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水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測(cè)論文

時(shí)間:2022-07-20 04:58:51

序論:在您撰寫水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測(cè)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測(cè)論文

水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測(cè)論文:菏澤市域水文地質(zhì)工程地質(zhì)特征淺析

摘要:本文在搜集、整理菏澤市水文地質(zhì)工程地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,綜合分析研究市域水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件,分析和預(yù)測(cè)市域內(nèi)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題。為菏澤城市(鎮(zhèn))發(fā)展規(guī)劃、城市建設(shè)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞:菏澤市域 水文地質(zhì) 工程地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)地震效應(yīng)

1 概況

菏澤市位于山東省西南部,北部和東部與本省濟(jì)寧市為鄰,西部及南部與河南省、安徽省、江蘇省接壤。是魯西南地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展的中心。其地理坐標(biāo)為東徑114°48′―116°24′,北緯34°32′―35°52′,總面積12228km2,轄牡丹區(qū)、單縣、曹縣、成武縣、定陶縣、鄆城縣、鄄城縣、巨野縣及東明縣和菏澤經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),共1區(qū)8個(gè)縣及1個(gè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。

公路支干線四通八達(dá),其中高速公路有:日東高速、濟(jì)菏高速、菏關(guān)高速已建成通車,另外德商高速、菏徐高速及日東高速西延長(zhǎng)線正在建設(shè);國(guó)道105、106、220和327線從境內(nèi)通過(guò),地方公路已基本實(shí)現(xiàn)了村村通油路。京九鐵路與新石鐵路(新亞歐大陸橋)在菏澤交匯,陸上交通甚為方便。但航運(yùn)和水運(yùn)尚屬空白。

改革開放三十年,菏澤在多方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,糧油產(chǎn)量不斷提高,巨野煤田、東明油氣田的開發(fā)以及石油化工、醫(yī)藥、紡織等工業(yè)的發(fā)展,使菏澤產(chǎn)生了巨大的變化。但總體來(lái)看,菏澤市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在山東還處于落后地位。表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)總量小,結(jié)構(gòu)不合理。城鎮(zhèn)建設(shè)水平不高。

為進(jìn)一步縮短山東省東、西部的差距,改變菏澤城鎮(zhèn)建設(shè)的落后局面,促使市域工農(nóng)業(yè)發(fā)展再上新臺(tái)階,為菏澤城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)提供科學(xué)依據(jù),查明與城鎮(zhèn)發(fā)展相關(guān)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件尤為重要。

2 自然地理及水文地質(zhì)工程地質(zhì)概況

2.1 地形、地貌

市域基巖僅于巨野縣東南獨(dú)山出露,呈海拔60m弧形狀丘陵,其余均為黃河沖、洪積平原。因黃河歷次的改道變遷,縱橫位移于境內(nèi),構(gòu)成了本區(qū)的微地貌形態(tài),形成區(qū)內(nèi)向東緩降的簸箕狀地貌特征,呈現(xiàn)微傾斜的高崗、洼地相間的微地貌景觀。

有歷史記載的兩千四百多年間,黃河改道泛濫達(dá)千余次,大的改道有六次之多,其中有兩次奪淮入黃海。由于黃河攜帶大量泥沙淤積,使河床不斷抬高且高于兩岸,成為地上“懸河”,近年由于上游小浪底工程的建成使用,每年的調(diào)水調(diào)沙使河床的淤積有所好轉(zhuǎn)。黃河的奪淮改道而遺存有廢黃河故道,菏澤市域處于二河間的三角地帶內(nèi),于此分叉,傾向東南。本區(qū)地形西部最高,高達(dá)67m,向東北、東南逐漸降低,標(biāo)高為40m和36m。

2.2 水文、氣象

菏澤市屬暖溫帶、半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),冬冷夏熱,四季分明,多年平均氣溫13.7℃,極端最低氣溫-16.8℃,極端最高氣溫43.7℃,多年平均降雨量676.42mm,且大部分集中在6―8月份。年最大降雨量為1054mm,凍結(jié)期最大凍土深度35cm。

菏澤市域西北邊界黃河為常年有水的客水河道,域內(nèi)全長(zhǎng)232km,入境流量0―17900 m3/s,年平均482―2760 m3/s,年逕流量152.3―872.9億m3,多年平均逕流量421.7億m3,黃河水資源在域內(nèi)具有農(nóng)田灌溉、補(bǔ)充地下水源、淤改土地及工業(yè)生產(chǎn)和城市生活供水等作用。灘區(qū)379km2為黃河流域。其余的屬源于本區(qū)的季節(jié)性水流,較大的河流有鄄鄆河、鄆巨河、洙趙新河、趙王河、東魚河、洙水河、萬(wàn)福河等向東注入南四湖,為淮河水系?;厩闆r見下表。

表2―1菏澤市域河流基本情況表

2.3 水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究程度

新中國(guó)成立以來(lái),為了不同的目的而進(jìn)行的地質(zhì)、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)工作主要有:全省1:20萬(wàn)水文地質(zhì)調(diào)查;1:10萬(wàn)菏澤地區(qū)農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察;1:50萬(wàn)黃淮海平原魯西南區(qū)段工程地質(zhì)鉆探;1:50萬(wàn)山東省工程地質(zhì)遠(yuǎn)景區(qū)劃;單縣煤田勘察;巨野煤田勘察;東明油氣田勘察等。

改革開放以后,市域水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作步入新階段,深層供水井、地?zé)峋@鑿,淺層農(nóng)田灌溉井鉆鑿;工礦企業(yè)廠址勘察、工民建巖土勘察和公路、鐵路路基及橋基工程地質(zhì)勘察工作,以及均勻分布于市域的GSM基站工程地質(zhì)勘察等,為本區(qū)提供了大量的基礎(chǔ)資料。二十世紀(jì)90年代中后期隨著房地產(chǎn)業(yè)的迅速興起,城市建設(shè)開始突飛猛進(jìn)的發(fā)展,無(wú)數(shù)新的建筑相繼崛起,更為本區(qū)提供了詳實(shí)的工程地質(zhì)資料。

3 市域工程地質(zhì)條件

3.1 市域地質(zhì)構(gòu)造

市域在大地構(gòu)造單元上屬于中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ)魯西斷?。á颍┖腿A北斷坳(Ⅱ)。大部分在聊考斷裂以東的魯西斷隆內(nèi)。基底以緊密倒轉(zhuǎn)褶皺的太古界泰山群變質(zhì)巖構(gòu)成,褶皺軸向北西、北北西,傾向南西,個(gè)別反傾,傾角50―80°。其蓋層除巨野縣東南獨(dú)山出露地表外,均隱伏于第四系之下。斷裂構(gòu)造極為發(fā)育,斷裂走向有近東西向和近南北向二組。屬具長(zhǎng)期多期次活動(dòng)的高角度正斷層(裂),對(duì)沉積環(huán)境起著制約作用。斷裂多呈行排列展布,落差和水平斷距較大,構(gòu)成市域近似網(wǎng)格狀的構(gòu)造格架。由于升降運(yùn)動(dòng)不平衡,繼而產(chǎn)生凸起和凹陷,并伴隨斷裂活動(dòng)有巖漿侵入。主要有菏澤、嘉祥和豐沛三個(gè)凸起;東濮、鄆城、成武和金鄉(xiāng)四個(gè)凹陷。

依山東省新構(gòu)造圖劃分,近南北向的斷裂由西向東排列為聊考斷裂、小宋―解元集斷裂、曹縣斷裂、巨野斷裂,單縣斷裂;東西向的斷裂由北向南分別為汶泗斷裂、鄆城斷裂、菏澤斷裂、東明―成武斷裂和金鄉(xiāng)斷裂。(見圖3―1)

3.1.1 東西向斷裂:

① 汶泗斷裂:西起鄆城西北李集經(jīng)汶上縣、泗水縣至平邑仲村,走向90―100°,傾向南,傾角70―75°,為正斷層,長(zhǎng)度約160 km,

圖3―1菏 澤 市 新 構(gòu) 造 圖

活動(dòng)時(shí)間古生代至燕山期。

② 鄆城斷裂,西起鄄城馬莊,經(jīng)鄆城東至泗水泉林,走向近東西,傾向北,傾角大于70°,為正斷層,控制長(zhǎng)度約200km,主要活動(dòng)時(shí)間為古生代至燕山期,晚更新世仍有活動(dòng)。

③ 菏澤斷裂:西起東明陸圈集(交于聊考斷裂),經(jīng)菏澤東至金鄉(xiāng)章縫集,走向近東西,傾向南,傾角70―80°,為正斷層,其長(zhǎng)度達(dá)120km,主要活動(dòng)時(shí)代為古生代至燕山期,第四紀(jì)活動(dòng)斷層。在經(jīng)聊考斷裂東10―20km的范圍內(nèi),菏澤斷裂兩側(cè)1937年以來(lái),曾發(fā)生四次5.5級(jí)―7.0級(jí)地震。

④ 東明―成武斷裂:從東明縣東經(jīng)牡丹區(qū)解元集、定陶到成武。長(zhǎng)約100km,走向南東東,傾向北東,為全新世活動(dòng)的走滑斷層。

⑤ 金鄉(xiāng)斷裂:西起曹縣莊寨,經(jīng)定陶、成武、金鄉(xiāng)東至界河,總體走向83°,傾向北,傾角70°左右,為正斷層,控制長(zhǎng)度為180km,主要活動(dòng)時(shí)間為古生代至燕山期。

3.1.2 南北向斷裂:

⑥ 聊考斷裂帶:由河南省蘭考經(jīng)本市東明縣馬頭、鄄城縣董口、河南范縣、山東聊城、博平鎮(zhèn)到琉璃寺鎮(zhèn),全長(zhǎng)約310km,是一系列北東向的正斷層構(gòu)成的地塹式斷裂帶。南段主要有長(zhǎng)垣斷裂、黃河斷裂、聊考斷裂構(gòu)成了東濮凹陷。該斷裂在三迭系已經(jīng)存在,侏羅紀(jì)―古近紀(jì)活動(dòng)強(qiáng)烈,新近紀(jì)―第四紀(jì)亦有繼承性活動(dòng)。

⑦ 小宋―解元集斷裂:從河南省蘭考縣小宋鄉(xiāng)向東北經(jīng)牡丹區(qū)大黃集、解元集到鄄城縣小留集,全長(zhǎng)約100km,是一條隱伏的北東向的發(fā)震走滑斷裂,傾向北西,為全新世活動(dòng)斷層,該斷裂垂直斷距自上而下由小變大,斷裂最新一期垂直差異活動(dòng)可達(dá)全新統(tǒng)中上部。

⑧ 曹縣斷裂:北起陽(yáng)谷,經(jīng)鄆城、成武西、曹縣,南入河南省,走向350°左右,傾向東,斷裂長(zhǎng)約190km,為一正斷層,為第四紀(jì)活動(dòng)斷裂。

⑨ 巨野斷裂:北起聊城南,經(jīng)巨野縣南入河南省,走向355°左右,傾向西,為正斷層,斷裂長(zhǎng)約210km,第四紀(jì)活動(dòng)斷裂。

⑩ 單縣斷裂:從單縣高韋莊向東北經(jīng)單縣、金鄉(xiāng)到嘉祥的紙坊,走向北東,傾向南東,為第四紀(jì)不活動(dòng)斷裂。

3. 2 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

魯西地區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為以繼承性的斷裂活動(dòng)和區(qū)域性的斷塊差異活動(dòng)為主。魯西地塊主要呈現(xiàn)繼承性的沉降。燕山運(yùn)動(dòng)開始形成華北拗陷(斷陷),區(qū)內(nèi)有北北東向的聊考深大斷裂帶,受深部活動(dòng)制約,主要受中生代活動(dòng)的影響,使山東平原(華北平原的一隅)下沉與魯西斷塊分離,喜山運(yùn)動(dòng)使下沉區(qū)進(jìn)一步演變,與華北平原連為一體。

中生代以來(lái),主要發(fā)育近東西向與近南北向的兩組斷裂,形成網(wǎng)狀構(gòu)造格架,屬新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。區(qū)域性嶧山斷裂使魯西平原與魯中山地分離,嶧山斷裂以西沉積新生代地層、厚度達(dá)數(shù)百米至1000米,最厚處可達(dá)2000―3000m,汶泗斷裂與鄆城斷裂之間沉積厚度1200―3000m,表現(xiàn)為古近紀(jì)時(shí)期新構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈,聊考斷裂西盤下落。

新近紀(jì)以來(lái),沉積物由東向西增厚,800―1000m等厚線在成武―曹縣地塹盆地內(nèi)彎曲,第四系沉積物覆蓋厚度300―400m,從巨野古塔下兩層埋沒,巨野縣古墓碑、魚臺(tái)縣舊縣城址被埋3―4m,菏澤城區(qū)埋深6―8m發(fā)現(xiàn)古墓、陶片、青磚,以及河床抬升,湖泊面積縮小,乃至消失等佐證,均說(shuō)明該區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在繼續(xù)之中。

3.3 地震

市域地震集中于聊考斷裂和次級(jí)斷裂交匯的應(yīng)力集中部位。據(jù)已有地震的震中分析,該區(qū)地震集中于聊考斷裂的下盤(上升盤),震源深度多在30―37km,屬地殼與上地幔的結(jié)合部位。

二十世紀(jì)以來(lái)本區(qū)地震頻度高,強(qiáng)度亦大,自1937年―2011年的74年間共發(fā)生MS≥5.5級(jí)地震四次,其中1937年8月1日發(fā)生在菏澤西南方向的7.0級(jí)地震和西北方向的6.8級(jí)地震伴有斷裂活動(dòng),菏澤城西出現(xiàn)近南北向的地裂縫,冒出黑水(實(shí)為水和石油);1948年5月29日,菏澤西發(fā)生5.5級(jí)地震;在曹縣東―成武的沉降帶內(nèi),1977年曾發(fā)生4.8級(jí)地震,地震活動(dòng)與曹縣斷裂關(guān)系密切。1983年11月7日菏澤西又發(fā)生5.9及地震;2001年7月6日發(fā)生3級(jí)以上的有感地震。地震活動(dòng)與挽近期活動(dòng)性斷裂關(guān)系密切。

3.4 地層分布及淺部地層工程特性

市域基巖僅于巨野縣東南獨(dú)山出露,呈海拔60m弧形狀分布,為奧陶系地層,深灰黑色,致密厚層灰?guī)r,傾向北西,傾角7°,出露厚度30余米。隱伏于第四系之下的有奧陶系灰?guī)r和石炭、二迭系煤系地層及古近系、新近系地層等。

3.4.1 第四系(Q)

① 全新統(tǒng)(Q4)

主要為沖、洪積相,間夾湖沼相沉積,由黃河與汶泗河形成。層底深度36―66m,菏澤城區(qū)以東27―43m。淺黃色、灰黃色、棕色至灰黑色。以粘土、粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂為主,含鈣質(zhì)結(jié)核。粉砂及粉細(xì)砂一般有1―2層,厚2―25m,頂板埋深0―10m,分布較穩(wěn)定。間夾有1―2層淤泥或淤泥質(zhì)土層,上部分布較穩(wěn)定,厚3―14m,埋深2―20m,下部厚1―9m,埋深27―46m。

② 上更新統(tǒng)(Q3)

市域西部主要為沖積、湖沼相夾洪積相沉積,巖性以黃、棕黃及黃褐色粉土為主,夾中細(xì)砂,次為粉質(zhì)粘土及粉細(xì)砂,富含鈣質(zhì)結(jié)核及少量鐵錳質(zhì)結(jié)核,底板埋深120―156m,頂板埋深36―66m;市域東部以綠、黃褐色、銹黃色粉質(zhì)粘土及混粒砂為主,夾有中細(xì)砂及粉土,富含鈣質(zhì)結(jié)核。局部有較大的鈣質(zhì)團(tuán)塊和少量鐵錳質(zhì)結(jié)核,底板埋深101―124m,頂板埋深27―43m。

③ 中更新統(tǒng)(Q2)

沖洪積、湖相沉積。市域西部以棕、棕褐色為主,綠色次之的粉質(zhì)粘土夾細(xì)、中細(xì)砂層組成,富含鈣質(zhì)結(jié)核和粒徑為0.4―0.8cm的豆?fàn)铊F錳質(zhì)結(jié)核,底板埋深189―250m,頂板埋深120―156m;東部巖性由棕黃、灰綠色為主的粉質(zhì)粘土、粘土夾八層混粒砂層組成,含較多的鈣質(zhì)結(jié)核和團(tuán)塊,局部地段鈣質(zhì)富集成半固結(jié)狀的粘土巖,含豆?fàn)铊F錳質(zhì)結(jié)核,底板埋深172―246m,頂板埋深101―124m。

④ 下更新統(tǒng)(Q1)

沖積、洪積、及湖相沉積。市域西部以雜色及棕色粘土、粉質(zhì)粘土為主,夾有粉細(xì)砂、細(xì)砂層,具灰綠網(wǎng)紋,砂層中長(zhǎng)石風(fēng)化嚴(yán)重,底板埋深392―427m,頂板埋深189―250m;東部為灰綠色混粒砂、粘土及粉質(zhì)粘土,含較多的鈣質(zhì)結(jié)核及團(tuán)塊,并有少量錳質(zhì)結(jié)核,底板埋深386―419m,頂板埋深172―246m。

3.4.2 淺部地層分布及其物理力學(xué)性質(zhì)

除巨野縣東南獨(dú)山出露小范圍奧陶灰?guī)r外,市域淺部地層為第四系沖、洪積的粘性土、粉土、粉細(xì)砂,間夾湖相淤泥質(zhì)土,根據(jù)市域近年巖土工程勘察資料,按埋藏深度大致可分上、下兩組。

3.4.2.1上組:該組分布廣泛,底板埋深一般為9.00―11.60m,揭露地層為粉土、粘土、粉質(zhì)粘土和粉砂等,為多層建筑或構(gòu)筑物持力層,現(xiàn)分述如下:

① 粉土,灰黃色,黃褐色和灰色,稍濕―很濕,稍密―密實(shí),多為兩層,單層厚度2.70m―7.20m,局部夾有粘土或粉質(zhì)粘土薄層。土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有:含水量(w)13.2-44.5%,重力密度(r)16.2-20.1kn/m3,孔隙比(e)0.641-1.086,粘聚力(cu)6.0-10.9kpa,內(nèi)摩擦角度(φu)10.2-24.0度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.40-0.61 mpa -1。其工程特性隨含水量的不同變化明顯,具高“水敏性”,存在液化問(wèn)題。

② 粘土:紅棕色、棕色、褐色及灰黃色,硬塑―流塑狀態(tài),為一、二層,單層厚度0.70m―3.40m,主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有,含水量(w)28.4-57.4%,重力密度(r)17.1-19.5kn/m3,孔隙比(e)0.808-1.288,液限(WL)27.6-64.0%,塑限(WP)17.8-33.2%,塑性指數(shù)(IP)18.0-30.8,液性指數(shù)(IL)0.21-1.11,粘聚力(cu)5.0-24.0kpa,內(nèi)摩擦角(φu)3.0-9.6度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.15-0.63 mpa -1。

③ 粉質(zhì)粘土:棕色、棕灰色、灰黑色,局部夾粉土或粘土薄層,硬塑―流塑,為一層或二層,單層厚0.80m―6.70m,主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有,含水量(w)14.8-39.9%,重力密度(r)17.9-20.9kn/m3,孔隙比(e )0.641-1.086,液限(wL)24-52.5%,塑限(wp)13.8-37.2%,塑性指數(shù)(Ip)10.2-15,液性指數(shù)-0.30-1.13,粘聚力(cu)16.0-24.0kpa,內(nèi)摩擦角(φu)9.3-9.8度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.11-0.70mpa-1。

④ 粉砂:灰黃色,稍濕―飽和,成份以長(zhǎng)石類為主,含少量云母,分選性、磨圓度良好,0.005-0.075mm含量32.3-36.6%,0.075-0.25mm含量63.3-67.6%,松散―中密狀態(tài),厚度4.60-6.00m,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(N63.5)6-17.0擊,含水量(w)19.7-28.5%,重力密度(r)19.1-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.580-0.734,粘聚力(cu)2.0-3.90kpa,內(nèi)摩擦角(φu)10.0-22.0度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.07-0.10mpa-1,壓縮模量(Es)17.26-22.88mpa。

3.4.2.2下組:區(qū)域均有分布,與上覆(上組)地層直接接觸,揭露地層主要有粉土、粉質(zhì)粘土、粘土及粉砂。多選作高層建筑及構(gòu)筑物等的樁端持力層。分述如下:

① 粉土:灰黃色、黃褐色、褐黃色,濕―很濕,中密―密實(shí),可分一層或兩層,單層厚度1.55m―6.05m,部分夾有粉質(zhì)粘土或粘土薄層。部分含鈣質(zhì)結(jié)核,土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有,含水量(w)22.6-36.4%,重力密度(r)19.2-20.6kn/m3,孔隙比(e)0.583-0.869,液限(wL)21.7-28.2%,塑限(wp)14.7-19.2%,塑性指數(shù)(IP)6.5-9.9,液性指數(shù)(IL)0.36-1.28,壓縮系數(shù)(a1-2)0.09-0.27 mpa-1。

② 粉質(zhì)粘土:部分夾粉土或粉土薄層。褐黃色、棕黃色、灰黃色及灰褐色,軟塑―流塑,揭露深度內(nèi)為一層或兩層,單層厚度0.90 m―5.50m,其主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有,含水量(w)19.1-38.1%,重力密度(r)18.2-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.534-0.966,液限(wL)24.0-52.5%,塑限(wP)13.8-37.2%,塑性指數(shù)(IP)10.1-16.4,液性指數(shù)(IL)-0.27-1.29,快剪粘聚力(c)14-52kpa,內(nèi)摩擦角(φ)5-19.6度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.08-0.39mpa-1,壓縮模量(ES)4.95-15.09 mpa。

③ 粘土:棕色、棕黃色、棕灰色和灰色,硬塑―流塑,部分含鈣質(zhì)結(jié)核。厚度1.70m-2.90m,主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有,含水量(w)26.3-45.0%,重力密度(r)17.4-18.6kn/m3,孔隙比(e)0.964-1.225,液限(wL)30.8-65.1%,塑限(wP)35.0-39.8,塑性指數(shù)(IP)20.3-29.8,液性指數(shù)(IL)0.01-1.52,快剪粘聚力(c)49-54mpa,內(nèi)摩擦角(φ)4-13度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.29-0.50 mpa-1。

④ 粉細(xì)砂:灰黃色、棕黃色,很濕,成分以石英、長(zhǎng)石為主,分選性,磨圓度良好,粉細(xì)砂層中夾有粉土或粉質(zhì)粘土薄層。中密―密實(shí),單層厚度3.90m―11.30 m,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(N63.5)12-39擊。

3.4.3 特殊巖土

3.4.3.1軟土:

菏澤的特殊巖土主要表現(xiàn)為軟土,包括淤泥和淤泥質(zhì)土。市域埋深變化較大。一般埋深5―10m,左營(yíng)至陳坡一帶埋深大于10m,東明、菏澤至巨野以西部分埋深小于5m,單縣以南及曹縣以北局部埋深2―5m,呈軟塑―流塑狀態(tài),單層厚0.30m―3.60m。主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)有,含水量(w)30.1-54.5%,重力密度(r)16.7-17.4kn/m3,孔隙比(e)1.036-1.526,液限(wL)27.9-54.0%,塑限(wp)19.3-30.9%,塑性指數(shù)(Ip)19.2-25.6,液性指數(shù)(IL)0.83-1.36,粘聚力(cu)5.50-9.50kpa,內(nèi)摩擦角(φu)3.0-6.0度,壓縮系數(shù)(a1-2)0.38-1.14mpa-1,壓縮模量(Es)2.10-2.96mpa。工程性質(zhì)較差或很差。

3.4.3.2 填土:

根據(jù)物質(zhì)組成和充填方式,可分為素填土、雜填土和沖填土等。

隨著城市化的發(fā)展,菏澤城市建設(shè)加快,道路拓寬,舊城改造,許多坑塘、洼地被填,填土幾乎遍布城區(qū),厚度0.50-3.0m;沿黃地區(qū)用水力帶動(dòng)泥沙等沖填的,厚度達(dá)6-8m左右,黃河大堤外側(cè)用沖填土淤積達(dá)10.5m。這種土大多不能直接利用,需換填或處理。

4 市域水文地質(zhì)條件

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)密不可分相互依托,且相互作用。水文地質(zhì)條件中,地下水為其主導(dǎo)作用。在評(píng)價(jià)地下水對(duì)工程的影響時(shí),則依據(jù)工程的特點(diǎn)、環(huán)境條件和氣候條件等分析地下水位、水質(zhì)及動(dòng)態(tài)變化等對(duì)巖土體及建筑物的力學(xué)作用和物理、化學(xué)作用。

4.1 全新統(tǒng)潛水―微承壓含水巖組

全新統(tǒng)含水巖組,依據(jù)流水地貌的特征可分為:古河道主流帶―淡水豐富地段,主流帶與邊緣的過(guò)渡帶―淡水較豐富地段和邊緣及河間地帶―淡水貧泛地段。

① 中部古河道帶―淡水豐富地段:自東明縣碼頭起,經(jīng)牡丹區(qū)向東北至鄆城縣黃堆集一帶,寬約10km,巖性以粉細(xì)砂、粉砂為主,往東顆粒漸細(xì),砂層累計(jì)厚度大于15m,東部稍薄,涌水量一般在40m3/h以上,部分大于60m3/h,以HCO3型水為主,局部有Cl化物型水分布。

② 主流帶與邊緣的過(guò)渡帶―淡水較豐富地段

分布于主流帶古河道兩側(cè)的過(guò)渡帶中,以粉砂及粉土為主,顆粒細(xì),厚度小,涌水量20―40m3/h或更小,以HCO3型水為主,局部出現(xiàn)Cl型或SO4型水。

③ 邊緣及河間地帶―淡水貧乏地段

在巨野、成武及單縣的北部為黃河沖積與汶泗河沖積扇前緣的迭加部位,所含粉細(xì)砂層較薄,累計(jì)厚度一般小于5m,富水性甚差,但部分地區(qū)沉積含鈣質(zhì)結(jié)核的裂隙粘性土,構(gòu)成該地區(qū)特殊的含水部位,涌水量隨裂隙發(fā)育及地表水補(bǔ)給的程度變化較大。水質(zhì)以HCO3型水為主,局部為SO4型水。

4.2 淺層地下水運(yùn)動(dòng)特征

淺層地下水的運(yùn)動(dòng)條件通常受地層巖性、地形、氣象及水文因素所制約,而各因素所起作用程度視地下水類型的不同亦有差異。

淺層地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水,黃河及黃河古道的側(cè)向補(bǔ)給,而引黃灌溉和汛期河道的充盈也是淺層地下水的補(bǔ)給來(lái)源之一。域內(nèi)淺層潛水水力坡度一般為0.2―0.3‰,東部及東北部?jī)H為0.1―0.15‰,地下水運(yùn)動(dòng)滯緩,逕流條件較差。隨著工業(yè)的發(fā)展和城鎮(zhèn)人口的增加,人工開采地下水及工程施工降水是潛水主要排泄方式之一,另外有地下逕流排出區(qū)外,垂直蒸發(fā)排泄等排泄方式。

4.3 淺層地下水的埋藏條件

市域地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給,地下水位埋藏較淺,小于2m,局部2―4m,或4―6m,地震中地震烈度為7度或大于7度時(shí),易產(chǎn)生飽和砂(粉)土液化問(wèn)題。隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,深基坑等地下工程的建設(shè),淺層地下水的存在對(duì)施工安全也起著至關(guān)重要的作用。淺層地下水的水質(zhì)較好,一般具微腐蝕性,局部水質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)或?qū)炷两Y(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱或中等腐蝕性。

5主要工程地質(zhì)與環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題

區(qū)域工程地質(zhì)中,影響市域的主要問(wèn)題概括起來(lái)有:地震問(wèn)題;資源開采引起的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題;地面沉降;環(huán)境保護(hù)工程地質(zhì)問(wèn)題等。

5.1地震效應(yīng)

市域地震活動(dòng)頻度比較高,強(qiáng)度亦較大,由地震引起的砂土液化、地裂縫、震陷、地基不均勻沉陷等工程地質(zhì)現(xiàn)象,將導(dǎo)致工程建筑物的損壞甚至倒塌,破壞性較強(qiáng)。

① 不穩(wěn)定地震危險(xiǎn)區(qū):聊城―蘭考深大斷裂帶,本區(qū)地段。

② 震中較密集區(qū):牡丹區(qū)―東明一帶,地震震級(jí)為5―7級(jí),地震烈度7―9度,設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g,考慮應(yīng)力集中及震級(jí)的瞬時(shí)性,牡丹區(qū)、東明、鄄城應(yīng)引起重視,在該區(qū)應(yīng)加強(qiáng)地震監(jiān)測(cè)工作,并必須采取相應(yīng)防震減災(zāi)措施。

大量的歷史地震記載表明,地震造成的地面破壞是帶有明顯的量化性。例如許多強(qiáng)震區(qū)在歷次地震中都在同一個(gè)地區(qū),同一場(chǎng)地甚至同一個(gè)部位重復(fù)發(fā)生震災(zāi),發(fā)生液化、噴水、冒砂的現(xiàn)象。建筑物在多次強(qiáng)震中在同一地區(qū)重復(fù)出現(xiàn)破壞。震害效應(yīng)的重復(fù)性說(shuō)明,它是在一定的地區(qū)地質(zhì)地形條件下,在一定的場(chǎng)地與地基的土質(zhì)巖性、微地貌等的綜合影響下,產(chǎn)生的必然反應(yīng)。

市域抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,其中東明、牡丹區(qū)、鄄城為0.15g,為中軟場(chǎng)地土,場(chǎng)地類別為Ⅲ類,特征周期為0.45s或0.55s。局部如鄆城等地零星分布Ⅳ類場(chǎng)地,特征周期0.65s或0.75s。由于上覆非液化層過(guò)薄,且場(chǎng)地分布有飽和的粉土或粉砂,具有地震液化的可能性。

市域地下水位埋藏淺,部分埋深只有1―2m,豐水期甚至更淺,粉土和粉砂的粘粒含量偏低(3-6%),且標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)多為3―15擊,部分場(chǎng)地土呈現(xiàn)輕微―中等液化。按照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,不宜將未經(jīng)處理的液化土層作為天然地基持力層。本區(qū)當(dāng)液化指數(shù)小于4時(shí),原則上淺基礎(chǔ)多采取基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)處理的措施。

5.2 資源開采引起的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題

資源開采在區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)在石油開采、煤田開采和地下水資源開采等方面。

5.2.1 石油、煤田開采

當(dāng)石油、煤田開采后,未進(jìn)行回填的采空區(qū),其圍巖逐漸破壞,在上層巖體荷重的作用下,采空區(qū)將產(chǎn)生自然坍塌,導(dǎo)致地表下陷、積水、地面建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜、路基變形、地貌改觀,引起當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改變。需重視對(duì)石油、煤田區(qū)的調(diào)查、研究,并積極采取防治措施。如煤田開采放頂引起的地面不均勻沉陷,礦山開采和排水疏干引發(fā)的地面坍陷等;所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)壓覆地質(zhì)的研究,對(duì)主要交通干道和住宅區(qū)的保護(hù),研究壓覆區(qū)合理保護(hù)的范圍及措施。

5.2.2 地下水的開采及地面沉降

隨著地方工業(yè)的發(fā)展,水資源的開采量不斷增加,加之地表水體污染的日趨嚴(yán)重,地下水成為人們生產(chǎn)和生活用水主要來(lái)源,由于開采量過(guò)大,形成區(qū)域性下降漏斗;另外,隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展,地下設(shè)施的建設(shè)也愈來(lái)愈廣泛,施工降水也已成為淺層地下水位下降的又一重要因素,為便于施工繼而將上部含水層疏干,土體在上覆荷重的影響下,孔隙體積不斷變小,將引起緩慢的地面下沉,由每年1―2mm,增加至10mm或更多,沉降范圍不斷擴(kuò)大,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

5.3 環(huán)境保護(hù)工程地質(zhì)問(wèn)題

環(huán)境保護(hù)工程地質(zhì)的重點(diǎn)為城市環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題,隨著近代工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境保護(hù)未能同步跟進(jìn),工業(yè)“三廢”不達(dá)標(biāo)排放,引起地表水體和地下水的污染問(wèn)題較為嚴(yán)重,這是當(dāng)前工業(yè)發(fā)展中的主要的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題。應(yīng)在統(tǒng)籌規(guī)劃下合理布局、積極防治工業(yè)“三廢”和生活污水的排放治理。制訂合理開采地下水資源的措施,避開短期行為,搞好環(huán)境保護(hù),造福人民。

5.4 水、土侵蝕性工程地質(zhì)問(wèn)題

5.4.1 硫酸鹽、氯化物和侵蝕性CO2水

市域侵蝕性水一般為硫酸鹽含量500―1000mg/l,氯化物含量較高,呈零星分布,多出現(xiàn)在東明、曹縣、巨野和牡丹區(qū)等地,常對(duì)混凝土產(chǎn)生弱腐蝕性,干濕交替作用時(shí)對(duì)混凝土中的鋼筋產(chǎn)生弱腐蝕性。

5.4.2 鹽漬土的工程地質(zhì)問(wèn)題

表層土壤產(chǎn)生鹽漬化,地下水礦化度高,土壤的含鹽量高,土的力學(xué)性質(zhì)隨著鹽分程度而變高,鹽類遇水溶解,力學(xué)強(qiáng)度降低,地基土產(chǎn)生溶蝕作用,土的夯實(shí)密度降低,建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性降低,重鹽漬土對(duì)混凝土和金屬管道具有一定的腐蝕性。市域經(jīng)引黃灌淤,絕大部分鹽漬土都已改良。

6結(jié)語(yǔ)

本文在搜集資料,結(jié)合本院巖土工程勘察大量資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)市域地層、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)巖組分布,淺層孔隙含水巖組地下水補(bǔ)給、徑流、排泄等水文地質(zhì)條件的分析、研究,初步查明了菏澤市域水文地質(zhì)工程地質(zhì)特征,提出了主要的工程地質(zhì)、環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題。闡述了區(qū)內(nèi)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),地震效應(yīng)及水、土的腐蝕性等問(wèn)題。為菏澤城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃提供了較為詳細(xì)的資料。

由于本人水平有限,對(duì)資料的分析研究還不夠全面,有關(guān)問(wèn)題闡述不夠具體,在今后的工作中將加強(qiáng)該項(xiàng)工作的研究。

水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測(cè)論文:水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作中基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的重要性分析

【摘 要】經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大為工程建設(shè)的發(fā)展贏得了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)和廣闊的發(fā)展市場(chǎng),隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的提高對(duì)項(xiàng)目工程的質(zhì)量有了更高的要求;水文地質(zhì)工程作為整個(gè)建筑工程的重要組成部分在一定程度上直接影響了整個(gè)工程的質(zhì)量,為了保證水文地質(zhì)調(diào)查分析的正確性和全面性,加強(qiáng)地質(zhì)工作中基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查也顯得格外重要。本文簡(jiǎn)單的介紹了水文地質(zhì)工作中基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容,分析基礎(chǔ)調(diào)查的重要性,并且提出加強(qiáng)接觸地質(zhì)調(diào)查的措施,以供參考。

【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)工程;地質(zhì)工作;基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查;重要性分析

隨著我國(guó)工程建設(shè)的逐漸興起,水文地質(zhì)的勘查逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn),基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查作為水文地質(zhì)工作中的關(guān)鍵部分在一定程度上直接影響了整個(gè)水文地質(zhì)工程的效果和工程建設(shè)的質(zhì)量;為了保證水文工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,就需要加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)的勘查,降低水文地質(zhì)問(wèn)題而帶來(lái)更多的安全隱患和經(jīng)濟(jì)危害。近年來(lái)我國(guó)的水文地質(zhì)工作在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下有了進(jìn)一步的提升,但是面對(duì)我國(guó)地形多樣、地表復(fù)雜、地質(zhì)豐富等情況,水文地質(zhì)的調(diào)查還存在一定的問(wèn)題,那么立足基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查分析也就成為了社會(huì)發(fā)展的必然選擇。

1 水文地質(zhì)工作中基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容

1.1 水文地質(zhì)類型

水文地質(zhì)主要是指地下水的各種變化和運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,水文地質(zhì)的調(diào)查包含各方面的內(nèi)容,比如說(shuō)地下水的分布和形成規(guī)律,地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分等;地下水的情況具有一定的差異,包括水資源種類的不同、地下水埋深情況的不同、流動(dòng)方向和位置分布存在差異等,在進(jìn)行技術(shù)地質(zhì)調(diào)查時(shí)要根據(jù)不同的情況進(jìn)行分析。例如地下水所屬的層次不同,表現(xiàn)的類型存在不一致的情況,在對(duì)水文地質(zhì)的類型進(jìn)行調(diào)查時(shí)首先要掌握每個(gè)水層之間的聯(lián)系,根據(jù)水層之間的聯(lián)系對(duì)地面水資源的聯(lián)系狀況進(jìn)行分析和判斷,從而更準(zhǔn)確的獲取信息。

1.2 掌握施工地區(qū)域的水文地質(zhì)狀況和地下巖層特點(diǎn)

水文地質(zhì)狀況和地下巖層在一定程度上直接影響了整個(gè)項(xiàng)目工程的施工情況,所以要進(jìn)行嚴(yán)密的檢測(cè)。水文地質(zhì)情況包括水文地質(zhì)的條件變化情況、水文地質(zhì)工程的環(huán)境影響、可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害等情況都是基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的重要內(nèi)容;地下巖層的調(diào)查包括地下巖層的分布情況、地下巖層的結(jié)構(gòu)以及地下深處巖層的錯(cuò)動(dòng)情況都是工程建設(shè)的重要參考,所以在基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查中要對(duì)地下巖層的情況進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。

1.3 將水文地質(zhì)工作和工程密切聯(lián)系

水文地質(zhì)工作的最終目的是為工程的施工提供一定的數(shù)據(jù)參考,從而為工程的質(zhì)量提供一定的保證,所以要很據(jù)工程的實(shí)際情況對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行深入的調(diào)查和分析。例如在掌握地下巖石的水資源分布情況時(shí)還要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)水資源和建筑工程的人為因素進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)影響進(jìn)行分析;在掌握地下水位情況時(shí),除了掌握地下水的基本運(yùn)動(dòng)之外,還需要考慮特殊水位對(duì)工程的影響以及對(duì)可能 出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,有效的將水文地質(zhì)工作和工程聯(lián)系起來(lái),從而更好的體現(xiàn)水文地質(zhì)工程的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 水文工作基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的重要性

2.1 了解水位上升

地下水位的上升受到多方面因素的影響,最主要的就是地質(zhì)因素的影響。地質(zhì)因素具有一定的復(fù)雜性,包括水層結(jié)構(gòu)、巖體的分布等,通過(guò)對(duì)這些地質(zhì)因素的調(diào)查分析更好的了解水位的上升情況,而水位的上升在一定程度上對(duì)工程的施工造成了嚴(yán)重的影響,例如在對(duì)水文地質(zhì)的情況進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)含水層的顆粒較小,有較強(qiáng)的滲透性,在覆蓋面土質(zhì)疏松的情況下出現(xiàn)了滲透的現(xiàn)象,如果在這種情況下出現(xiàn)了潛水位上升的情況,工程的質(zhì)量就會(huì)受到很大的影響,尤其是含水層的水流方向發(fā)生了很大的變化,水的滲透性逐漸降低,從而導(dǎo)致滑移、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害層出不窮。對(duì)這些地質(zhì)情況進(jìn)行嚴(yán)密的勘查可以為工程的施工提供一定的參考數(shù)據(jù),避免這些問(wèn)題造成更大的經(jīng)濟(jì)損失和安全問(wèn)題,所以水文工作中基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查對(duì)水位上升的調(diào)查以及工程的質(zhì)量是至關(guān)重要的。

2.2 地下水位下降

地下水位的下降不僅會(huì)對(duì)水文工程的施工造成嚴(yán)重的影響,還會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)危害。例如地下水位下降后水文地質(zhì)工程會(huì)出現(xiàn)地面下沉的情況,工程的結(jié)構(gòu)會(huì)受到嚴(yán)重的影響;另一方面地面的下沉?xí)沟叵滤艿絿?yán)重的污染以及地下水干枯等,給人們的生活環(huán)境帶來(lái)了極大的破壞?;A(chǔ)地質(zhì)調(diào)查可以清楚的掌握地下水位的下降情況,并且對(duì)地下水位進(jìn)行深入的分析,采取相應(yīng)的措施,降低工程的經(jīng)濟(jì)損失。

3 加強(qiáng)水文地質(zhì)工程工作中基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的措施

3.1 重視巖土水理性質(zhì)的測(cè)試和研究

在科技大發(fā)展的背景下,越來(lái)越多的高新產(chǎn)品投入使用,那么在進(jìn)行水文工程基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查時(shí)也可以借助先進(jìn)的設(shè)備和儀器對(duì)地面的巖土和地表水的情況進(jìn)行深入分析,并且對(duì)地表水在相互作用時(shí)體現(xiàn)出的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如2014年某市在進(jìn)行水文地質(zhì)工程時(shí),采用滲透實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)巖土的水理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試,并且借助了GDS高級(jí)土工實(shí)驗(yàn)儀器,從而保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 分析方法和分析理念的更新

首先水文地質(zhì)具有一定的復(fù)雜性,在進(jìn)行基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查時(shí)會(huì)有一定的難度,其次水文工程在社會(huì)不斷發(fā)展的背景下有了進(jìn)一步的發(fā)展,對(duì)其有了更高的要求,分析方法和分析理念應(yīng)該跟隨時(shí)代的步伐不斷更新,例如用統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè),從而保證分析的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

3.3 靈活使用物理勘測(cè)方法

物理勘測(cè)方法是現(xiàn)代化的勘察方式,利用物理學(xué)的知識(shí)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行嚴(yán)密的檢測(cè),不僅能夠有效的調(diào)查地質(zhì)環(huán)境以及水文地質(zhì)情況,還可以降低問(wèn)題出現(xiàn)的可能性,例如2014年某市的水文地質(zhì)工程采用激化法以及高密度電力法對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查,將基礎(chǔ)調(diào)查的深度和分辨率進(jìn)行有效的結(jié)合,勘測(cè)的結(jié)果沒有較大的誤差,從而保證了水文工程的質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,水文地質(zhì)工程作為的各項(xiàng)工程施工的前提,在一定程度上直接影響了整個(gè)工程的質(zhì)量,隨著工程建設(shè)的不斷發(fā)展,水文地質(zhì)工程的興起也就成為了順應(yīng)社會(huì)潮流的必然趨勢(shì);基礎(chǔ)的地質(zhì)調(diào)查作為水文地質(zhì)工作的關(guān)鍵對(duì)整個(gè)水文地質(zhì)工程起著至關(guān)重要的作用,那么加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)的調(diào)查也就顯得格外重要了。筆者提出,水文地質(zhì)的分析具有一定的復(fù)雜性,包含多方面的內(nèi)容,其中基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查是最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的部分,為了保證工程建設(shè)的質(zhì)量和安全需要融入更多的先進(jìn)技術(shù)和時(shí)念,使其更好的發(fā)揮水文工程的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。希望通過(guò)本文的簡(jiǎn)單分析,能夠幫助相關(guān)工作人員更好的開展工作。

水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測(cè)論文:水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)的科技發(fā)展趨勢(shì)

摘要:建筑工程的增多和氣候的異常,無(wú)數(shù)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生愈加頻繁,嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)和居住環(huán)境。文章分析水文地質(zhì)對(duì)地下水對(duì)巖土及工程的影響及危害,探討對(duì)如何進(jìn)行有效預(yù)防。

關(guān)鍵詞:水文;地質(zhì);工程;環(huán)境;科技;發(fā)展

引言

水文地質(zhì)既是巖土工程勘察組成的一部分,又直接影響了巖土工程的特性和質(zhì)量,甚至還影響到建筑的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。因此在巖土工程中不僅要弄清水文地質(zhì)和巖土工程之間相互作用的關(guān)系,還需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑的產(chǎn)生的影響。

一、水文地質(zhì)問(wèn)題在工程地質(zhì)勘查中的重要性

在對(duì)巖土工程進(jìn)行勘查以及施工過(guò)程中需要對(duì)巖土工程周邊的水文地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)的勘察,而有些工程施工單位在工程施工過(guò)程中最容易忽視對(duì)工程周邊進(jìn)行水文地質(zhì)勘察。工程地質(zhì)情況在很大程度上是受水文地質(zhì)情況所決定的,因?yàn)閹r土體中含有地下水,地下水可以對(duì)巖土體產(chǎn)生直接的影響,而且水文地質(zhì)條件對(duì)于巖土工程的穩(wěn)固性有非常大的影響。一些工程施工單位在進(jìn)行工程勘察的過(guò)程中僅僅是對(duì)工程周邊表面的水文地質(zhì)進(jìn)行勘查,而沒有對(duì)地下的水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘查,這樣便使得工程勘察工作沒有達(dá)到很好的質(zhì)量,在工程建設(shè)過(guò)程中,或者建設(shè)完成之后,可能發(fā)生由地下水而導(dǎo)致的工程危害。為了保障工程的安全性和穩(wěn)固性,則需要在工程勘察過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的勘察。

二、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的危害

不管是地下水位的升降變化,還是動(dòng)水壓力,都會(huì)在一定程度上危害到巖土工程。主要有兩方面的原因會(huì)造成地下水水位的變化,分別是天然引起的和人為引起的。如果地下水位有著較大的變化,超出了規(guī)定的限值,那么就會(huì)導(dǎo)致大量巖土工程質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn),促使危害的形成。一般情況下,可以將水文地質(zhì)的危害分為三種情況:

潛水位上升造成的危害: 附近河流、水庫(kù)以及湖泊等水位的升高,都是在一定程度上升高潛水位,此外,一系列灌溉工程的滲漏問(wèn)題也會(huì)升高潛水位,比如工業(yè)廢水、給排水管道、引水渠道等等,通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),潛水位的升高,會(huì)對(duì)建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重危害;具體體現(xiàn)在這些方面,潛水位的升高,會(huì)降低建筑

物地基硬度,土壤的含水率得到增加,這樣土壤的強(qiáng)度可能就會(huì)達(dá)不到要求,建筑物的沉降變形問(wèn)題容易出現(xiàn)。潛水位的升高,會(huì)導(dǎo)致砂土出現(xiàn)飽和情況,這樣地震液化問(wèn)題就容易出現(xiàn),發(fā)生一些流砂或者管涌問(wèn)題等。因?yàn)闈撍坏纳仙?,斜坡的臨空面會(huì)降低本身巖土的力學(xué)性能,導(dǎo)致滑移或者崩塌等現(xiàn)象的發(fā)生,正常功能會(huì)喪失掉。還會(huì)促使有浸水現(xiàn)象發(fā)生于建筑物的地下室,對(duì)于其正常使用產(chǎn)生不利影響。

地下水位下降給巖土工程造成的危害:通常情況下,是人為原因造成了地下水位的下降,他們大多是出于自身利益考慮,將地下水抽取出來(lái)進(jìn)行補(bǔ)給,將礦床疏干,以便更好的采礦。地下水位如果出現(xiàn)了很大的下降,就會(huì)導(dǎo)致一系列地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等,水質(zhì)惡化以及地面塌陷等也是容易出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重影響到人們的日常生活,還會(huì)在一定程度上危害到環(huán)境。

地下水位波動(dòng)給巖土工程帶來(lái)的危害:很多的因素都會(huì)引起地下水水位波動(dòng),比如氣候季節(jié)的改變、河流湖泊的改變以及水庫(kù)水位的變化等等;通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),地下水位的波動(dòng)會(huì)給巖土工程帶來(lái)嚴(yán)重的危害,具體表現(xiàn)在這些方面,一是地下水水位的波動(dòng)會(huì)壓密土體,再加壓土體,會(huì)增加其密度;二是建筑物基礎(chǔ)建筑材料的腐蝕程度會(huì)得到增加;三是地下水水位波動(dòng)太懂,木樁的干濕度會(huì)出現(xiàn)不斷更替的狀態(tài)下,這樣木樁腐爛情況就會(huì)加快,泥炭土的危害會(huì)更加的大。四是在一些含鹽地層,比如鈉鹽層或者石膏地層等,溶解情況就會(huì)發(fā)生,進(jìn)而使建筑有很大的位移發(fā)生。五是地下水水位的變化,會(huì)導(dǎo)致巖土出現(xiàn)脹縮變形情況,且這種變形是沒有規(guī)律的,如果水位變化比較的頻繁,巖土脹縮變形情況也會(huì)頻繁的發(fā)生,并且會(huì)加大脹縮的幅度,導(dǎo)致地裂事故的發(fā)生,給建筑物帶來(lái)一定程度的破壞。如果地下水是處于自然狀態(tài)下,只有十分微弱的動(dòng)水壓力作用,那么破壞情況一般不會(huì)發(fā)生;但是如果在工程活動(dòng)中,如果天然平衡條件被認(rèn)為的進(jìn)行了改變,或者受到了動(dòng)壓力的作用,就會(huì)給巖土工程造成很大的危害,導(dǎo)致一系列災(zāi)害的發(fā)生。

三、地下水對(duì)巖土工程的影響

(一)流沙現(xiàn)象。在巖土工程中,毀滅性的流砂現(xiàn)象是巖土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位,如果不是降水作業(yè),地下水頭大于基座,地下水向上滲流是可能的,水底的流砂現(xiàn)象將給施工帶來(lái)極大的不便和困難,甚至影響附近的建筑安全。

(二)沙土振動(dòng)液化。沙土飽和后,由于運(yùn)動(dòng)使它變得致密,導(dǎo)致土壤孔隙水壓力增大,沙土顆粒之間有效應(yīng)力降低,抗剪強(qiáng)度降低。通過(guò)周期性振動(dòng),土壤孔隙水壓力增加,嚴(yán)重者可完全抵消沙土顆粒之間的有效應(yīng)力,懸浮狀態(tài)下的沙土顆粒接近液體性質(zhì),土壤液化。如果沙土液化,通常會(huì)在地表裂縫處冒沙或是噴水,導(dǎo)致地基失去作用而發(fā)生沉降。

(三)地下水的腐蝕性。在沿海地下水中,鎂離子、氯離子和硫酸根離子的濃度相對(duì)較高,會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土的腐蝕。

四、地下水對(duì)巖土工程的危害

(一)水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容分析研究

調(diào)查以往的工程地質(zhì)勘察報(bào)告發(fā)現(xiàn)由于很多土木工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí)沒有考慮到水文地質(zhì)的影響進(jìn)而導(dǎo)致很多例因水文地質(zhì)影響而造成建筑工程的建筑物開裂以及基礎(chǔ)下沉等工程事故的發(fā)生。因此為了保障人員和財(cái)物的安全在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)應(yīng)充分考慮水文地質(zhì)的影響。

(1)在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)應(yīng)對(duì)勘察范圍內(nèi)地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響有詳細(xì)的了解進(jìn)而預(yù)測(cè)地下水在人為工程施工中的具體變化情況以及地下水對(duì)建筑物和宕土體的作用效應(yīng)。

(2)在調(diào)查水文地質(zhì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際建筑工程的需要能夠根據(jù)實(shí)際情況提供相關(guān)水文地質(zhì)的詳細(xì)資料。

(3)從工程角度分析地下水對(duì)宕土工程的反作用并能夠根據(jù)實(shí)際的工程情況對(duì)地下水提出不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):①對(duì)于在宕土工程地基施工范圍內(nèi)的土質(zhì)存在飽和、松散的粉土、粉細(xì)砂的情況應(yīng)考慮到可能產(chǎn)生管涌、流砂、潛蝕以及地震液化等情況;②對(duì)建筑場(chǎng)地的承載部位地質(zhì)選用膨脹土、殘積土、強(qiáng)風(fēng)化宕以及軟質(zhì)宕石等宕土體的情況,應(yīng)預(yù)測(cè)上述宕土體由于地下水活動(dòng)可能發(fā)生脹縮、崩解以及軟化等現(xiàn)象。

五、水文地質(zhì)勘察中的地下水問(wèn)題及相應(yīng)措施

(一) 地下水的測(cè)量及存在的問(wèn)題

一般情況下,巖土工程勘察中,地下水的測(cè)量與計(jì)算方法通常為鉆孔。通常是通過(guò)鉆孔提取巖芯后 0.5 h,測(cè)量孔內(nèi)水位;有條件的,還可測(cè)量終孔后24 h 的水位,測(cè)量穩(wěn)定的地下水位。然而,這種方法對(duì)于只有含水層貫通的地層是合理的;對(duì)于含水層不貫通的地層和局部不透層水的地層,則存在很大的漏洞,為以后的工程設(shè)計(jì)和施工造成很大的弊端。

(二) 解決地下水問(wèn)題的措施

為了更準(zhǔn)確的測(cè)出地下水位,準(zhǔn)確找出透水層,可采用分段鉆進(jìn)法進(jìn)行測(cè)量。具體方法如下:1) 設(shè)計(jì)好每天鉆進(jìn)的工作量,循序漸進(jìn)。2) 每天鉆進(jìn)工作結(jié)束后,可將孔中水抽干。第二天開鉆前再測(cè)量水位,以明確該地段含水的穩(wěn)定性。

3) 如果上部地層都不含水,可以一直這樣進(jìn)行下去,直到發(fā)現(xiàn)含水層。如果上部已有含水層,可將水抽干,把測(cè)量段暫時(shí)密封起來(lái),第二天再測(cè)量,以查明該地段的水壓大小,含水性與水位的穩(wěn)定性。

一般情況下,巖體完整段一般不含水。節(jié)理、裂隙密集段可能無(wú)水,也可能有水。通過(guò)以上的周密測(cè)量,可以把地層分為不含水段與含水段,再結(jié)合地球物理勘探儀,準(zhǔn)確確定出地層的含水帶,從而根據(jù)含水帶的分布特點(diǎn),結(jié)合裂隙滲透的原理,來(lái)準(zhǔn)確判斷地下水對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述,準(zhǔn)確的水文地質(zhì)評(píng)估,明確的巖土水理性質(zhì),以及對(duì)地下水的全面勘察和正確處理,不僅使工程巖土勘察工作的可靠程度大大提高,而且還能更好地用巖土體的潛在能力,為人類的居住環(huán)境的長(zhǎng)治久安做出重大貢獻(xiàn)。