水文地質論文范文

時間:2023-04-02 01:44:35

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水文地質論文

篇1

1.1地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響

在巖土工程中,地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響已經成為最需要考量的問題,對地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響進行重點預測,并根據相關評價結果,制定切實可行措施,對工程項目順利實施有重要意義。勘察評價內容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場地穩定性、地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。

1.2水文地質勘察要與建筑物地基類型結合

水文地質勘察需要與建筑物地基類型緊密結合,查明地質水文情況,可以為建筑物地基選擇提供最準確地質資料。勘察內容評價主要包括水文地質歷史情況、地下水成因類型、巖土性質、巖土風化程度、巖土物理力學性質等,還要將巖土、水文和建筑物三者因素進行對比分析,形成完善的評價體系。要在具體操作中判定和明確場地是不是存在地震斷裂的地質情況、場地有沒有斷裂活動,周圍有沒有其他不良的地質作用。通過多元評價,為工程提供全面水文地質評價報告。

1.3地下水對工程建設的作用和影響

地下水對工程的作用和影響呈現多元性,需要從不同角度展開具體評價。首先是對埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎和砼內鋼筋的腐蝕情況進行評價;其次是地下水對選用的軟質巖石、殘積土、膨脹土等基礎持力層形成的軟化情況進行評價;再就是地下水對地基基礎范圍內存在的粉細砂、粉土產生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進行評價;在地下水水位以下開挖基坑,需要進行富水性和滲透性試驗,要對人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩等情況進行評估。

2巖土主要水理性質和具體測試方法

根據地下水在巖土中的存在方式可以分為:結合水、毛細管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質,是指巖土和地下水相互作用產生的物理性質。根據地下水存在的方式具體分析其物理性質,對制定科學測試方法有積極作用。

2.1巖土的軟化性

巖土的軟化性,是指巖土在地下水作用下發生了力學強度降低的變化,一般情況要用軟化系數進行表示,根據軟化系數可以判斷巖土的耐水浸、耐風化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層,地下水對其產生的軟化作用就會更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質砂巖等地質條件下,都存在軟化特性。在地下水作用時,也容易產生較多軟化層,對建筑工程的影響自然呈現顯性。

2.2巖土的透水性

巖土都有透水性,自然水在重力作用下,穿過巖土下沉。巖土性質有差異,其透水性也表現出個體差異。松散巖土的顆粒加大,透水性較好;如果顆粒很細小,其透水性就差。巖土透水性用滲透系數來表示。巖土透水性大小,對巖土產生的軟化作用自然不同,進而對工程建設產生直接影響。巖土的滲透系數需要通過抽水試驗獲得。

2.3巖土的崩解性

巖土在地下水作用下,土粒連接被破壞,很容易造成土體崩散和解體等現象。巖土崩解系數高低,與巖土的顆粒成分、礦物質和結構有直接關系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土,大多會以散開方式崩解,如果是石英為主的殘積土,則會以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式,可以針對性地制定防范措施。

2.4巖土的脹縮性

巖土在地下水浸透下,會吸收眾多水分,土體增大,而失水后,土體又會縮小。這是由于巖土的顆粒表面結合水膜吸水變厚了,而水分失去后,顆粒表面就會變薄。如果巖土發生大幅度脹縮,就會形成地裂、基坑隆起等現象,嚴重影響工程基礎的穩定性。對巖土的脹縮性進行測量時,需要針對如下指標:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。

2.5巖土的給水性

所謂給水性,是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測量巖土給水指數,對巖土穩定性做出科學推斷。給水性以給水度進行標識,需要進行相關試驗才能測定。

3水文地質問題對工程造成的危害分析

3.1地下水活動產生的壓力形成的危害

地下水活動會產生一定的壓力,對巖土形成的危害也不容小視。地下水活動是自然現象,在天然情況下,地下水活動產生的壓力不會造成多么嚴重的地質裂變現象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活動的平衡狀態,地下水活動會形成比較大的壓力,對巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動作用下,巖土中的粉土、粉細砂等,在地下水活動中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況,給工程施工造成嚴重的影響。

3.2地下水水位變化引發巖土縮漲變形

地下水水位處于周期性變化之中,對巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化,可以促使巖土結構發生不均勻脹縮,甚至會形成地裂,導致地基較淺建筑物出現坍塌現象。如果地下水水位發生大幅度變化,還會導致巖土脹縮幅度提升,對工程施工造成嚴重影響。在工程施工時,要注意對地下水具體情況進行勘察,盡量減少在地下水變動比較大的地帶進行施工。地下水水位變化雖然有一定規律,但也存在很多例外情況,在針對地下水水位變化勘察時,要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下,如果地下水水位在建筑基礎底面以下壓縮層范圍內,不管是上升還是下降,都會造成建筑物的基礎失去穩定性。地下水水位上升,建筑物基礎地基的土質就會發生軟化現象,自然會導致建筑物發生沉降和變形。如果地下水水位下降,壓縮層巖土的自重力就會增加,也會導致建筑物發生沉降或變形。地下水發生頻繁升降,對巖土工程造成的危害更為嚴重。地下水水位變化能夠引起巖土結構產生脹縮變形等現象,當地下水升降頻率加大,巖土產生的脹縮幅度也會不斷加大,有可能形成地裂等劇烈地質現象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過于頻繁,也會促使巖土中鐵、鋁等成分的流失,土壤發生內質變化,土質變松、含水量孔隙增多,其承載力自然降低,也會對工程基礎造成嚴重威脅。工程水文地質勘察中,要了解和明確基坑開挖對周圍多種自然因素的影響,主要是巖性、承壓性、含水層類型等。

4結語

篇2

水巖化學作用過程的化學機理主要是指地下水和巖石之間發生的各種化學反應,如溶解作用,水合作用,水解作用,酸性腐蝕等,下面就這些影響因素進行詳細論述。

1.1溶解作用在長時間的地下水和巖石的接觸過程中,在巖石中存在的一些鈉、鉀等離子以及一些含酸的鹽類可以直接溶于地下水,隨著時間的積累,這些含有了腐蝕性物質的水會對巖石的結構造成不利的影響。而且,由于在巖石內部,尤其是那些顆粒之間都不可避免的存在大量的裂紋,然而存在于巖石空隙中的不同溶液可以逐漸滲透到巖石的顆粒中,并發生不同的化學反應。除此之外,在水溶液中含有的二氧化碳等氣體也會對巖石的溶解產生不利的影響。同時,巖石的組成成分以及巖石所處的溫度和濕度條件的變化都會對巖石的溶解造成不同程度的影響。

1.2水解作用由于在地下水中存在有大量的氫離子和氫氧根離子,因此使地下水成為了具有極強腐蝕性的溶液,正是由于這兩種離子的存在,很容易使弱酸或是弱堿的鹽類礦物質發生解離,解離物可以和水中的這兩種離子結合生成新的物質,使巖石原有的結構和成分發生變化。巖石的水解作用是普遍存在的一種水巖化學作用。而且,隨著水解過程的不斷進行,會產生大量的粘土物質,進而對斜坡的穩定性造成不利影響。

1.3氧化還原作用由于地下水也存在一定的流動性,使得地下水中含有一定量的游離氧。而氧化作用發生的先決條件就是存在有游離的氧離子。因此,水巖作用過程通常發生在地下水面以上的地表巖層,而在游離氧較少的地區,主要發生還原反應。

1.4離子交換作用由于在地下水溶液中存在有多種的陰離子和陽離子,在這些離子中那些結合能力強的離子可以將巖石中含有的一些離子置換出來,進而產生新的物質。最為常見的是,水中含有的氫離子可以將巖石中含有的鉀離子和鈉離子置換出來,進而導致巖石的溶解。地下水和巖石之間的水化作用嚴重破壞了巖石的結構,并降低了巖石的強度。1.5其他因素這些因素主要包括酸性腐蝕和化學沉淀等。所謂酸性腐蝕就是在水中含有的酸性物質對巖石的腐蝕作用,其主要是含有的弱酸性鹽類物質導致的巖石的溶解。而所謂的化學沉淀則是指因為水分的蒸發和伴隨著溫度的變化,使某些物質從巖石中脫落,破壞巖石結構的穩定性。除此之外,化學沉淀也是導致礦床形成的一個關鍵性因素。

2水巖化學作用與斜坡水文地質之間的聯系

2.1水巖化學作用和斜坡風化分帶之間的關系在氣候濕熱等地區,水巖化學作用會嚴重影響斜坡的演化過程。我們知道土壤層和落葉層是組成土層的兩個重要部分,但是在實際條件下,在土壤層的下層還有一層由氧化物質和粘土物質等成分組成的殘坡積層。而水巖化學作用是土層形成的關鍵。經過漫長時間的轉化,腐巖帶可以形成土層,而腐巖帶則是由風化巖帶逐漸形成的,風化巖帶的主要特征是含有眾多的核心石。風化巖帶出現的高度非均勻質的特性,使得巖石的結構變得不穩定,而導致這一現象出現的重要因素就是水巖化學作用。

2.2地下水的含量與分布與斜坡水文地質之間的關系地下水在誘發斜坡巖體演化過程的同時,也會影響地下水本身的含量和分布發生相應的變化。例如,在溫濕氣候的區域,斜坡演化過程更容易受到地下水分布和含量變化的影響,尤其是在含有豐富土層粘土礦物的地區,由于地下水位的升高,會導致粘土物質向下的遷移。同時,當地下水中含有豐富的有機質時,粘土物質可以擴散到水中并隨著水流發生相應的移動。這些看似細微的變化,隨著時間會逐漸的積累,最終嚴重影響到斜坡水文地質結構的穩定性。

3水巖化學作用對斜坡失穩的控制

3.1水巖化學作用下巖質斜坡演化過程在未發生水巖化學作用之前,巖體會產生不同的結構面,一是原生結構面(在巖體形成過程中逐漸形成的),主要包括流動面、不整合面等。二是在巖體形成后產生的構造結構面,包括節理面等。三是風化裂隙面等(在外應力作用下產生)。在巖體水化過程中,結構面首先形成腐蝕帶。隨著反應的不斷進行,在經過較長時間后,巖石中的巖塊之間逐漸失去聯系。其演化過程中可以總結為:表層巖石變為土壤,并和外來物質形成土壤帶;腐蝕帶的形成;隨著風化程度的加深,巖土斜坡逐漸形成由不同厚度土層組成的土質斜坡。

篇3

在做工程地質勘察工作的同時,必須將相應的數據調查信息記錄在有關報告中,在此之前,由于一些工程建設在起步時對所需要進行的地下水質勘察以及評價沒有依照要求進行,以至于在很多地區出現建筑物開裂的現象,這之中絕大部分都是由于地下水引起的。基于此,在工程勘察中著重于對水文地質的勘察就顯得十分有必要,通常情況下要注意對以下問題的考慮。首先是針對地下水方面,考慮其可能對巖土體以及建筑物產生的影響,同時對相應的危害做出應對措施;再者是工程建筑過程中必須將建筑物本身的類型和當地實際地質狀況相結合,尤其是對相關水質的調查;最后,則是工程必須對地下水可能引起的工程變化做以詳細的判斷,以應對各種不同狀況的發生。

二、巖土水理性質當巖土和地下水之間發生相互作用

是一些性質會得以顯現,這邊是巖土水理性質。在工程地質性質中,除了巖土的物理性質以外,便是巖土水理性質最為重要了。這一性質在多方面都有所影響,一方面是對巖土的強度和變形有一定作用,另一方面,建筑的穩定性受到極大影響。在以往的勘察經驗中,大部分的精力都被投入到物理力學性質的測試方面,相對于水理性質關注很少,因此之前的對于巖土工程地質性質的相關評價并不完善。由于在巖土的水理性質中,巖土和水是主要的相互作用力,所以這里對地下水的賦存形式及其對巖土水理性質和幾個較為重要的水理性質(包括其測試方式)做一下簡要介紹。首先是地下水的賦存形式方面,依照其在巖土中的分布,可以直接劃分為結合水、毛細管水和重力水。再者在主要的水理性質方面(包括測試方法),簡要來說可以分為五種,軟化性、透水性、崩解性、給水性以及脹縮性。軟化性,巖土經過水的浸濕,力學強度相對降低的特性,以此可以對巖石的耐風化和耐水浸能力做出合理的判斷,這類特性普遍存在于粘性土層、泥巖、頁巖和泥質砂巖中;透水性,在重力作用下,水可以透過巖土流出,而在判斷透水性的強弱時,可以依據巖土的顆粒粗細以及均勻程度來進行識別,一般來說,顆粒較細、分布不均的最容易發生這一性質的作用,反則相反;崩解性,當巖土被水浸濕后,一些土粒間的連接能力降低,便容易發生解體;給水性,在重力作用下,過于飽和的巖土中的水便會經由孔隙、裂隙中自由流出,通常以給水度進行標示,而一般在對給水度進行測定時需要在實驗室中進行;脹縮性,一般來說,巖土經過吸水作用后會促使體積的不但擴大,反之則體積減小,所以巖土在脹縮性能方面發生的變化主要是由于水膜對水的吸收程度來決定的。

三、地下水引起的巖土工程危害

在巖土工程中,較為主要的危害是地下水的作用,在升降變化的水位以及動水壓力的影響下所造成的。

1.巖土工程受到地下水升降影響后產生的危害對于地下水位方面的變化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人為原因,不論緣由為何,結果必須引起重視,因為在地下水位達到一定的標準時,就會對巖土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三種。第一種,水位上升引起巖土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不過最為主要的是地質方面的影響(含水層結構、總體巖性產狀)。除此之外,水文因素、氣溫因素以及人為因素都會對其造成影響,甚至很多時候多種因素結合造成影響。潛水位上升會對地質造成不少影響,比如土壤沼澤化、鹽漬化,斜坡、河岸等巖土體巖產生滑移、崩塌,粉細砂及粉土飽和液化而出現流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二種,水位下降引起的巖土工程危害。在這一狀況中,大多是由于人為因素所造成的,比如大量抽取對地下水以及大量開采礦物資源,一些地方還利用下游地下水補給大壩,都會造成嚴重的水位下降。由此,會出現地質災害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和環境問題(地下水源枯竭、水質惡化),使得建筑遭受很大安全威脅。第三種,地下水頻繁升降所造成的危害。地下水升降會使得巖土本身不斷膨脹收縮,從而導致變形,如果升降水位的現象發生的過于頻繁,則會促使地裂的發生,最容易受到影響的便是輕型建筑物。

2.巖土工程在地下水動壓力影響下產生的危害通常來說,地下水純天然狀態存在時,相應的動水壓力會比較微弱,對安全沒有什么影響,但是加之人為的工程作用,純天然的自然環境遭到破壞,這一情況下回使得巖土工程發生較為危險的事故,對安全造成威脅。

四、結束語

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1.1重要性

所謂的水文地質就是自然界中各種地下水的變化和運動現象。由于思想認識的不足,忽視了對這一環節工作的認識,所以導致工程施工中各種安全事故頻發,究其原因就是因為水文地質的因素導致的。嚴重的可能影響到勘察工程的施工進度和工程成本的投入。水文地質在工程地質勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽視的一個問題。其在工程勘察中占據著非常重要的地位,作為巖土重要組成部分的地下水對于巖土特性產生著巨大影響,還會對地面建筑的穩定持久性造成一定的破壞。在工程勘察過程中,對于水文地質各種參數的運用并不是直接的,致使絕大多數人存在著一個思維定式,即認為水文地質勘察不重要。在進行水文地質勘察時工程勘察人員僅僅是對水文地質進行簡單的分析和評價,并沒有深入調查水文地質與巖土工程有何種關系,對水文地質如何造成建筑物的腐蝕的情況也沒有科學的評價,這對建筑物的使用壽命以及建筑穩定性都是一種破壞,對于工程產生的社會經濟效益都會大打折扣。在工程勘察過程中,加強對水文地質的勘察研究,就會有效促進工程項目設計的科學合理,保障工程項目的穩定,意義重大。

1.2勘察基本要求

當前社會大環境下,建筑物對地基的要求越來越高,各種綜合因素的影響,導致地下水位發生著巨大的變化,這些變化帶來的后果是十分嚴峻的。面對這樣的形勢,為了有效保障工程的安全可靠性,必須要對工程現場的水文狀況有充分的掌握。水文地質勘察在工程勘察中雖然僅是小小的一部分,但確實非常關鍵的一個部分,優質的水文地質評價工作對于提高工程勘察的施工效率和整體質量是極為關鍵的,同時還能將勘察工作中的不利因素進行消除。一般來說,在水文地質勘察中,對于地下水位、地理地質條件等都會涉及,在進行水文勘測時,對于測試工作方式以及鉆孔的選擇可根據水文地質資料和具體的工程要求來進行,進而分析某一地區具體的水文地質情況。這其中需要考慮多方面的因素,例如地下水位、水質的特性、地理位置、自然地形、地質構造、地質特性等,充分掌握地質條件和地下水之間的密切聯系,同時通過對水文參數的測定,確定施工場地的地質條件。

2水文地質對工程勘察產生的影響分析

2.1地下水對基礎埋深產生的影響

基礎深埋應當根據地表水、地下水以及地下水埋藏的具體要求來進行確定,如果存在地下水問題,基礎底面應當置于地下水之上的;如果基礎底面只能埋藏在地下水下的話,務必做好排水降水的相關措施,以免出現鋼筋水泥的腐蝕。在埋藏有承受水壓、包含地下水層的地方,在進行基礎埋深時對于承壓水的因應當充分考慮,以防在后續挖地基時出現承壓水沖出的狀況。在進行橋梁墩臺埋藏時,對于地表流水的因素需要多加考慮,橋梁墩臺的穩固必須保證在洪水的最大沖刷線以內埋藏。如果采用天然地基會降低不少成本費用,并且施工過程也方便簡單,這在工程施工中通常是首選的。當基地不夠穩固、基礎的承受能力過大時,應當對地基的上部結構進行更改,或者對地基進行加固。

2.2地下水對建筑物產生的影響

萬一建筑物的基礎被破壞,連帶著對其周圍建筑物也會產生影響。如果地下水位過高時,地下結構、地下室都會受潮,結構變得不穩固,土壤進而產生鹽漬變化,對于建筑物產生超強腐蝕;地基周圍的附著物以及整個地基都會出現變形、損毀及塌陷。采取人工手段進行地下水位降低時,需要對地質災害進行考量,例如地表塌陷和地面裂縫等。遇到地下水位出現不定時上升的狀況,膨脹土就會出現脹縮效應,出現地裂,造成建筑物出現倒塌的狀況。

2.3地下水對基坑開挖支護的影響

社會經濟的持續發展,建筑規模以及建筑數量不斷增加,特別是高層建筑施工中,對于基坑多數采用垂直挖掘的方式進行,為了有效降低水位主要采取抽水方式進行。這種方式對土地的壓力是一種有效減輕,然而由于是局部進行抽排水,基礎地面下的水位就會發生驟然降低的現象,周圍的建筑、墻體都會發生形變,嚴重的甚至造成地面塌陷的狀況。所以,在進行地下工程施工時,需要設立水帷幕,并安裝相應的防護體,避免地下水流入地下施工的地方,對工程施工造成不利影響。

3工程勘察中發揮水文地質作用的有效對策

3.1建立健全完善施工管理制度和技術

為了保證工程勘察的順利有序進行,在工程勘察中應當采取相應的對策來對其進行強化。首先應當建立完善的管理制度,熟練掌握工程勘察的具體流程以及施工目的,帶動水位地質勘察工作朝著標準化和規范化的方向邁進;其次,對于工程勘察中運用的施工技術應當高度重視,根據相關規章制度做好勘察準備工作,布置好施工勘察的位置,不斷提升勘察水平,整理好勘察數據和資料,數量掌握信息技術的運用,對結果的準確性有明確的把握,能夠更好地指導施工。

3.2促進工程勘察操作流程的規范性

在工程勘察之初,對于施工人員和各種儀器設備都應進行合理的安排,勘察計劃的編寫應當明晰,保證勘察工程的任務被具體下達。水文地質的勘察應嚴格按照規范流程進行,現場的數據記錄在案。遇到地質條件復雜的狀況,應當多方進行分析研究,綜合運用多種方法,保證結果的準確,指導工程施工的順利開展。

3.3不斷提升工程勘察人員的綜合素質和專業技能

工程勘察技術人員的素質高低和技能專業程度在很大程度上對勘察結果的準確性產生著影響,所以加強勘察隊伍建設意義重大。必須建立一支高素質的勘察隊伍,人員不僅能夠勝任工作,還能滿足每一項的操作規范及要求,盡可能降低違章事故的發生。勘察單位在這方面起著引導作用,所以應當建立完善的人員培訓管理制度,定期或者不定期對技術人員進行技能培訓與考核,將考核結果與其績效相掛鉤,促進員工學習先進的積極主動性,在履行好自身職責的前提下,保障水文地質勘察工作的有序開展。還應當數量掌握計算機的操作,提高工作效率,用計算機對各種數據進行處理,不僅提高工作速度,對于勘測精度也是有效的提升,全而掌握水文地質情況,為巖上工程施工順利進行奠定基礎。

4結束語

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據以往地質勘查結果,場區潛水含水層、第一承壓含水層、第二承壓含水層、第三承壓含水層、第四承壓含水層和第五承壓含水層發育。根據本次南匯縣幅中最大勘查深度設計要求,250m以淺各含水層水文地質條件概述如下。

1.1潛水含水層

為全新世(Q4)河口—濱海相沉積物,場區及鄰近地區普遍分布。潛水含水層一般由全新世(Q34)的灰色砂質粉土夾粉砂(A砂層),厚3~10m不等。潛水含水層富水性弱,單井涌水量小于10m3/d(口徑500mm,降深2m),局部大于10m3/d。滲透系數小于1m/d。水質多為礦化度1~3g/L的微咸水。

1.2第一承壓含水層

為晚更新世晚期中段(Q2-23)海濱—瀉湖相沉積物,場區廣泛分布。含水層頂面埋深一般28m,厚度在30m左右。部分地區與第二承壓含水層溝通,頂面埋深一般30m左右,砂層厚70m左右。巖性為褐黃、灰黃色粉細砂、細砂夾砂質粉土,灰色細中砂為主。含水層富水性較好,單井涌水量在1000~3000m3/d。滲透系數一般在5~10m/d。水質以礦化度3~10g/L的半咸水為主。

1.3第二承壓含水層

為晚更新世早期(Q13)河口—濱海相沉積物,場區廣泛分布且發育良好。含水層頂面埋深一般73m左右,層厚10m左右。部分地區與第一承壓含水層呈溝通現象,砂層厚40~50m。含水層巖性以灰色粉細砂含少量砂礫石為主。含水層富水性好,單井涌水量在1000~3000m3/d及3000~5000m3/d。滲透系數一般在10~30m/d。含水層水質較差,多為礦化度3~10g/L的半咸水。

1.4第三承壓含水層

為中更新世早期(Q12)河口—濱海相沉積物,場區廣泛分布。含水層頂面埋深一般100~110m,厚度20~40m,巖性為灰色細砂、粉細砂含礫,中粗砂。該含水層富水性較好,單井涌水量普遍在1000~3000m3/d。滲透系數一般在10~30m/d。含水層水質較差,普遍為礦化度大于10g/L咸水。

1.5第四承壓含水層

為早更新世中晚期(Q21)河流相沉積物,場區分布廣泛。含水層厚度大,頂面埋深在150~170m,厚50~70m。含水層巖性以灰色細砂、中細砂含礫石為主。含水層富水性較好,單井涌水量為1000~3000m3/d。滲透系數一般在10~30m/d。地下水水質為礦化度小于1g/L的淡水。

2施工設計

2.1成孔質量

2.1.1孔徑、井徑

地質鑒別孔孔徑應不小于130mm。依據水文地質勘查孔勘查要求,孔徑不小于500mm,井徑不小于200mm。為此,本次水文地質勘查孔,孔徑為500mm,井徑為219mm。

2.1.2孔深

地質鑒別孔孔深原則上以揭穿目的含水層底面2m時終止。孔深一般在235~255m之間。

2.1.3孔深誤差

孔深誤差不大于1‰。每50m孔深及終孔時各校正孔深一次,正確記錄,發現誤差及時糾正。測量方法可采用一定長度的標準鋼絲測繩,或利用具備測深功能的測斜儀,進行孔深測量。

2.1.4孔斜控制

要求鉆孔圓直。每鉆進25m及終孔時,采用測斜儀測斜一次,正確記錄,發現誤差及時糾正。孔斜每100m不得超過1°。對于大于100m的鉆孔,每鉆進100m時,頂角不大于1.0°,終孔頂角可遞增計算,但最大頂角不得超過2.0°。

2.1.5取芯(樣)和編錄

(1)地質鑒別孔取芯。水文地質勘查孔首先進行地質鑒別。地質鑒別孔巖芯采取率,粘性土不低于90%,砂性土不低于80%,含礫粗砂不低于70%。連續落粘性土不超過2m,砂性土不超過3m,否則補取。取芯時每回次進尺不超過2m。巖芯從巖芯管中取出至巖芯箱內時,應避免重物錘擊巖芯管,安放時應小心輕放,以避免巖芯受到擾動。

(2)目的含水層砂樣采集。在含水層的上部、中部、下部進行取樣,或在含水層巖性變化明顯處進行加密取樣。樣品重量不少于1kg。樣品放至塑料袋中,并附有取樣時間、地點、深度等內容的標簽。樣品及時送至實驗室進行粒度分析。

(3)巖芯保護。對取出的巖芯進行現場地質編錄后,應及時裝入PVC巖芯管,并加蓋保護,以免遭受曝曬。巖芯在運輸過程中防止劇烈搖晃、震蕩,盡量保持水平搬運。巖芯包裝時將PVC巖芯管頂部空余部分去掉,或盡量用清潔物品填充,并用膠帶對PVC巖芯管進行密封,在柱體上及時做好樣品標識,包括樣品的鉆孔編號、柱狀樣品的上下方向、取樣深度、取樣時間等都應標識清楚,并且標記格式統一、耐磨。并貼好樣品編號標簽,標簽用膠帶密封,防止標簽污損。

3施工工藝

3.1施工設備配置

3.1.1機械設施配備

根據本次水文地質勘查孔地質鑒別、成井技術要求,施工單位需配置水文鉆機等施工設備。

3.1.2施工材料購置

水文地質勘查孔成井時需用主要材料有:井管、濾水管、沉淀管、天然石英砂、粘土球、粘土及配制泥漿用的Na2CO3、膨潤土等。預計5處勘查孔(井)累計井管長度1180m,濾水管長度60m,天然石英砂礫料105t,止水優質粘土球35t,封孔粘土220t。

3.1.3施工前準備工作

(1)進場前進行施工現場踏勘,落實水電供應。若供水供電不足,進場前落實好取水水源,自備發電機等準備工作;

(2)平整施工場地,鉆塔塔腳處地基夯實,必要時澆注混凝土墩。塌架牢固穩定;

(3)挖好泥漿池,泥漿池容積不小于8m3,泥漿循環槽的總長不小于15m;

(4)按規范要求由專職電工接好電源,裝好電源箱;

(5)開鉆前,所有材料都應及時運至場區,其中井管、濾水管和天然石英砂應附有生產廠家提供的質量保證書。3.2鑒別孔施工工藝

3.2.1鑒別孔施工前準備工作

(1)平整、壓實施工場地,鉆塔塔腳處澆注混凝土墩加固;

(2)安裝鉆機設備,使天車、立軸與孔口三點成一垂線;

(3)挖好泥漿池,其容積應為鉆孔體積的1.0~1.2倍,設置好泥漿循環系統;

(4)挖好廢漿池,其容積應大于泥漿池的2倍,用于暫時存放廢棄泥漿;

(5)配備好泥漿出砂裝置;

(6)接通電源,安裝電源箱。3.2.2成孔工藝

(1)鉆進方法:用110mm/130mm外肋骨合金取芯短鉆具開孔,取芯鉆進至灰色粘土,孔深預計15m,再采用170mm單套鉆具帶后導向進行擴孔,下入168mm孔口保護管,孔口管居中、保證其垂直度為0°,周圍用粘土封實并固牢。以下覆蓋層110mm/130mm外肋骨鉆具帶長后導向管(長度10~15m)繼續進行減壓鉆進取芯。每回次下鉆到底,慢速輕壓鉆進,再逐漸調整至正常轉速、鉆壓鉆進至終孔深度。(2)提高巖芯采取率措施。對于粉細砂、細砂夾砂質粉土、灰色細中砂層取芯我們采取的鉆具是伸拉型接頭。

(2)鉆孔護壁:采用優質粘土加堿配制泥漿護壁。粘土粉選用造漿率高、雜質少的優質膨潤土,配比為:粘土粉4%~6%(泥漿體積),其原漿的主要性能指標為:比重1.06~1.10g/cm3、粘度23s、pH值8.5~9.5、失水量6~8mL/30min、泥皮厚0.5~1.0mm。經常檢測泥漿性能,性能指標達不到以上要求時及時更換補充新鮮泥漿。以保證孔壁穩定。防止因泥漿過稀而導致孔內坍塌。

(3)鉆進記錄。做好每一回次的鉆進記錄、鉆進事故及處理記錄(包括具體情況及部位,說明事故原因,事故處理及對成井的可能影響),注明鉆進所使用的鉆具類型、規格,泥漿性能以及鉆進過程中的各種情況,各類丈量尺寸應真實詳細。報表按班填報,相關人員簽名確認。

(4)地質編錄。本次按第四紀地質編錄要求認真做好地質編錄,編錄內容要求齊全、真實,準確,以備校核、驗收。

3.3成井施工工藝

3.3.1施工順序

鉆進至設計深度(成孔)—成井(一次調漿、下入濾水管、井管、二次調漿、投天然石英砂礫料,止水、止水效果檢驗、封孔、洗井等)—抽水試驗—現場驗收和取水樣—孔口保護。

3.3.2鉆進成孔方法

采用SPJ-300鉆機和BW-850泥漿泵鉆進,二級擴孔鉆進,以300mm、500mm三翼刮刀合金鉆頭擴孔鉆進,孔口視上部填土層厚度下600mm定向保護管,不少于1.5m。

3.3.3鉆孔護壁

采用優質粘土加堿和膨潤土配制泥漿護壁鉆進。經常檢測泥漿性能,性能指標達不到要求時及時更換補充新鮮泥漿。以保證孔壁穩定。

3.3.4成井工藝

(1)清孔換漿:下管前用直徑500mm的帶保徑圈刮刀合金鉆頭自上而下掃孔至孔底,更換孔內泥漿,逐漸調稀,在含水層位置上下反復掃孔,當孔口上返泥漿粘度為18~19s,手摸無明顯砂感,停止換漿,提拔鉆具。

(2)下管:下管前全面檢查井管質量,按照下管深度,配備足量的井管,逐根丈量、編號、記錄;清除井管內、外壁銹蝕層及雜物;井管和沉淀管均為同一材質的219mm無縫鋼管,沉淀管底部鋼板封堵,為保證濾水管在孔內居中,濾水管上下端各放置外導向架。如下管受阻,可小幅提拉井管,如仍不能正常下管,應提起井管重新掃孔后再下入,嚴禁猛提和墩拉井管,防止損壞井管、濾水管纏絲及破壞孔壁。

(3)二次調漿及填礫、止水:井管下到位后,井管內下入帶活塞的鉆桿進行二次清孔換漿,孔內上返泥漿接近清水后,采用動水填礫法進行填礫,邊投礫邊測量投礫高度,待礫料落實后,投入優質粘土球止水,填礫與止水高度均按設計要求進行。

3.3.5洗井與抽水試驗

粘土球投至設計高度后,即利用拉動水活塞,檢驗止水效果,確定止水效果后,用水活塞在含水層段進行洗井,同時用清水將孔內和管內泥漿調稀換出,直至水路暢通后,換拉干活塞洗井,達到水清、砂凈后方更換空壓機揚水,做抽水試驗。并取全分析水樣送檢。

3.3.6監測井封孔

在活塞洗井和空壓機揚水的同時,回填優質粘土封井,直至孔口。抽水試驗結束后測定沉淀管內沉渣厚度,當滿足要求時結束,否則進行撈砂。

4結語

(1)由于本區粉細砂、細砂夾砂質粉土、灰色細中砂層厚度大,取芯是一大難題,保證巖芯采取率,落土、落芯不超過規定間隔。鉆進過程中必須限制巖芯管長度和限制回次進尺,一般巖芯管長度2~3m,為了不超過落芯間隔規定,回次進尺不超過2m,鉆進過程中要根據地層情況,適當控制水量和干鉆長度,落土、落芯后應立即用取土器或無泵鉆具、雙管鉆具續取。

(2)鉆孔護壁,因所鉆地層均為第四系覆蓋層,鉆進過程中可能會出現縮徑、泥包、坍孔、漏失等情況。為了確保鉆孔孔壁穩定,選用優質粘土加堿泥漿護壁,泥漿性能:比重1.06~l.08g/cm3,粘度20~25s,定期測定泥漿性能,不合格的及時更換,遇漏失層及時補充優質泥漿,以保證鉆孔穩定。

(3)成井過程中還要嚴格確保成井工藝;孔深、濾水管嚴格執行設計要求,在含水層擴孔換漿時要再次核實孔深;加大洗井力度,提高成井質量;成井止水后,在止水層以上孔段,要及時回填優質粘土塊進行封孔,以防止塌孔。

篇6

武烈河沿岸及山間溝谷地段主要為第四系松散孔隙潛水及基巖表層風化裂隙潛水,孔隙潛水主要賦存于第四系全新統地層下部的砂礫石中。武烈河Ⅰ級階地,地下水水位埋深3.2~5.1m,含水層厚度為6.0~8.0m,地下水水位一般年變幅1.5~2.5m。山間溝谷的含水層主要為圓礫層,地下水穩定水位埋深0.9~8.5m,地下水年變幅1.5~2.0m。水質分析結果表明,該區地下水為HCO3--SO32--Ca2+型弱堿性微硬淡水,pH值為7.1~7.4,屬二類地質狀況,地下的砼結構和鋼砼混合結構可能會受到地下水的微弱腐蝕。該河區的二級階地、緩坡、暴露的山脊部分幾乎沒有地下水,所以區中的地下水大都由降水產生,和武烈河、灤河的水位也有著很大的關系,一般通過地下徑流排出。

二、巖土工程中地下水引起的危害及預防措施

開展巖土工程的施工時,地下水的不良影響主要體現在地下水位的變動和地下水的運動引起的壓力,但這兩者會導致地下的土層結構發生改變,進而使土質疏松、軟化,最終使大量地下水層流失,產生管涌、基坑突涌等事故。

1地下水位變化引起的危害

(1)導致地下水位上升的因素多種多樣

一般有地質狀況、環境狀況和人類活動等,例如:巖土層狀況、巖石性質、降水多少、溫度和具體操作等。這些因素可能都會使地下水位上升。該現象導致的不利后果有:地下土體質量的降低,建筑物所受到的腐蝕作用增大;巖土體可能出現位移、崩塌等情況;一些巖土體的自然結構、硬度等也會被破壞;還可能會使該地區的土壤出現飽和液化、流砂、管涌等現象;由于滲透作用的提高,還可能會影響建筑基礎的穩定性。

(2)地下水位下降多半是人為因素所致

如地下水被大量抽取、修建水庫截流,導致下游地下水補給不足等。地下水位下降趨勢較大時,會引起地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害,還可能產生水源匱乏、水體污染,地表植物無法生長等惡劣影響,這對于巖土結構和建筑物的穩定性都有著非常不利的影響,甚至還會威脅人們的生命財產安全。

(3)若地下水位經常變化則極易使巖土結構發生不均勻脹縮或是不規則的變形

若巖土結構的脹縮變化太大,還可能產生地裂問題,影響附近建筑物的整體穩定性。此外,地下水位的變化必然會使其滲透性受到影響,這可能會使土體硬度降低、含水量提高等,進而影響土體的承載力和強度,嚴重威脅巖土工程的正常施工。

2地下水活動產生的壓力作用引起的危害

自然條件下,地下水的各種運動只會出現很小的壓力,附近建筑、土體等也不會受到不良影響。可是人類在進行巖土工程的施工時,會使地下水的運動平衡遭到破壞,再加之動力壓力的影響,就會導致一系列惡劣的巖土工程問題,流沙、管涌等就是出現頻率最高的。

3巖土工程中地下水引起危害的預防措施

進行工程勘察工作時,要先對基坑挖掘可能對周邊土體的隔水層厚土、性質等造成的影響,并科學的確定含水層隔板的深度和承壓水頭的具置。還要以基坑實際的挖掘深度為依據。來預估進行開挖工作時含水層及隔水層受到的影響,是否可能出現突涌和管涌情況。若有出現該現象的可能,則必須事先制定高效應對方案:首先,進行基坑挖掘工作時,一定要把握好實際的深度,并將基坑底部的隔水層厚度控制合理的范圍內,將突涌發生的可能性降到最小。其次,基坑周圍要設置排水孔,降低承壓水頭壓力。施工過程中,要在基坑周邊修建排水溝,強化地面硬化處理,確保基坑內及周邊積水能夠及時排出,避免地表水下滲至基坑周邊土體中,導致基坑周邊水位抬高等影響基坑安全性和穩定性的不利狀況發生。此外,建筑物的四周還要留有補水設備,防止因降水不足而出現干旱或供水不足現象,這也可能引起地裂、地基沉降等問題。

三、結語

篇7

1987年以來,隨著土地使用制度的改革和土地市場的放開,促進了房地產業的發展。房地產業的發展不僅帶動了相關產業的發展,而且對改善投資環境、合理配置土地資源、改善人民居住條件等方面起到了積極的作用。但同時也帶來了一些新問題。利用稅收杠桿這個經濟手段,對房地產市場進行調節和規范非常必要。首先,開征土地增值稅,是適應國有土地使用制度改革的需要;其次,開征土地增值稅,是保護土地資源,維護國家權益的需要;再次,開征土地增值稅,是國家對房地產市場進行宏觀調控的需要;最后,開征土地增值稅,是擴大地方稅稅源,建立健全我國房地產市場稅收制度的需要。

設置土地增值稅的一個重要原則,就是要對轉讓房地產的過高收益進行調節,增值多的多征,增值少的少征,以抑制投機牟。取暴利行為,保護正常從事房地產開發的經營者的合理權益,促進房地產市場的健康順利發展。

一、納稅義務人

根據《土地增值稅暫行條例》第二條,轉讓國有土地使用權、地上的建筑物及其附著物(以下簡稱轉讓房地產)并取得收入的單位和個人,為土地增值稅的納稅義務人,這里所說的單位,具體來說,是指各類企業單位、事業單位、國家機關和社會團體及其他組織;這里所說的個人,包括個體經營者。

二、征稅范圍

所謂征稅范圍,是指稅法規定必須征稅的客觀對像的具體內容。

土地增值稅的征稅范圍是有償轉讓國有土地使用權、地上建筑物及其附著物。這一征稅范圍具體包括以下三層含義:

(一)土地增值稅只對轉讓國有土地使用權征稅。根據《憲法》和《土地管理法》的規定,城市的土地屬于國家所有。農村和城市市郊的土地除法律規定屬國家所有的以外,屬于集體所有。農村集體所有的土地,不得自行轉讓,必需先由國家征用后才能轉讓。

(二)土地增值稅是對國有土地使用權及其地上的建筑物和附著物的轉讓行為征稅。這里,土地使用權、地上建筑物及其附著物的產權是否發生轉移是判定是否屬于土地增值稅征稅范圍的標準之二。

(三)土地增值稅是對轉讓房地產并取得收入的行為征稅,即對有償轉讓行為征稅。因此,土地增值稅的征稅范圍不包括房地產的權屬雖然發生轉移,但未取得收入的行為。如房地產的繼承,房地產的權屬雖然發生了變更,但權屬人并沒有取得收入,因此也不征收土地增值稅。

三、計稅依據

土地增值稅的計稅依據為納稅人轉讓房地產所取得的增值額。實際上,由于房隨地走,土地使用權和房屋產權不可截然分開,因此,土地增值稅根據房地產增值額計算,把房產增值額也納了進來。

房地產增值額為納稅人轉讓房地產收減除《條例》規定的扣除項目金額后的余額。

(一)轉讓房地產收入納稅人轉讓房地產取得的應稅收入,應包括轉讓房地產的全部價款及有關的經濟收益。從收入的形式來看,包括貨幣收入、實物收入和其他收入。

(二)法定扣除項目

1.取得土地使用權所支付的金額。一般是指納稅人為取得土地使用權所支付的地價款和按國家統一規定繳納的有關費用。

2.房地產開發成本。是指納稅人房地產開發項目實際發生的成本,包括土地征用及拆遷補償費、前期工程費、建筑安裝工程費、基礎設施費、公共配套設施費、開發間接費用。

3.房地產開發費用。是指與房地產開發項目有關的銷售費用、管理費用、財務費用。

4.舊房及建筑物的評估價格。是指計算納稅人出售舊房及建筑物的扣除項目金額的價格。它是根據舊房及建筑物的重置成本價乘以新舊度折扣率后的價格,即按計征土地增值稅時建造同樣的房屋及建筑物所需要的成本費用再扣除折舊因素。

5.與轉讓房地產有關的稅金。是指納稅人在轉讓房地產時所繳納的營業稅、城市維護建設稅、印花稅。因為轉讓房地產所繳納的教育費附加,也可以視同稅金予以扣除。

6.財政部規定的其他扣除項目。

四、稅率

土地增值稅實行四級超率累進稅率:

增值額未超過扣除項目金額50%的部分,稅率為30%;

增值額超過扣除項目金額50%、未超過扣除項目金額100%的部分,稅率為40%;

增值額超過扣除項目金額100%,未超過扣除項目金額200%的部分,稅率為50%。

增值額超過扣除項目金額200%的部分,稅率為60%。

篇8

關鍵詞:地質勘查;水文問題

中圖分類號:P64文獻標識碼: A

一、水文地質勘察存在的問題

1各種類型的地下水

1.1地下水類型

根據特有性質,及賦存介質將地下水分為松散巖類孔隙水,碎屑巖裂隙孔隙水,碳酸鹽巖裂隙喀斯特水,火山巖裂隙孔隙水、基巖裂隙水;按其埋藏條件和水力特性是棲息,潛水和承壓水。

1.2含水層水平,分布,巖性,厚度,埋藏深度含水層:(卵石礫石土,礫石,礫石,砂礫巖),性別(礫砂,砂礫,沙,沙細,淤泥,淤泥質土)破碎基巖風化帶,構造破碎帶,巖層孔隙與裂縫,石灰巖的溶蝕、孔洞、漏斗、山洞等,玄武巖的裂隙帶。隔水層:粉質粘土和致密完整巖石。

2靜水位和變化幅度

天然地基承載力設計值計算砂土地震液化,膨脹土,脹縮深度確定,基礎深度的確定,邊坡穩定性評價。基坑側土壓力計算基坑降水和地下工程,涌水量計算,計算深基坑,地下室底板抗浮計算,判別巖石滲透變形(流土,管道,腐蝕)等一系列問題,需要靜水位地下水資料。要準確的測定,一般在洞后24h后統一測定。充分利用抽水孔觀察孔觀察,必要時下測水管觀測。地下水位的地形,氣象,水文和人的因素和變化,收集區域水文地質數據,數據的鄰近地區或通過長期觀察和調查,查明地下水水位變化特征。一般隨季節變化而變化,隨潮汐海岸,河流和湖泊岸邊洪水影響,人工排水區抽水影響地下室底板的抗浮計算時,應提供最高水位數據。如果不是最高水位,平原區地下水設防水準的建筑室外地坪標高。

3地下水的徑流、補給、排泄

根據地形,氣象,水文,地質結構,含水層分布狀況及其與水接觸,分析地下水流動和動態特性。地下的水流量,根據水位(壓力)線圖確定。水力坡度根據水位(壓力)圖計算。

4地下水化學成分及其對建筑材料腐蝕評價,需要飲用水,適宜性評價

只為腐蝕性評價淺析,需要飲用水適宜性評價分析。評價腐蝕的二級或三環境評價,根據地層滲透性評價,弱透水層是指粉土和粘性土,強透水層是指沙質土壤(粉砂,細砂,砂,砂,礫石,碎石土和裂縫,沙)孔和搖滾的發展。

5測定水文地質參數

根據工程要求,通過抽水試驗,滲透試驗,注水試驗,水壓試驗測定地下水流速,孔隙水壓力,測定長期觀測和室內試驗,滲透系數,影響半徑,提供導水系數,水供應,釋水因子,吸收率,地下水實際流速流量,孔隙水壓力等參數。一般工程測量中,經常只做簡單的抽水試驗,提供粗略的滲透系數。重要的項目要做2次以上的降水抽水試驗,至少要有1個觀察孔的安排,最大下降方法的工程設計需要縮編水平或達到降水設計降深的一半。常用的方法計算地下水井

6地下水預測不良地質作用

沼澤和鹽堿化;巖石軟化,解體和濕陷性;膨脹土脹縮變形;地面塌陷;邊坡失穩;井下突水;基礎上浮,坑底突涌;海水入侵。

二、對水文地質工作的建議

1地下水水質污染情況的調查是保障供水安全的基本措施

針對我國的水質受到嚴重污染的情況,因此急需發展的全面調查地下水水質,并作為一個主要的工程來抓。在工作部署上可以是大流域或經濟發展重點區域,城市群區域,農牧業重點開發區逐步蔓延。建議這項工作已進行了地下水與環境地質調查項目中分離出來,作為一個單獨的項目。在我國現在已經很難找到地下水反映本地背景值的區域作為對比,提供l?20萬區域水文地質普查數據作為原始背景。

2加強地下水均衡試驗基地建設

論加強水文地質參數,為不同地區(代表不同的水文地質類型)地下水科學實驗基地,發展和地下水科學實驗。除了測試地下水蒸發蒸騰的研究,還應結合不同的地貌類型。

3全面實施地下水監測項目規劃

根據示范多個地區,全面建設地下水監測網絡,數據采集系統和自動傳輸系統,一批有代表性的監測點。自從我國開始實施監測以來,不能反映真實的數據,急需一批新的監測孔,這是實施國土資源部對地下水監測,防止地下水的過度開采污染和重大舉措。

4積極實施新理論、新技術和新方法的研究和推廣

應用遙感技術,同位素技術,數值模擬技術,信息技術是提高水文地質特征和機制的重要技術方法。目前研究的服務繼續擴大,以準確的水文地質參數,降低身體的工作量,為決策分析提供技術支持與管理。地下水系統理論,系統理論在水文地質中的應用,地下水運動和分析的水資源評價的基本理論,要結合中國的實踐,進一步完善和提高。

5加強區域綜合研究和專題研究

我國地域遼闊,自然地理和地質條件復雜,地質條件極其復雜,我國地下水的分布和演化具有深刻影響。地下水的形成理論,平均價值的地下水運動,水文學與地球化學作用,人為干擾的影響下條件的變化,需要進行深入的研究。中國地質調查局已明確區域研究院,是一家專業研究機構,也是區域管理中心,中國地質環境監測研究所與各大專院校,更應成為跨學科研究中心,培訓水文地質專家的理論和實際應用的專家,并不斷的提高我們的水文地質研究。

6加強地下水合理利用與保護

繼續實施的帶有全局性,長期性,定向問題研究。國民經濟發展規劃中,規劃的水文地質工作的發展帶來了巨大的機遇。國家需要的是水文地質工作的出發點和落腳點,結合經濟和社會發展的需要,服務經濟社會的發展,水文工作才有生命力。根據政府的職能部門,應不斷加強地下水開發利用和保護的相關政策的戰略研究,使地下水這一寶貴資源的自然屬性和社會屬性是緊密結合經濟,走出一條適合我國國情和自然環境的綜合與協調的辦法可持續發展。

結束語

地下水是巖土體的組成部分,它直接影響建筑場地地基巖土體的工程特性,對建筑物地基基礎的穩定性和耐久性都產生影響,但在工程勘察設計和施工過程中水文地質問題卻常常被忽視。本文結合筆者多年工作經驗,就水文地質的分類以及存在的問題進行了初步的分析,并對水文地質勘查工作提出了相關的建議,供相關人員參考。

參考文獻

[1]吳波.工程地質勘察中水文地質測試與研究[J].中國新技術新產品,2009第2l期.

篇9

1.1微量成分

銅、鋅、鉛、鉻的特點是除銅外,其它檢出率皆超過50%,檢出率較高;但除11號點下邪村(參見圖1)鉛檢出超標(國家飲用水標準,下同)外,其它皆未超標(表l),整個市區所取樣點沒有檢出汞和鎬。

酚的檢出率較低,但超標率較高達24%。其檢出最高值為0.29mg/l(賴山新河紙廠),超標1朽倍。氰普遍檢出,但含量一般在標準的一、二個數量級以下。調查中發現,一些距工業區甚遠的地區水井中酚、氰含量較高(潘集西北部農村),表明其不完全來自工業污染,很可能是長期引用水灌溉日漸累積造成的。區內化學耗氧量最高達9.smg/1,超標近4倍,反映出局部有機污染較重。

1.2常蟹組分

(l)硬度和硫化度75個水樣點統計表明,礦化度最大值為1.859/1,超標率為6.6腸;硬度最大值為49.7H“,超標率為8%。兩者超標率相當,且分布規律一致,于區內形成了較為穩定的分布面積(圖1)。

(2)州值統計表明,1987年市區淺層地下水PH平均值為7.578,其中淮河以南為7.567,淮河以北為7.619;1990年PH平均值為7.171,其中淮河以南為7.129,淮河以北為7.340。可見,pH值變化呈下降趨勢,下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可見市區地下水污染源大多屬酸性。1982年市區曾測得弱酸性酸雨說明地下水從補給源開始已遭到了酸的污染。

(3)三氮三氮含量較低。硝酸根含量最高為14.97mg/1,遠低于45mg/1.但NH+及NO3-離子普遍檢出,且局部超標,進一步說明了區內存在有機污染。

1.3地下水化學類型

市區地下水化學類型較為復雜。按舒氏分類法有11種類型,其中多數是以HCO3為主要陰離子類型(圖2).局部地帶如位于山前地帶的山王鎮工農村3號點,HCO3卻降為次要陰離子,而Cl一成了主要陰離子,顯然是污染所致。

上述可見,市區淺層地下水微量成分含量表明,個別點或局部地段已嚴重超標;常量組分大都具明顯的異常表現。淺層地下水污染已具一定規模,局部已相當嚴重。

2淺層地下水污染現狀評價

2.1評價方法及原理

地下水質量評價方法很多,在評價模式、評價標準和質量分級等方面都存在不同的認識。本文在認真分析了區域地下水污染特征的基礎上,采用了模糊集理論與綜合水質指數相結合的評價方法。

(1)模糊集理論法首先建立各評價參數相對于不同水質級別的隸屬函數關系,構成模糊矩陣,并對諸評價參數配以適當權重,通過復合運算,求出不同水質級別的隸屬度,然后根據隸屬度大小確定水質級別。

(2)綜合水質指數法該法是通過計算出每個監測點單個指標的污染指數和權重大小,考慮多個指標復合而得到綜合水質指數(PI),然后據水質分指數的檢出和超標情況確定PI的分級界線來進行評價的。

2.2參數及地下水分級

淮南市城市特點,決定了市區淺層地下水污染是以工業、煤礦生產影響為主,兼有農業生產、居民生活等方面因素共同作用造成的。考慮區內所取的分布較為均勻的97個水樣點所檢的37個水化學成分的檢出及超標情況,選取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、礦化度等8個評價參數。

分級考慮的基本原則是地下水飲用衛生標準和區域本底濃度。通常國家飲水標準考慮了各指標對人體健康危害的限量,是正常生理活動的衛生標準,只要參數含量接近或超過飲水準,便可認為地下水已明顯受到污染,并以此作為三級水。而把區域本底濃度作為地下水開始受到污染的起始濃度(據區域檢測數據計算)確定為一級水標準。據此限制條件并參照前人評價標準,把本區淺層地下水水質分為5個級別(見表2)。

2.3權重的選取

權重選取的合理性,直接關系到評價結果的準確性。本文采用國家飲水標準與主觀分析判斷相結合的方法。一方面,根據水質指數Ci/Si(Ci為實測值,Si為國家飲水標準)的大小確定權重。Ci/Si大權重亦大,反之就小。因為國家飲水標準已考慮了各參數對人體健康的危害限量,含有一定的權重因素,另一方面,考慮各參數本身地球化學特性及對環境的危害程度,人為地對各參數賦予權重大小。考慮上述兩方面因素將所得的兩種權重(ai.bi)進行代數積并歸一化,得到修正后的權重Ai,即

2.4綜合評價

(l)模糊集法綜合評價是通過復合運算實現的。鑒于本次評價的8項參數主因素控制并非突出的特點,選用了一次型作為隸屬函數模型。用Q表示綜合評價結果(1x5)階行模糊矩陣,則Q=A·R。式中A為經歸一化得到的一個(lx8)階行權重模糊矩陣;R為由單個評價因子行矩陣組成的一個(8x5)階模糊關系矩陣。最后通過復合運算得出綜合評價結果.

(2)綜合水質指數法綜合水質法指數(月)是通過下式計算得到,即

式中俄為評價參數權重(同上),Ii為水質分指數,C為實測值,C0為評價標準值。評價的水質質量分級方法是將水樣點的計算值PI依大小順序排列,列出表格,并寫明各水樣點的水質分指數,據各樣點的乙檢出和超標情況確定PI分級界線。據上述原則將該區地下水水質分為5級(表3)并與表1的水質級別相對應。由此可得出每個水樣點的綜合評價結果

3評價結果分析

3.1兩種評價方法比較

(l)兩種評價方法所得結果進行比較發現,所得出的水質級別都具有中間多兩頭少的特點(見表4、表5)。說明評價結果是可信的。

(2)“模法”是一種主因素突出型的評價方法。“模法”評價的分辨率比綜合水質指數法高,能較準確地反映客觀實際。本次評價按水質指數法沒有劃出一級水質,不太合理,如69、70號樣點(圖5),其評價參數水質分指數沒有一個超過0.5,指數法定為I級水,顯然不合實際。此外水質指數法評價中往往掩蓋了較大值的存在,從而使地下水惡化程度降低,造成評價上的錯誤,如87、33號等樣點的評價參數中有兩項超標,水質指數法卻定為I級水,顯然有誤,而“模法”定為I級水較為有據。

由于“模法”能較好地處理這類不確定間題,因而本次評價主要采用該法的評價結果。只是在“模法”評價中出現了確定級別較為困難的4個樣點時,采用了指數法評價的結果。如80號點(0.45、0.45、0、0、0)、73號點(0.46、0.46、0、0、0)等,考慮到指數法評價出水質級別偏低而上述4個水樣均處于I、l級水準,故4個水樣點均取l級。

3.2評價結果分析

據綜合評價結果(圖6),淮南市區淺層地下水水質狀況具有如下特點。

(l)在92個評價水樣點中,從I至v級皆有分布,其中1級水最少(4個)。說明本區地下水大多出現了程度不同的污染。總體看,I、l級水點居多,占65.2%,W、v級水點較少,占30.4%;從分布面積看,l、,級水點占面積的72.74%,IV、v級水點約占24.5%。可見本地下水大都處輕污染狀態,重及嚴重污染的水分布較為局限,但已具一定比例(表4)。

(2)淮河以北和淮河以南的水質級別統計資料表明,兩區域I至v級水皆有分布,但污染程度和規模有明顯差別(表6)。淮河以北l、l級水質點27個,占71.79%;重及嚴重污染點9個,占23.08%。而淮河以南l、皿級水質點32個,占60.38%;N、v級水質點19個,占35.85%。明顯淮河南面較北面污染嚴重。這與南面廠礦企業集中(建有礦井九對,工業企業800多家)、北面廠礦企業少且分散(三對礦井,鄉鎮企業為主)以農村環境為主的城市功能分區有關。

(3)淮北南質變好該嚴與此區塊長期引用北面的茨淮新河劣質水灌溉有關。靠近淮河因受淮河污水(全市工業企業排放廢水的90%以上進入淮河)影響,水質漸差。特別于河道彎曲地帶,因地勢低洼,水質明顯變差。如段灣、祁集兩地(圖5)。泥河兩岸的地下水質受泥河污水影響不甚明顯,僅在下游有所反映,可能與該河上游切割不深,下游水位較低河道開闊有關。

(4)淮河以南總體看,受廠礦企業布局的控制,水質分布較北面復雜的多。西部地區為淮南市主要煤炭開采區,建有大小礦井七對,大量工礦企業廢水的排放使得該區塊淺層地下水不僅污染重而且水質分布復雜。其中西南面山前地帶和東南面李一、李二礦附近水質嚴重污染,前者與壽縣化肥廠及淮南礦務局化工廠排污有關,后者與附近礦區的礦井水排放有關。中部地區,從泉山至田家庵一線,主要為機關、學校及居民生活區,地勢較高,受污水影響小,水質較好。但在淮河的彎曲地段,如安成鎮陸塘村,地勢低洼,水質變差。東部地區,出現了水質嚴重下降的兩個區塊,一是窯河至大通一線,一是本區東南角。經調查,兩者都與長期引用窯河及高塘湖劣質污水灌溉有關,前者還與九龍崗、大通礦(已報廢)長期開。

篇10

關鍵詞:工程;地質勘探;水文環境

中圖分類號:F407 文獻標識碼:A

水文地質勘探工作在很多方面都有重要的作用,例如對建筑物持力層的確定、基本設計以及工程整體的地址危害控制等內容都離不開對水文地質的勘探,因此,做好水文地質勘探工作具有重要的現實意義。

1 水文勘探活動應包含的內容

水文地質環境勘探過程實踐中,一般要從以下幾個方面入手進行,首先要研究地下水文環境對建筑物基樁及巖土工程作業所產生的影響,并提出相應的應對措施。

1.2 地下水文勘探工作中,要根據各個建筑物樁基的具體情況來進行分析,結合其實際需要確定相關的地質內容,只有這樣,才能夠保證水文地質材料的真實性、科學性,同實際狀況相符合。

1.3 要根據地下水文環境對巖土工程的影響提出具體的應對措施。

①地下水水位線以下的建筑物基樁中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。②對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地,地表下含水層中持續的水源活動會導致地下巖土層硬度下降、開裂、體積變大或縮小,所以地下水活動對地質的應該被著重記錄。據研究可知,當建筑物基樁所在的地層深度含有松散、飽和的粉細砂、粉上時,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。③如果勘探地區的地層結構中存在承壓含水層,應對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價。④在地下水水位下建設建筑物深基坑,應進行滲透和富水試驗,要充分分析人為降低地下水水位導致的地下環境改變對附近建筑物結構帶來的危害。

2 巖土水位環境研究

巖土水理性質說的是在地下水互相作用的同時表現的物理特性,巖土水理性質在地下水文勘探中主要用于研究巖土強度變化和脫水或吸水后巖土層物理形變產生的對附近建筑物結構安全造成隱患。以前的勘探工作中,對其水理性質的研究就不夠充分。巖土的水理性質是巖土和地下水互相作用展現的結果。

2.1 地表下水儲存按貯存形式和物理性的不同可以分為重力水、毛細管水以及結合水三大類型。其中結合水根據結合強度的不同又可以細分為弱結合水和強結合水。

2.2 巖土水理性質及測試辦法:①軟化性,主要是對演示耐水浸水能力、耐風化能力加以判斷的指標。一般粘土層、頁巖、泥沙質巖、泥巖等都存在一定的軟化性。據研究得知,如果地下環境中存在易軟化巖層,在地下水的長期持續侵蝕下逐漸產生軟弱夾層。②透水性,是指巖土層可以析出水分的物理特性。巖上體滲透系數,是一項重要紙幣,在地質調查中靠抽水試驗獲取,在勘探后活動中,物理特性中的透水性通常用滲透系數測算。③崩解性,說的是巖浸水濕化之后,因為土粒遭受到損壞,使得其整體的土質崩解。④給水性,飽水巖土在地球重力影響下從縫隙中滲出水分,通常用給水度來衡量滲出水的量。在地質勘探活動中給水度是一項重要的指標,對場地疏時間產生重要影響,給水度主要通過幾項實驗進行測定。⑤脹縮性,說的是巖土在吸收充足的水分之后體積有所增加,在失去水分之后體積有所減少,這種特性的根本就是因為其表面的顆粒通過吸水增加水膜的厚度,以及水膜脫水導致形變而產生的。

3 要充分考慮地下水文條件對巖土工程的影響

地下水水位的降低和升高以及其壓力變化等原因導致了地下巖土工程施工過程中的安全隱患。

3.1 地下水位環境的變化會給巖土工程作業帶來一系列的不良影響。自然力和人為因素都會導致地下水文環境的變化。如果地下水水位劇變,會對建筑深基坑工程造成不可挽回的損失,也會嚴重影響周圍建筑物的結構穩定性。地下水位環境的變化所引發的損害還有以下幾種形式

3.1.1 地下水水位升高會導致巖土工程安全隱患

導致地下潛水水位升高的原因很多,最重要原因是受水位環境的影響使地下含水層和總體巖發生的改變以及水文氣象原因的變化引起的作用,包括降水和氣溫等內容,另外還有人為影響的灌溉和施工等方面的內容的作用,還有的會是多方面因素作用的效果。

3.1.2 地下水水位降低會對巖土工程作業的安全進行產生影響。人為活動也可以使地下水水位降低,假如用抽水泵大量抽取地下水,為開采化石能源將地下水抽出,再如一些大型水利工程的建設會對地下水水位產生影響。地下水水位降低速度的增長,會引起包括地裂、地面塌陷或者沉陷等自然現象,嚴重的情況還會有水源枯竭、水質遭污染的現象,這些情況會對水體、土質和建筑以及人類的正常生活產生不良影響。

3.1.3 地下水水位變化會妨礙勘探活動。地下水水位上升與下降,地下巖土會不均勻的膨脹,導致地下環境變化。地下水水位如果變化幅度多大,地下巖土環境的形變量也隨之增長,再有一些小型的建筑也會因此產生地裂的現象。地下水升降的變化會受到多方面原因的影響,包括地下水滲透在內的多種原因會淋失土壤當中的鐵鋁成分,這樣一些膠結物的流失會引起土層的松散,另一方面其水分的含量也會有所增加,同時壓縮模量和土壤的承受力也不如從前,對于基礎性的工程內容和后續處理有一定的影響。

3.2 地下水動壓力給與巖土工程的壓力損害

在自然環境下地下水的壓力的作用不大,這樣就會形成一定的巖土工程損害,包括流砂、管涌、基坑突涌等。這些內容的構成和預防都已經具備了詳細的記錄,有關人員可以獨立搜集查閱。

結語

根據以上內容總結,我們可以知道水文地質工作在多方面都有重要的應用,包括建筑物持力層的確定、基本設計以及工程整體的地址危害控制等內容,工程勘察領域的工作水平不斷發展,必然會使得這方面的工作受到更好的管理和關注,落實完善水文地質工作會對提升其勘察能力有重要的作用。

參考文獻