水文地质论文范文

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水文地质论文

篇1

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

篇2

水岩化学作用过程的化学机理主要是指地下水和岩石之间发生的各种化学反应,如溶解作用,水合作用,水解作用,酸性腐蚀等,下面就这些影响因素进行详细论述。

1.1溶解作用在长时间的地下水和岩石的接触过程中,在岩石中存在的一些钠、钾等离子以及一些含酸的盐类可以直接溶于地下水,随着时间的积累,这些含有了腐蚀性物质的水会对岩石的结构造成不利的影响。而且,由于在岩石内部,尤其是那些颗粒之间都不可避免的存在大量的裂纹,然而存在于岩石空隙中的不同溶液可以逐渐渗透到岩石的颗粒中,并发生不同的化学反应。除此之外,在水溶液中含有的二氧化碳等气体也会对岩石的溶解产生不利的影响。同时,岩石的组成成分以及岩石所处的温度和湿度条件的变化都会对岩石的溶解造成不同程度的影响。

1.2水解作用由于在地下水中存在有大量的氢离子和氢氧根离子,因此使地下水成为了具有极强腐蚀性的溶液,正是由于这两种离子的存在,很容易使弱酸或是弱碱的盐类矿物质发生解离,解离物可以和水中的这两种离子结合生成新的物质,使岩石原有的结构和成分发生变化。岩石的水解作用是普遍存在的一种水岩化学作用。而且,随着水解过程的不断进行,会产生大量的粘土物质,进而对斜坡的稳定性造成不利影响。

1.3氧化还原作用由于地下水也存在一定的流动性,使得地下水中含有一定量的游离氧。而氧化作用发生的先决条件就是存在有游离的氧离子。因此,水岩作用过程通常发生在地下水面以上的地表岩层,而在游离氧较少的地区,主要发生还原反应。

1.4离子交换作用由于在地下水溶液中存在有多种的阴离子和阳离子,在这些离子中那些结合能力强的离子可以将岩石中含有的一些离子置换出来,进而产生新的物质。最为常见的是,水中含有的氢离子可以将岩石中含有的钾离子和钠离子置换出来,进而导致岩石的溶解。地下水和岩石之间的水化作用严重破坏了岩石的结构,并降低了岩石的强度。1.5其他因素这些因素主要包括酸性腐蚀和化学沉淀等。所谓酸性腐蚀就是在水中含有的酸性物质对岩石的腐蚀作用,其主要是含有的弱酸性盐类物质导致的岩石的溶解。而所谓的化学沉淀则是指因为水分的蒸发和伴随着温度的变化,使某些物质从岩石中脱落,破坏岩石结构的稳定性。除此之外,化学沉淀也是导致矿床形成的一个关键性因素。

2水岩化学作用与斜坡水文地质之间的联系

2.1水岩化学作用和斜坡风化分带之间的关系在气候湿热等地区,水岩化学作用会严重影响斜坡的演化过程。我们知道土壤层和落叶层是组成土层的两个重要部分,但是在实际条件下,在土壤层的下层还有一层由氧化物质和粘土物质等成分组成的残坡积层。而水岩化学作用是土层形成的关键。经过漫长时间的转化,腐岩带可以形成土层,而腐岩带则是由风化岩带逐渐形成的,风化岩带的主要特征是含有众多的核心石。风化岩带出现的高度非均匀质的特性,使得岩石的结构变得不稳定,而导致这一现象出现的重要因素就是水岩化学作用。

2.2地下水的含量与分布与斜坡水文地质之间的关系地下水在诱发斜坡岩体演化过程的同时,也会影响地下水本身的含量和分布发生相应的变化。例如,在温湿气候的区域,斜坡演化过程更容易受到地下水分布和含量变化的影响,尤其是在含有丰富土层粘土矿物的地区,由于地下水位的升高,会导致粘土物质向下的迁移。同时,当地下水中含有丰富的有机质时,粘土物质可以扩散到水中并随着水流发生相应的移动。这些看似细微的变化,随着时间会逐渐的积累,最终严重影响到斜坡水文地质结构的稳定性。

3水岩化学作用对斜坡失稳的控制

3.1水岩化学作用下岩质斜坡演化过程在未发生水岩化学作用之前,岩体会产生不同的结构面,一是原生结构面(在岩体形成过程中逐渐形成的),主要包括流动面、不整合面等。二是在岩体形成后产生的构造结构面,包括节理面等。三是风化裂隙面等(在外应力作用下产生)。在岩体水化过程中,结构面首先形成腐蚀带。随着反应的不断进行,在经过较长时间后,岩石中的岩块之间逐渐失去联系。其演化过程中可以总结为:表层岩石变为土壤,并和外来物质形成土壤带;腐蚀带的形成;随着风化程度的加深,岩土斜坡逐渐形成由不同厚度土层组成的土质斜坡。

篇3

在做工程地质勘察工作的同时,必须将相应的数据调查信息记录在有关报告中,在此之前,由于一些工程建设在起步时对所需要进行的地下水质勘察以及评价没有依照要求进行,以至于在很多地区出现建筑物开裂的现象,这之中绝大部分都是由于地下水引起的。基于此,在工程勘察中着重于对水文地质的勘察就显得十分有必要,通常情况下要注意对以下问题的考虑。首先是针对地下水方面,考虑其可能对岩土体以及建筑物产生的影响,同时对相应的危害做出应对措施;再者是工程建筑过程中必须将建筑物本身的类型和当地实际地质状况相结合,尤其是对相关水质的调查;最后,则是工程必须对地下水可能引起的工程变化做以详细的判断,以应对各种不同状况的发生。

二、岩土水理性质当岩土和地下水之间发生相互作用

是一些性质会得以显现,这边是岩土水理性质。在工程地质性质中,除了岩土的物理性质以外,便是岩土水理性质最为重要了。这一性质在多方面都有所影响,一方面是对岩土的强度和变形有一定作用,另一方面,建筑的稳定性受到极大影响。在以往的勘察经验中,大部分的精力都被投入到物理力学性质的测试方面,相对于水理性质关注很少,因此之前的对于岩土工程地质性质的相关评价并不完善。由于在岩土的水理性质中,岩土和水是主要的相互作用力,所以这里对地下水的赋存形式及其对岩土水理性质和几个较为重要的水理性质(包括其测试方式)做一下简要介绍。首先是地下水的赋存形式方面,依照其在岩土中的分布,可以直接划分为结合水、毛细管水和重力水。再者在主要的水理性质方面(包括测试方法),简要来说可以分为五种,软化性、透水性、崩解性、给水性以及胀缩性。软化性,岩土经过水的浸湿,力学强度相对降低的特性,以此可以对岩石的耐风化和耐水浸能力做出合理的判断,这类特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩和泥质砂岩中;透水性,在重力作用下,水可以透过岩土流出,而在判断透水性的强弱时,可以依据岩土的颗粒粗细以及均匀程度来进行识别,一般来说,颗粒较细、分布不均的最容易发生这一性质的作用,反则相反;崩解性,当岩土被水浸湿后,一些土粒间的连接能力降低,便容易发生解体;给水性,在重力作用下,过于饱和的岩土中的水便会经由孔隙、裂隙中自由流出,通常以给水度进行标示,而一般在对给水度进行测定时需要在实验室中进行;胀缩性,一般来说,岩土经过吸水作用后会促使体积的不但扩大,反之则体积减小,所以岩土在胀缩性能方面发生的变化主要是由于水膜对水的吸收程度来决定的。

三、地下水引起的岩土工程危害

在岩土工程中,较为主要的危害是地下水的作用,在升降变化的水位以及动水压力的影响下所造成的。

1.岩土工程受到地下水升降影响后产生的危害对于地下水位方面的变化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人为原因,不论缘由为何,结果必须引起重视,因为在地下水位达到一定的标准时,就会对岩土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三种。第一种,水位上升引起岩土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不过最为主要的是地质方面的影响(含水层结构、总体岩性产状)。除此之外,水文因素、气温因素以及人为因素都会对其造成影响,甚至很多时候多种因素结合造成影响。潜水位上升会对地质造成不少影响,比如土壤沼泽化、盐渍化,斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌,粉细砂及粉土饱和液化而出现流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二种,水位下降引起的岩土工程危害。在这一状况中,大多是由于人为因素所造成的,比如大量抽取对地下水以及大量开采矿物资源,一些地方还利用下游地下水补给大坝,都会造成严重的水位下降。由此,会出现地质灾害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和环境问题(地下水源枯竭、水质恶化),使得建筑遭受很大安全威胁。第三种,地下水频繁升降所造成的危害。地下水升降会使得岩土本身不断膨胀收缩,从而导致变形,如果升降水位的现象发生的过于频繁,则会促使地裂的发生,最容易受到影响的便是轻型建筑物。

2.岩土工程在地下水动压力影响下产生的危害通常来说,地下水纯天然状态存在时,相应的动水压力会比较微弱,对安全没有什么影响,但是加之人为的工程作用,纯天然的自然环境遭到破坏,这一情况下回使得岩土工程发生较为危险的事故,对安全造成威胁。

四、结束语

篇4

1.1重要性

所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。

1.2勘察基本要求

当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。

2水文地质对工程勘察产生的影响分析

2.1地下水对基础埋深产生的影响

基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。

2.2地下水对建筑物产生的影响

万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。

2.3地下水对基坑开挖支护的影响

社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。

3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策

3.1建立健全完善施工管理制度和技术

为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。

3.2促进工程勘察操作流程的规范性

在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。

3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能

工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。

4结束语

篇5

据以往地质勘查结果,场区潜水含水层、第一承压含水层、第二承压含水层、第三承压含水层、第四承压含水层和第五承压含水层发育。根据本次南汇县幅中最大勘查深度设计要求,250m以浅各含水层水文地质条件概述如下。

1.1潜水含水层

为全新世(Q4)河口—滨海相沉积物,场区及邻近地区普遍分布。潜水含水层一般由全新世(Q34)的灰色砂质粉土夹粉砂(A砂层),厚3~10m不等。潜水含水层富水性弱,单井涌水量小于10m3/d(口径500mm,降深2m),局部大于10m3/d。渗透系数小于1m/d。水质多为矿化度1~3g/L的微咸水。

1.2第一承压含水层

为晚更新世晚期中段(Q2-23)海滨—泻湖相沉积物,场区广泛分布。含水层顶面埋深一般28m,厚度在30m左右。部分地区与第二承压含水层沟通,顶面埋深一般30m左右,砂层厚70m左右。岩性为褐黄、灰黄色粉细砂、细砂夹砂质粉土,灰色细中砂为主。含水层富水性较好,单井涌水量在1000~3000m3/d。渗透系数一般在5~10m/d。水质以矿化度3~10g/L的半咸水为主。

1.3第二承压含水层

为晚更新世早期(Q13)河口—滨海相沉积物,场区广泛分布且发育良好。含水层顶面埋深一般73m左右,层厚10m左右。部分地区与第一承压含水层呈沟通现象,砂层厚40~50m。含水层岩性以灰色粉细砂含少量砂砾石为主。含水层富水性好,单井涌水量在1000~3000m3/d及3000~5000m3/d。渗透系数一般在10~30m/d。含水层水质较差,多为矿化度3~10g/L的半咸水。

1.4第三承压含水层

为中更新世早期(Q12)河口—滨海相沉积物,场区广泛分布。含水层顶面埋深一般100~110m,厚度20~40m,岩性为灰色细砂、粉细砂含砾,中粗砂。该含水层富水性较好,单井涌水量普遍在1000~3000m3/d。渗透系数一般在10~30m/d。含水层水质较差,普遍为矿化度大于10g/L咸水。

1.5第四承压含水层

为早更新世中晚期(Q21)河流相沉积物,场区分布广泛。含水层厚度大,顶面埋深在150~170m,厚50~70m。含水层岩性以灰色细砂、中细砂含砾石为主。含水层富水性较好,单井涌水量为1000~3000m3/d。渗透系数一般在10~30m/d。地下水水质为矿化度小于1g/L的淡水。

2施工设计

2.1成孔质量

2.1.1孔径、井径

地质鉴别孔孔径应不小于130mm。依据水文地质勘查孔勘查要求,孔径不小于500mm,井径不小于200mm。为此,本次水文地质勘查孔,孔径为500mm,井径为219mm。

2.1.2孔深

地质鉴别孔孔深原则上以揭穿目的含水层底面2m时终止。孔深一般在235~255m之间。

2.1.3孔深误差

孔深误差不大于1‰。每50m孔深及终孔时各校正孔深一次,正确记录,发现误差及时纠正。测量方法可采用一定长度的标准钢丝测绳,或利用具备测深功能的测斜仪,进行孔深测量。

2.1.4孔斜控制

要求钻孔圆直。每钻进25m及终孔时,采用测斜仪测斜一次,正确记录,发现误差及时纠正。孔斜每100m不得超过1°。对于大于100m的钻孔,每钻进100m时,顶角不大于1.0°,终孔顶角可递增计算,但最大顶角不得超过2.0°。

2.1.5取芯(样)和编录

(1)地质鉴别孔取芯。水文地质勘查孔首先进行地质鉴别。地质鉴别孔岩芯采取率,粘性土不低于90%,砂性土不低于80%,含砾粗砂不低于70%。连续落粘性土不超过2m,砂性土不超过3m,否则补取。取芯时每回次进尺不超过2m。岩芯从岩芯管中取出至岩芯箱内时,应避免重物锤击岩芯管,安放时应小心轻放,以避免岩芯受到扰动。

(2)目的含水层砂样采集。在含水层的上部、中部、下部进行取样,或在含水层岩性变化明显处进行加密取样。样品重量不少于1kg。样品放至塑料袋中,并附有取样时间、地点、深度等内容的标签。样品及时送至实验室进行粒度分析。

(3)岩芯保护。对取出的岩芯进行现场地质编录后,应及时装入PVC岩芯管,并加盖保护,以免遭受曝晒。岩芯在运输过程中防止剧烈摇晃、震荡,尽量保持水平搬运。岩芯包装时将PVC岩芯管顶部空余部分去掉,或尽量用清洁物品填充,并用胶带对PVC岩芯管进行密封,在柱体上及时做好样品标识,包括样品的钻孔编号、柱状样品的上下方向、取样深度、取样时间等都应标识清楚,并且标记格式统一、耐磨。并贴好样品编号标签,标签用胶带密封,防止标签污损。

3施工工艺

3.1施工设备配置

3.1.1机械设施配备

根据本次水文地质勘查孔地质鉴别、成井技术要求,施工单位需配置水文钻机等施工设备。

3.1.2施工材料购置

水文地质勘查孔成井时需用主要材料有:井管、滤水管、沉淀管、天然石英砂、粘土球、粘土及配制泥浆用的Na2CO3、膨润土等。预计5处勘查孔(井)累计井管长度1180m,滤水管长度60m,天然石英砂砾料105t,止水优质粘土球35t,封孔粘土220t。

3.1.3施工前准备工作

(1)进场前进行施工现场踏勘,落实水电供应。若供水供电不足,进场前落实好取水水源,自备发电机等准备工作;

(2)平整施工场地,钻塔塔脚处地基夯实,必要时浇注混凝土墩。塌架牢固稳定;

(3)挖好泥浆池,泥浆池容积不小于8m3,泥浆循环槽的总长不小于15m;

(4)按规范要求由专职电工接好电源,装好电源箱;

(5)开钻前,所有材料都应及时运至场区,其中井管、滤水管和天然石英砂应附有生产厂家提供的质量保证书。3.2鉴别孔施工工艺

3.2.1鉴别孔施工前准备工作

(1)平整、压实施工场地,钻塔塔脚处浇注混凝土墩加固;

(2)安装钻机设备,使天车、立轴与孔口三点成一垂线;

(3)挖好泥浆池,其容积应为钻孔体积的1.0~1.2倍,设置好泥浆循环系统;

(4)挖好废浆池,其容积应大于泥浆池的2倍,用于暂时存放废弃泥浆;

(5)配备好泥浆出砂装置;

(6)接通电源,安装电源箱。3.2.2成孔工艺

(1)钻进方法:用110mm/130mm外肋骨合金取芯短钻具开孔,取芯钻进至灰色粘土,孔深预计15m,再采用170mm单套钻具带后导向进行扩孔,下入168mm孔口保护管,孔口管居中、保证其垂直度为0°,周围用粘土封实并固牢。以下覆盖层110mm/130mm外肋骨钻具带长后导向管(长度10~15m)继续进行减压钻进取芯。每回次下钻到底,慢速轻压钻进,再逐渐调整至正常转速、钻压钻进至终孔深度。(2)提高岩芯采取率措施。对于粉细砂、细砂夹砂质粉土、灰色细中砂层取芯我们采取的钻具是伸拉型接头。

(2)钻孔护壁:采用优质粘土加碱配制泥浆护壁。粘土粉选用造浆率高、杂质少的优质膨润土,配比为:粘土粉4%~6%(泥浆体积),其原浆的主要性能指标为: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。经常检测泥浆性能,性能指标达不到以上要求时及时更换补充新鲜泥浆。以保证孔壁稳定。防止因泥浆过稀而导致孔内坍塌。

(3)钻进记录。做好每一回次的钻进记录、钻进事故及处理记录(包括具体情况及部位,说明事故原因,事故处理及对成井的可能影响),注明钻进所使用的钻具类型、规格,泥浆性能以及钻进过程中的各种情况,各类丈量尺寸应真实详细。报表按班填报,相关人员签名确认。

(4)地质编录。本次按第四纪地质编录要求认真做好地质编录,编录内容要求齐全、真实,准确,以备校核、验收。

3.3成井施工工艺

3.3.1施工顺序

钻进至设计深度(成孔)—成井(一次调浆、下入滤水管、井管、二次调浆、投天然石英砂砾料,止水、止水效果检验、封孔、洗井等)—抽水试验—现场验收和取水样—孔口保护。

3.3.2钻进成孔方法

采用SPJ-300钻机和BW-850泥浆泵钻进,二级扩孔钻进,以300mm、500mm三翼刮刀合金钻头扩孔钻进,孔口视上部填土层厚度下600mm定向保护管,不少于1.5m。

3.3.3钻孔护壁

采用优质粘土加碱和膨润土配制泥浆护壁钻进。经常检测泥浆性能,性能指标达不到要求时及时更换补充新鲜泥浆。以保证孔壁稳定。

3.3.4成井工艺

(1)清孔换浆:下管前用直径500mm的带保径圈刮刀合金钻头自上而下扫孔至孔底,更换孔内泥浆,逐渐调稀,在含水层位置上下反复扫孔,当孔口上返泥浆粘度为18~19s,手摸无明显砂感,停止换浆,提拔钻具。

(2)下管:下管前全面检查井管质量,按照下管深度,配备足量的井管,逐根丈量、编号、记录;清除井管内、外壁锈蚀层及杂物;井管和沉淀管均为同一材质的219mm无缝钢管,沉淀管底部钢板封堵,为保证滤水管在孔内居中,滤水管上下端各放置外导向架。如下管受阻,可小幅提拉井管,如仍不能正常下管,应提起井管重新扫孔后再下入,严禁猛提和墩拉井管,防止损坏井管、滤水管缠丝及破坏孔壁。

(3)二次调浆及填砾、止水:井管下到位后,井管内下入带活塞的钻杆进行二次清孔换浆,孔内上返泥浆接近清水后,采用动水填砾法进行填砾,边投砾边测量投砾高度,待砾料落实后,投入优质粘土球止水,填砾与止水高度均按设计要求进行。

3.3.5洗井与抽水试验

粘土球投至设计高度后,即利用拉动水活塞,检验止水效果,确定止水效果后,用水活塞在含水层段进行洗井,同时用清水将孔内和管内泥浆调稀换出,直至水路畅通后,换拉干活塞洗井,达到水清、砂净后方更换空压机扬水,做抽水试验。并取全分析水样送检。

3.3.6监测井封孔

在活塞洗井和空压机扬水的同时,回填优质粘土封井,直至孔口。抽水试验结束后测定沉淀管内沉渣厚度,当满足要求时结束,否则进行捞砂。

4结语

(1)由于本区粉细砂、细砂夹砂质粉土、灰色细中砂层厚度大,取芯是一大难题,保证岩芯采取率,落土、落芯不超过规定间隔。钻进过程中必须限制岩芯管长度和限制回次进尺,一般岩芯管长度2~3m,为了不超过落芯间隔规定,回次进尺不超过2m,钻进过程中要根据地层情况,适当控制水量和干钻长度,落土、落芯后应立即用取土器或无泵钻具、双管钻具续取。

(2)钻孔护壁,因所钻地层均为第四系覆盖层,钻进过程中可能会出现缩径、泥包、坍孔、漏失等情况。为了确保钻孔孔壁稳定,选用优质粘土加碱泥浆护壁,泥浆性能:比重1.06~l.08g/cm3,粘度20~25s,定期测定泥浆性能,不合格的及时更换,遇漏失层及时补充优质泥浆,以保证钻孔稳定。

(3)成井过程中还要严格确保成井工艺;孔深、滤水管严格执行设计要求,在含水层扩孔换浆时要再次核实孔深;加大洗井力度,提高成井质量;成井止水后,在止水层以上孔段,要及时回填优质粘土块进行封孔,以防止塌孔。

篇6

武烈河沿岸及山间沟谷地段主要为第四系松散孔隙潜水及基岩表层风化裂隙潜水,孔隙潜水主要赋存于第四系全新统地层下部的砂砾石中。武烈河Ⅰ级阶地,地下水水位埋深3.2~5.1m,含水层厚度为6.0~8.0m,地下水水位一般年变幅1.5~2.5m。山间沟谷的含水层主要为圆砾层,地下水稳定水位埋深0.9~8.5m,地下水年变幅1.5~2.0m。水质分析结果表明,该区地下水为HCO3--SO32--Ca2+型弱碱性微硬淡水,pH值为7.1~7.4,属二类地质状况,地下的砼结构和钢砼混合结构可能会受到地下水的微弱腐蚀。该河区的二级阶地、缓坡、暴露的山脊部分几乎没有地下水,所以区中的地下水大都由降水产生,和武烈河、滦河的水位也有着很大的关系,一般通过地下径流排出。

二、岩土工程中地下水引起的危害及预防措施

开展岩土工程的施工时,地下水的不良影响主要体现在地下水位的变动和地下水的运动引起的压力,但这两者会导致地下的土层结构发生改变,进而使土质疏松、软化,最终使大量地下水层流失,产生管涌、基坑突涌等事故。

1地下水位变化引起的危害

(1)导致地下水位上升的因素多种多样

一般有地质状况、环境状况和人类活动等,例如:岩土层状况、岩石性质、降水多少、温度和具体操作等。这些因素可能都会使地下水位上升。该现象导致的不利后果有:地下土体质量的降低,建筑物所受到的腐蚀作用增大;岩土体可能出现位移、崩塌等情况;一些岩土体的自然结构、硬度等也会被破坏;还可能会使该地区的土壤出现饱和液化、流砂、管涌等现象;由于渗透作用的提高,还可能会影响建筑基础的稳定性。

(2)地下水位下降多半是人为因素所致

如地下水被大量抽取、修建水库截流,导致下游地下水补给不足等。地下水位下降趋势较大时,会引起地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害,还可能产生水源匮乏、水体污染,地表植物无法生长等恶劣影响,这对于岩土结构和建筑物的稳定性都有着非常不利的影响,甚至还会威胁人们的生命财产安全。

(3)若地下水位经常变化则极易使岩土结构发生不均匀胀缩或是不规则的变形

若岩土结构的胀缩变化太大,还可能产生地裂问题,影响附近建筑物的整体稳定性。此外,地下水位的变化必然会使其渗透性受到影响,这可能会使土体硬度降低、含水量提高等,进而影响土体的承载力和强度,严重威胁岩土工程的正常施工。

2地下水活动产生的压力作用引起的危害

自然条件下,地下水的各种运动只会出现很小的压力,附近建筑、土体等也不会受到不良影响。可是人类在进行岩土工程的施工时,会使地下水的运动平衡遭到破坏,再加之动力压力的影响,就会导致一系列恶劣的岩土工程问题,流沙、管涌等就是出现频率最高的。

3岩土工程中地下水引起危害的预防措施

进行工程勘察工作时,要先对基坑挖掘可能对周边土体的隔水层厚土、性质等造成的影响,并科学的确定含水层隔板的深度和承压水头的具置。还要以基坑实际的挖掘深度为依据。来预估进行开挖工作时含水层及隔水层受到的影响,是否可能出现突涌和管涌情况。若有出现该现象的可能,则必须事先制定高效应对方案:首先,进行基坑挖掘工作时,一定要把握好实际的深度,并将基坑底部的隔水层厚度控制合理的范围内,将突涌发生的可能性降到最小。其次,基坑周围要设置排水孔,降低承压水头压力。施工过程中,要在基坑周边修建排水沟,强化地面硬化处理,确保基坑内及周边积水能够及时排出,避免地表水下渗至基坑周边土体中,导致基坑周边水位抬高等影响基坑安全性和稳定性的不利状况发生。此外,建筑物的四周还要留有补水设备,防止因降水不足而出现干旱或供水不足现象,这也可能引起地裂、地基沉降等问题。

三、结语

篇7

1987年以来,随着土地使用制度的改革和土地市场的放开,促进了房地产业的发展。房地产业的发展不仅带动了相关产业的发展,而且对改善投资环境、合理配置土地资源、改善人民居住条件等方面起到了积极的作用。但同时也带来了一些新问题。利用税收杠杆这个经济手段,对房地产市场进行调节和规范非常必要。首先,开征土地增值税,是适应国有土地使用制度改革的需要;其次,开征土地增值税,是保护土地资源,维护国家权益的需要;再次,开征土地增值税,是国家对房地产市场进行宏观调控的需要;最后,开征土地增值税,是扩大地方税税源,建立健全我国房地产市场税收制度的需要。

设置土地增值税的一个重要原则,就是要对转让房地产的过高收益进行调节,增值多的多征,增值少的少征,以抑制投机牟。取暴利行为,保护正常从事房地产开发的经营者的合理权益,促进房地产市场的健康顺利发展。

一、纳税义务人

根据《土地增值税暂行条例》第二条,转让国有土地使用权、地上的建筑物及其附着物(以下简称转让房地产)并取得收入的单位和个人,为土地增值税的纳税义务人,这里所说的单位,具体来说,是指各类企业单位、事业单位、国家机关和社会团体及其他组织;这里所说的个人,包括个体经营者。

二、征税范围

所谓征税范围,是指税法规定必须征税的客观对像的具体内容。

土地增值税的征税范围是有偿转让国有土地使用权、地上建筑物及其附着物。这一征税范围具体包括以下三层含义:

(一)土地增值税只对转让国有土地使用权征税。根据《宪法》和《土地管理法》的规定,城市的土地属于国家所有。农村和城市市郊的土地除法律规定属国家所有的以外,属于集体所有。农村集体所有的土地,不得自行转让,必需先由国家征用后才能转让。

(二)土地增值税是对国有土地使用权及其地上的建筑物和附着物的转让行为征税。这里,土地使用权、地上建筑物及其附着物的产权是否发生转移是判定是否属于土地增值税征税范围的标准之二。

(三)土地增值税是对转让房地产并取得收入的行为征税,即对有偿转让行为征税。因此,土地增值税的征税范围不包括房地产的权属虽然发生转移,但未取得收入的行为。如房地产的继承,房地产的权属虽然发生了变更,但权属人并没有取得收入,因此也不征收土地增值税。

三、计税依据

土地增值税的计税依据为纳税人转让房地产所取得的增值额。实际上,由于房随地走,土地使用权和房屋产权不可截然分开,因此,土地增值税根据房地产增值额计算,把房产增值额也纳了进来。

房地产增值额为纳税人转让房地产收减除《条例》规定的扣除项目金额后的余额。

(一)转让房地产收入纳税人转让房地产取得的应税收入,应包括转让房地产的全部价款及有关的经济收益。从收入的形式来看,包括货币收入、实物收入和其他收入。

(二)法定扣除项目

1.取得土地使用权所支付的金额。一般是指纳税人为取得土地使用权所支付的地价款和按国家统一规定缴纳的有关费用。

2.房地产开发成本。是指纳税人房地产开发项目实际发生的成本,包括土地征用及拆迁补偿费、前期工程费、建筑安装工程费、基础设施费、公共配套设施费、开发间接费用。

3.房地产开发费用。是指与房地产开发项目有关的销售费用、管理费用、财务费用。

4.旧房及建筑物的评估价格。是指计算纳税人出售旧房及建筑物的扣除项目金额的价格。它是根据旧房及建筑物的重置成本价乘以新旧度折扣率后的价格,即按计征土地增值税时建造同样的房屋及建筑物所需要的成本费用再扣除折旧因素。

5.与转让房地产有关的税金。是指纳税人在转让房地产时所缴纳的营业税、城市维护建设税、印花税。因为转让房地产所缴纳的教育费附加,也可以视同税金予以扣除。

6.财政部规定的其他扣除项目。

四、税率

土地增值税实行四级超率累进税率:

增值额未超过扣除项目金额50%的部分,税率为30%;

增值额超过扣除项目金额50%、未超过扣除项目金额100%的部分,税率为40%;

增值额超过扣除项目金额100%,未超过扣除项目金额200%的部分,税率为50%。

增值额超过扣除项目金额200%的部分,税率为60%。

篇8

关键词:地质勘查;水文问题

中图分类号:P64文献标识码: A

一、水文地质勘察存在的问题

1各种类型的地下水

1.1地下水类型

根据特有性质,及赋存介质将地下水分为松散岩类孔隙水,碎屑岩裂隙孔隙水,碳酸盐岩裂隙喀斯特水,火山岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水;按其埋藏条件和水力特性是栖息,潜水和承压水。

1.2含水层水平,分布,岩性,厚度,埋藏深度含水层:(卵石砾石土,砾石,砾石,砂砾岩),性别(砾砂,砂砾,沙,沙细,淤泥,淤泥质土)破碎基岩风化带,构造破碎带,岩层孔隙与裂缝,石灰岩的溶蚀、孔洞、漏斗、山洞等,玄武岩的裂隙带。隔水层:粉质粘土和致密完整岩石。

2静水位和变化幅度

天然地基承载力设计值计算砂土地震液化,膨胀土,胀缩深度确定,基础深度的确定,边坡稳定性评价。基坑侧土压力计算基坑降水和地下工程,涌水量计算,计算深基坑,地下室底板抗浮计算,判别岩石渗透变形(流土,管道,腐蚀)等一系列问题,需要静水位地下水资料。要准确的测定,一般在洞后24h后统一测定。充分利用抽水孔观察孔观察,必要时下测水管观测。地下水位的地形,气象,水文和人的因素和变化,收集区域水文地质数据,数据的邻近地区或通过长期观察和调查,查明地下水水位变化特征。一般随季节变化而变化,随潮汐海岸,河流和湖泊岸边洪水影响,人工排水区抽水影响地下室底板的抗浮计算时,应提供最高水位数据。如果不是最高水位,平原区地下水设防水准的建筑室外地坪标高。

3地下水的径流、补给、排泄

根据地形,气象,水文,地质结构,含水层分布状况及其与水接触,分析地下水流动和动态特性。地下的水流量,根据水位(压力)线图确定。水力坡度根据水位(压力)图计算。

4地下水化学成分及其对建筑材料腐蚀评价,需要饮用水,适宜性评价

只为腐蚀性评价浅析,需要饮用水适宜性评价分析。评价腐蚀的二级或三环境评价,根据地层渗透性评价,弱透水层是指粉土和粘性土,强透水层是指沙质土壤(粉砂,细砂,砂,砂,砾石,碎石土和裂缝,沙)孔和摇滚的发展。

5测定水文地质参数

根据工程要求,通过抽水试验,渗透试验,注水试验,水压试验测定地下水流速,孔隙水压力,测定长期观测和室内试验,渗透系数,影响半径,提供导水系数,水供应,释水因子,吸收率,地下水实际流速流量,孔隙水压力等参数。一般工程测量中,经常只做简单的抽水试验,提供粗略的渗透系数。重要的项目要做2次以上的降水抽水试验,至少要有1个观察孔的安排,最大下降方法的工程设计需要缩编水平或达到降水设计降深的一半。常用的方法计算地下水井

6地下水预测不良地质作用

沼泽和盐碱化;岩石软化,解体和湿陷性;膨胀土胀缩变形;地面塌陷;边坡失稳;井下突水;基础上浮,坑底突涌;海水入侵。

二、对水文地质工作的建议

1地下水水质污染情况的调查是保障供水安全的基本措施

针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的项目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供l?20万区域水文地质普查数据作为原始背景。

2加强地下水均衡试验基地建设

论加强水文地质参数,为不同地区(代表不同的水文地质类型)地下水科学实验基地,发展和地下水科学实验。除了测试地下水蒸发蒸腾的研究,还应结合不同的地貌类型。

3全面实施地下水监测项目规划

根据示范多个地区,全面建设地下水监测网络,数据采集系统和自动传输系统,一批有代表性的监测点。自从我国开始实施监测以来,不能反映真实的数据,急需一批新的监测孔,这是实施国土资源部对地下水监测,防止地下水的过度开采污染和重大举措。

4积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广

应用遥感技术,同位素技术,数值模拟技术,信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大,以准确的水文地质参数,降低身体的工作量,为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论,系统理论在水文地质中的应用,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论,要结合中国的实践,进一步完善和提高。

5加强区域综合研究和专题研究

我国地域辽阔,自然地理和地质条件复杂,地质条件极其复杂,我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论,平均价值的地下水运动,水文学与地球化学作用,人为干扰的影响下条件的变化,需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院,是一家专业研究机构,也是区域管理中心,中国地质环境监测研究所与各大专院校,更应成为跨学科研究中心,培训水文地质专家的理论和实际应用的专家,并不断的提高我们的水文地质研究。

6加强地下水合理利用与保护

继续实施的带有全局性,长期性,定向问题研究。国民经济发展规划中,规划的水文地质工作的发展带来了巨大的机遇。国家需要的是水文地质工作的出发点和落脚点,结合经济和社会发展的需要,服务经济社会的发展,水文工作才有生命力。根据政府的职能部门,应不断加强地下水开发利用和保护的相关政策的战略研究,使地下水这一宝贵资源的自然属性和社会属性是紧密结合经济,走出一条适合我国国情和自然环境的综合与协调的办法可持续发展。

结束语

地下水是岩土体的组成部分,它直接影响建筑场地地基岩土体的工程特性,对建筑物地基基础的稳定性和耐久性都产生影响,但在工程勘察设计和施工过程中水文地质问题却常常被忽视。本文结合笔者多年工作经验,就水文地质的分类以及存在的问题进行了初步的分析,并对水文地质勘查工作提出了相关的建议,供相关人员参考。

参考文献

[1]吴波.工程地质勘察中水文地质测试与研究[J].中国新技术新产品,2009第2l期.

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1.1微量成分

铜、锌、铅、铬的特点是除铜外,其它检出率皆超过50%,检出率较高;但除11号点下邪村(参见图1)铅检出超标(国家饮用水标准,下同)外,其它皆未超标(表l),整个市区所取样点没有检出汞和镐。

酚的检出率较低,但超标率较高达24%。其检出最高值为0.29mg/l(赖山新河纸厂),超标1朽倍。氰普遍检出,但含量一般在标准的一、二个数量级以下。调查中发现,一些距工业区甚远的地区水井中酚、氰含量较高(潘集西北部农村),表明其不完全来自工业污染,很可能是长期引用水灌溉日渐累积造成的。区内化学耗氧量最高达9.smg/1,超标近4倍,反映出局部有机污染较重。

1.2常蟹组分

(l)硬度和硫化度75个水样点统计表明,矿化度最大值为1.859/1,超标率为6.6肠;硬度最大值为49.7H“,超标率为8%。两者超标率相当,且分布规律一致,于区内形成了较为稳定的分布面积(图1)。

(2)州值统计表明,1987年市区浅层地下水PH平均值为7.578,其中淮河以南为7.567,淮河以北为7.619;1990年PH平均值为7.171,其中淮河以南为7.129,淮河以北为7.340。可见,pH值变化呈下降趋势,下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可见市区地下水污染源大多属酸性。1982年市区曾测得弱酸性酸雨说明地下水从补给源开始已遭到了酸的污染。

(3)三氮三氮含量较低。硝酸根含量最高为14.97mg/1,远低于45mg/1.但NH+及NO3-离子普遍检出,且局部超标,进一步说明了区内存在有机污染。

1.3地下水化学类型

市区地下水化学类型较为复杂。按舒氏分类法有11种类型,其中多数是以HCO3为主要阴离子类型(图2).局部地带如位于山前地带的山王镇工农村3号点,HCO3却降为次要阴离子,而Cl一成了主要阴离子,显然是污染所致。

上述可见,市区浅层地下水微量成分含量表明,个别点或局部地段已严重超标;常量组分大都具明显的异常表现。浅层地下水污染已具一定规模,局部已相当严重。

2浅层地下水污染现状评价

2.1评价方法及原理

地下水质量评价方法很多,在评价模式、评价标准和质量分级等方面都存在不同的认识。本文在认真分析了区域地下水污染特征的基础上,采用了模糊集理论与综合水质指数相结合的评价方法。

(1)模糊集理论法首先建立各评价参数相对于不同水质级别的隶属函数关系,构成模糊矩阵,并对诸评价参数配以适当权重,通过复合运算,求出不同水质级别的隶属度,然后根据隶属度大小确定水质级别。

(2)综合水质指数法该法是通过计算出每个监测点单个指标的污染指数和权重大小,考虑多个指标复合而得到综合水质指数(PI),然后据水质分指数的检出和超标情况确定PI的分级界线来进行评价的。

2.2参数及地下水分级

淮南市城市特点,决定了市区浅层地下水污染是以工业、煤矿生产影响为主,兼有农业生产、居民生活等方面因素共同作用造成的。考虑区内所取的分布较为均匀的97个水样点所检的37个水化学成分的检出及超标情况,选取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、矿化度等8个评价参数。

分级考虑的基本原则是地下水饮用卫生标准和区域本底浓度。通常国家饮水标准考虑了各指标对人体健康危害的限量,是正常生理活动的卫生标准,只要参数含量接近或超过饮水准,便可认为地下水已明显受到污染,并以此作为三级水。而把区域本底浓度作为地下水开始受到污染的起始浓度(据区域检测数据计算)确定为一级水标准。据此限制条件并参照前人评价标准,把本区浅层地下水水质分为5个级别(见表2)。

2.3权重的选取

权重选取的合理性,直接关系到评价结果的准确性。本文采用国家饮水标准与主观分析判断相结合的方法。一方面,根据水质指数Ci/Si(Ci为实测值,Si为国家饮水标准)的大小确定权重。Ci/Si大权重亦大,反之就小。因为国家饮水标准已考虑了各参数对人体健康的危害限量,含有一定的权重因素,另一方面,考虑各参数本身地球化学特性及对环境的危害程度,人为地对各参数赋予权重大小。考虑上述两方面因素将所得的两种权重(ai.bi)进行代数积并归一化,得到修正后的权重Ai,即

2.4综合评价

(l)模糊集法综合评价是通过复合运算实现的。鉴于本次评价的8项参数主因素控制并非突出的特点,选用了一次型作为隶属函数模型。用Q表示综合评价结果(1x5)阶行模糊矩阵,则Q=A·R。式中A为经归一化得到的一个(lx8)阶行权重模糊矩阵;R为由单个评价因子行矩阵组成的一个(8x5)阶模糊关系矩阵。最后通过复合运算得出综合评价结果.

(2)综合水质指数法综合水质法指数(月)是通过下式计算得到,即

式中俄为评价参数权重(同上),Ii为水质分指数,C为实测值,C0为评价标准值。评价的水质质量分级方法是将水样点的计算值PI依大小顺序排列,列出表格,并写明各水样点的水质分指数,据各样点的乙检出和超标情况确定PI分级界线。据上述原则将该区地下水水质分为5级(表3)并与表1的水质级别相对应。由此可得出每个水样点的综合评价结果

3评价结果分析

3.1两种评价方法比较

(l)两种评价方法所得结果进行比较发现,所得出的水质级别都具有中间多两头少的特点(见表4、表5)。说明评价结果是可信的。

(2)“模法”是一种主因素突出型的评价方法。“模法”评价的分辨率比综合水质指数法高,能较准确地反映客观实际。本次评价按水质指数法没有划出一级水质,不太合理,如69、70号样点(图5),其评价参数水质分指数没有一个超过0.5,指数法定为I级水,显然不合实际。此外水质指数法评价中往往掩盖了较大值的存在,从而使地下水恶化程度降低,造成评价上的错误,如87、33号等样点的评价参数中有两项超标,水质指数法却定为I级水,显然有误,而“模法”定为I级水较为有据。

由于“模法”能较好地处理这类不确定间题,因而本次评价主要采用该法的评价结果。只是在“模法”评价中出现了确定级别较为困难的4个样点时,采用了指数法评价的结果。如80号点(0.45、0.45、0、0、0)、73号点(0.46、0.46、0、0、0)等,考虑到指数法评价出水质级别偏低而上述4个水样均处于I、l级水准,故4个水样点均取l级。

3.2评价结果分析

据综合评价结果(图6),淮南市区浅层地下水水质状况具有如下特点。

(l)在92个评价水样点中,从I至v级皆有分布,其中1级水最少(4个)。说明本区地下水大多出现了程度不同的污染。总体看,I、l级水点居多,占65.2%,W、v级水点较少,占30.4%;从分布面积看,l、,级水点占面积的72.74%,IV、v级水点约占24.5%。可见本地下水大都处轻污染状态,重及严重污染的水分布较为局限,但已具一定比例(表4)。

(2)淮河以北和淮河以南的水质级别统计资料表明,两区域I至v级水皆有分布,但污染程度和规模有明显差别(表6)。淮河以北l、l级水质点27个,占71.79%;重及严重污染点9个,占23.08%。而淮河以南l、皿级水质点32个,占60.38%;N、v级水质点19个,占35.85%。明显淮河南面较北面污染严重。这与南面厂矿企业集中(建有矿井九对,工业企业800多家)、北面厂矿企业少且分散(三对矿井,乡镇企业为主)以农村环境为主的城市功能分区有关。

(3)淮北南质变好该严与此区块长期引用北面的茨淮新河劣质水灌溉有关。靠近淮河因受淮河污水(全市工业企业排放废水的90%以上进入淮河)影响,水质渐差。特别于河道弯曲地带,因地势低洼,水质明显变差。如段湾、祁集两地(图5)。泥河两岸的地下水质受泥河污水影响不甚明显,仅在下游有所反映,可能与该河上游切割不深,下游水位较低河道开阔有关。

(4)淮河以南总体看,受厂矿企业布局的控制,水质分布较北面复杂的多。西部地区为淮南市主要煤炭开采区,建有大小矿井七对,大量工矿企业废水的排放使得该区块浅层地下水不仅污染重而且水质分布复杂。其中西南面山前地带和东南面李一、李二矿附近水质严重污染,前者与寿县化肥厂及淮南矿务局化工厂排污有关,后者与附近矿区的矿井水排放有关。中部地区,从泉山至田家庵一线,主要为机关、学校及居民生活区,地势较高,受污水影响小,水质较好。但在淮河的弯曲地段,如安成镇陆塘村,地势低洼,水质变差。东部地区,出现了水质严重下降的两个区块,一是窑河至大通一线,一是本区东南角。经调查,两者都与长期引用窑河及高塘湖劣质污水灌溉有关,前者还与九龙岗、大通矿(已报废)长期开。

篇10

关键词:工程;地质勘探;水文环境

中图分类号:F407 文献标识码:A

水文地质勘探工作在很多方面都有重要的作用,例如对建筑物持力层的确定、基本设计以及工程整体的地址危害控制等内容都离不开对水文地质的勘探,因此,做好水文地质勘探工作具有重要的现实意义。

1 水文勘探活动应包含的内容

水文地质环境勘探过程实践中,一般要从以下几个方面入手进行,首先要研究地下水文环境对建筑物基桩及岩土工程作业所产生的影响,并提出相应的应对措施。

1.2 地下水文勘探工作中,要根据各个建筑物桩基的具体情况来进行分析,结合其实际需要确定相关的地质内容,只有这样,才能够保证水文地质材料的真实性、科学性,同实际状况相符合。

1.3 要根据地下水文环境对岩土工程的影响提出具体的应对措施。

①地下水水位线以下的建筑物基桩中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②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,地表下含水层中持续的水源活动会导致地下岩土层硬度下降、开裂、体积变大或缩小,所以地下水活动对地质的应该被着重记录。据研究可知,当建筑物基桩所在的地层深度含有松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③如果勘探地区的地层结构中存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水水位下建设建筑物深基坑,应进行渗透和富水试验,要充分分析人为降低地下水水位导致的地下环境改变对附近建筑物结构带来的危害。

2 岩土水位环境研究

岩土水理性质说的是在地下水互相作用的同时表现的物理特性,岩土水理性质在地下水文勘探中主要用于研究岩土强度变化和脱水或吸水后岩土层物理形变产生的对附近建筑物结构安全造成隐患。以前的勘探工作中,对其水理性质的研究就不够充分。岩土的水理性质是岩土和地下水互相作用展现的结果。

2.1 地表下水储存按贮存形式和物理性的不同可以分为重力水、毛细管水以及结合水三大类型。其中结合水根据结合强度的不同又可以细分为弱结合水和强结合水。

2.2 岩土水理性质及测试办法:①软化性,主要是对演示耐水浸水能力、耐风化能力加以判断的指标。一般粘土层、页岩、泥沙质岩、泥岩等都存在一定的软化性。据研究得知,如果地下环境中存在易软化岩层,在地下水的长期持续侵蚀下逐渐产生软弱夹层。②透水性,是指岩土层可以析出水分的物理特性。岩上体渗透系数,是一项重要纸币,在地质调查中靠抽水试验获取,在勘探后活动中,物理特性中的透水性通常用渗透系数测算。③崩解性,说的是岩浸水湿化之后,因为土粒遭受到损坏,使得其整体的土质崩解。④给水性,饱水岩土在地球重力影响下从缝隙中渗出水分,通常用给水度来衡量渗出水的量。在地质勘探活动中给水度是一项重要的指标,对场地疏时间产生重要影响,给水度主要通过几项实验进行测定。⑤胀缩性,说的是岩土在吸收充足的水分之后体积有所增加,在失去水分之后体积有所减少,这种特性的根本就是因为其表面的颗粒通过吸水增加水膜的厚度,以及水膜脱水导致形变而产生的。

3 要充分考虑地下水文条件对岩土工程的影响

地下水水位的降低和升高以及其压力变化等原因导致了地下岩土工程施工过程中的安全隐患。

3.1 地下水位环境的变化会给岩土工程作业带来一系列的不良影响。自然力和人为因素都会导致地下水文环境的变化。如果地下水水位剧变,会对建筑深基坑工程造成不可挽回的损失,也会严重影响周围建筑物的结构稳定性。地下水位环境的变化所引发的损害还有以下几种形式

3.1.1 地下水水位升高会导致岩土工程安全隐患

导致地下潜水水位升高的原因很多,最重要原因是受水位环境的影响使地下含水层和总体岩发生的改变以及水文气象原因的变化引起的作用,包括降水和气温等内容,另外还有人为影响的灌溉和施工等方面的内容的作用,还有的会是多方面因素作用的效果。

3.1.2 地下水水位降低会对岩土工程作业的安全进行产生影响。人为活动也可以使地下水水位降低,假如用抽水泵大量抽取地下水,为开采化石能源将地下水抽出,再如一些大型水利工程的建设会对地下水水位产生影响。地下水水位降低速度的增长,会引起包括地裂、地面塌陷或者沉陷等自然现象,严重的情况还会有水源枯竭、水质遭污染的现象,这些情况会对水体、土质和建筑以及人类的正常生活产生不良影响。

3.1.3 地下水水位变化会妨碍勘探活动。地下水水位上升与下降,地下岩土会不均匀的膨胀,导致地下环境变化。地下水水位如果变化幅度多大,地下岩土环境的形变量也随之增长,再有一些小型的建筑也会因此产生地裂的现象。地下水升降的变化会受到多方面原因的影响,包括地下水渗透在内的多种原因会淋失土壤当中的铁铝成分,这样一些胶结物的流失会引起土层的松散,另一方面其水分的含量也会有所增加,同时压缩模量和土壤的承受力也不如从前,对于基础性的工程内容和后续处理有一定的影响。

3.2 地下水动压力给与岩土工程的压力损害

在自然环境下地下水的压力的作用不大,这样就会形成一定的岩土工程损害,包括流砂、管涌、基坑突涌等。这些内容的构成和预防都已经具备了详细的记录,有关人员可以独立搜集查阅。

结语

根据以上内容总结,我们可以知道水文地质工作在多方面都有重要的应用,包括建筑物持力层的确定、基本设计以及工程整体的地址危害控制等内容,工程勘察领域的工作水平不断发展,必然会使得这方面的工作受到更好的管理和关注,落实完善水文地质工作会对提升其勘察能力有重要的作用。

参考文献