水文地质问题，具体的评价内容包括：

（1）工程勘查中的水文地质勘查应结合建筑地基设计，为地基选择和地基设计提供良好的水文地质资料。

（2）应重点评价地下水对建筑物及岩土结构的作用和影响，对可能会出现影响岩土体质量的因素提前预测并及时处理。

（3）在水文地质勘查过程中除了需要对地下水自然状态及对建筑影响进行勘察之外，还应对人为活动下地下水对建筑物及岩土体造成的影响进行分析。

（4）从工程的角度出发，针对地下水对工程的作用和影响，找出不同类型地下水条件重点需要评价的内容。例如对于基础埋在地下水位之下的建筑物来说，评价的重点应是水对钢筋及砼的腐蚀性；对于使用岩土体作为建筑基础的建筑物，应重点评价地下活动造成的岩土体胀缩、崩解和软化；对地基压缩层中存在粉土、粉细砂和松散等情况的，应重点评价流沙、管涌和腐蚀现象可能发生的几率；如果建筑物下存在承压含水层，需要在基坑开挖之后重点评价承压水冲毁底板的几率；如果需要在地下水位下进行坑基施工，则需要进行富水性及渗透性试验，并重点评价降水造成的边坡不稳、土体沉降现象对建筑物影响。

2地质勘查中水文地质问题注意事项

2.1提高对水文地质重视程度

在地质勘查过程中，为了提高水文地质勘查质量，在研究水文地质问题的基础上，还需要重点研究与岩土相关的水文地质问题，地质勘查中可以从如下三个方面勘查水文地质内容。

（1）自然地理条件。

自然地理条件包括地貌地形以及水文气象等内容，其中前者包含工程所在地的高原、水系的特征，以及地表堆积物、地形开阔程度和地貌侵蚀情况等；后者包含工程所在地的气候湿润程度以及季节情况等；

（2）地质环境。

工程所在地的地质环境包含该地区的底层岩性、基地构造和地质构造等内容；

（3）地下水位情况。

水文地质勘查的地下水情况是指近几年地下水与地表水间补给关系、地下水位的变化及最高值等内容；第四，含隔水层情况。这一部分应勘探地下水类型、水位和流向等内容，另外还需深入研究含水层的深度、厚度、分布情况，含水层对该区域中地层渗透系数以及对建筑材料腐蚀情况等。

2.2水文地质参数测定

（1）在工程地质勘查过程中，所遇到的含水地层，均应该测定地下水水位。其中测定静止水位时应具有一段稳定的时间，稳定时间是依据含水层渗透性来确定的，需要时应在勘察结束之后统一对静止水位进行测定；在使用泥浆钻进时，测定水位之前需将侧水管打入含水层内20cm；针对测量多层含水层时，应隔开其他含水层采取相应的止水措施。

（2）在测定地下水流向时可以使用几何法，同时测量各孔内部水位，确定地下水流向。在测定地下水流速时可以使用充电法或批示剂法。