工程地质勘察中水文地质研究

第一篇：工程地质勘察中水文地质研究

工程地质勘察中水文地质研究

摘要：水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位，本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容，岩土水理性质，地下水引起的岩土工程危害等问题。

关键词：工程勘察；水文地质；岩土；危害工程地质勘察中水文地质评价内容

在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容：

1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。

1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。

1.3 应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础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，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、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当基础下部存在承压含水层，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在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。岩土水理性质

岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩：岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

2.1 地下水的赋存形式：地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法：①软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性，是指岩浸水湿化后，由于土粒连接被削弱，破坏，使土体崩敞、解体的特性。④给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能，以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数，也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

3．1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式：

3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成：①土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂，管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没，基础上浮，建筑物失稳。

3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水．采矿活动中的矿床疏

干以及上游筑坝，修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时．不仅使岩上的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透，会将土层中的铁、铝成分淋失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

3．2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。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，但在人为工程活动中由于改变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。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述，这里不再重复。结束语

综上所述，水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，随着工程勘察的发展，将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

参考文献：

[1]陈雁.水文地质之路[J].中煤地质报，2009.[2]郭永海，王驹.高放废物地质处置中的地质、水文地质、地球化学关键科学问题[J].岩石力学与工程学报，2007.

第二篇：工程地质中水文地质勘察的必要性研究

工程地质中水文地质勘察的必要性研究

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一、工程地质概述

工程地质只的是是调查、研究并解决各类建筑工程以及人类活动中涉及到的各种地质问题的科学。工程地质的目的是为了查明各种工程地区的地质条件，客观评价工程地区内的各种地质问题，预测建筑工程过程中可能出现的地质条件的变化以及对建筑工程的影响，选择最优的施工地点，并对针对施工地区的不良地质问题提供解决方案，确保建筑工程的顺利施工以及正常使用。工程地质研究的主要内容有有确定岩土组分、物理化学与力学性质、组织结构以及对建筑工程稳定性等方面可能造成的影响，对岩土进行工程地质分类，在此基础上改善岩土的建筑性能。

水文地质勘察是工程地质中一个非常重要的方面。地下水作为岩土体的重要组成部分会直接影响到建筑工程地区基岩土体的工程特性。此外，地下水作为建筑物的环境条件还会影响到建筑工程基础的耐久性以及稳定性。但是在具体的勘察工作当中，因为水文参数的利用很少会直接涉及到，所以水文地质勘察往往被当做一种象征性的工作，在勘察过程当中仅仅局限于对天然状态下的水文地质条件作一些简单的概括性评价。

二、水文地质勘查的内容

在过去的工程勘察工作当中，工程地质中的水文地质勘察内容往往比较单调和孤立，而没有结合施工需要以及基础设计综合评价地下水对岩土工程的具体影响甚至危害。因此因地下水问题造成的建筑基础下沉以及建筑物开裂的质量事故屡见不鲜。针对过去的经验和教训，在今后在水文地质勘查工作当中应当主要考虑岩土的水理性质对建筑工程施工地区的水文地质问题作出客观评价。岩土水理性质指的是岩土与地下水之间相互作用而显现出来的一些性质。与岩土的物理性质相类似，岩土的水理性质与也是岩土工程地质性质的重要标志。岩土的水理性质会直接影响到岩土的强度，进而可以影响到建筑工程的稳定性。过去的水文地质勘察工作当中往往比较重视岩土的物理力学性质，但对岩土水理性质的重要性认识不足，所以对岩土工程地质性质作出一些片面的评价。

三、水文地质勘查的必要性

做好水文地质勘查工作的重要性和必要性不言而喻，它可以分析地下水对建筑工程地区岩土工程地质性质的影响，进而作出客观的评价和预测。这不仅关系到建筑工程的顺利施工和正常使用，而且关系到人民群众的生命财产安全。在建筑工程施工过程当中，水文地质勘查的必要性主要体现在以下几个方面。

（一）预防因地下水升降而引起的岩土工程危害

地下水位的升降超过一定程度有可能造成粉土以及粉细砂饱和液化而出现流砂、管涌等问题，也可能导致土壤盐渍化、沼泽化而腐蚀建筑物。因此在水文地质勘查工作当中要密切注意并调查掌握地下水位的条件以及升降变化的情况。在自然环境中，地下水位往往是季节性变化，旱季水位下降而雨季水位上升，这种变换幅度小，并且是渐变的、区域性的。但是，城市中由于人为因素导致的地下水位局部地区的www.xiexiebang.com升降变化往往要比自然变化的幅度大，导致的岩土工程危害也更加严重，需要引起高度警惕。对岩土的主要物理力学性质指标、原位测试数据进行分析、统计，并对岩土参数的可靠性、适用性进行评价，说明采用的试验方法和取值标准、不同测试方法所得结果的分析比较，分层提供各项统计指标的范围值（最小值、最大值）、平均值、标准差、变异系数、样本数（参加统计的数据的个数）、岩土参数的标准值或设计值。

（二）预防因地下水动水压力作用而引起的岩土工程危害

在自然状态下，地下水动水压力的作用十分微弱。但是在建筑工程活动当中，由于地下水天然动力平衡的条件被改变，在动水压力作用下也会导致一些后果严重的岩土工程危害。如管涌、流砂以及基坑突涌等，需要做好这方面的水文地质勘查工作。当建议采用桩基时，应评价采用桩的适宜性；对桩的类型、平面布置、直径、长度和桩基持力层，提出建议；对桩尖持力层的选择进行论证；提出桩的侧摩阻力和端阻力；提出单桩承载力的建议；在大面积堆载及欠压密地区，尚应分析桩周土对桩的负摩阻力；对预制桩或沉管桩的沉桩可能性，进行论证；挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩的成孔工艺，成孔过程可能出现的问题及施工技术措施，桩的施工质量控制方法和要求；对桩基工程设计、施工、检测、监测的其他建议；一般应提出以桩的静载荷试验验证或确定单桩承载力的建议。

（三）预防地下水位对岩土物理力学性质的影响

岩土物理力学性质的与地下水位之间有着非常密切的联系，尤其是那些风化残积土、软质岩石以及不同成因的粘性土等。所以要高度重视地下水位对岩土物理力学变化的影响，做好预测和指导工作，避免建筑工程出现因工程地质问题而导致的质量安全事故。

四、结论

地下水问题是岩土工程问题的重点，做好水文地质勘察工作，准确查明地下水位，提高资料的可靠行，对于建筑工程的基础设计、持力层选择以及防治工程地质灾害等诸多方面都有着举足轻重的意义。随着我国建筑工程行业的迅猛发展，工程地质中的水文地质勘查工作势必会得到越来越多的重视。切实做好水文地质工作将对提高勘察水平、保证建筑工程质量有着不可估量的作用，施工单位和相关人员必须予以高度重视。

本文来源于代写建筑论文,建筑工程硕士论文,建筑工程职称论文发表

第三篇：浅谈工程地质勘察中水文地质问题（写写帮整理）

浅谈工程地质勘察中水文地质问题

【摘 要】在工程勘察、设计和施工过程中，水文地质问题始终是一个极为重要但也是易于被忽视的问题。因此，为提高

工程勘察质量，在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的。在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响，更要提出预防及治理措施的建议，为设计和施工提供必要的水文地质资料，以

消除或减少地下水对岩土工程的危害。

【关键词】工程地质勘察；水文；问题

【中图分类号】P64 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)12-0078-02

在工程勘察、设计和施工过程中，水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要，是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切，互相联系和互相作用，地下水既是岩土体的组成部分，直接影响岩土体工程特性，又是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。在一些水文地质条件较复杂的地区，由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入，设计中又忽视了水文地质问题，经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量，在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题，评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响，更要提出预防及治理措施的建议，为设计和施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

（一）工程地质勘察中水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中，由于缺少结合基础设计和施

工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害，在很多地区已

发生多起因水文地质造成基础下沉和建筑物开裂的质量事

故。在山区，由于强降水引发的山体滑坡、泥石流等地质灾

害。总结以往的经验和教训，我们认为今后在工程勘察中，对水文地质问题的评价，应考虑以下内容。

1.重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预

测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。

2.密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文

地质问题，提供选型所需的水文地质资料。

3.查明地下水的天然状态和天然条件下的影响，分析并

预侧在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建

筑物的反作用。

4.从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不

同条件下应当着重评价的地质问题：

（1）对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼

中钢筋的腐蚀性。

（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，应着重评价地下水活动对

上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。

（3）在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性。

（4）在地下室车库设计施工中，由于地下水位变化引起的基坑上浮问题。

（二）岩土的水理性质

岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地

质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且

有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩

土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有

所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性

质，下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方

法进行简单的介绍。

1.地下水的赋存形式：地下水按其在岩土中的赋存形式

可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分

为强结合水和弱结合水两种。

2.岩土的主要的水理性质及其测试办法:

（1）软化性，是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往

往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥

质砂岩等均普遍存在软化特性。

（2）透水性，是指水在重力作用下,岩土容许水透过自

身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。

坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般

可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验、渗水

试验和压水试验求取。

（3）崩解性，是指岩土浸水湿化后，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、结构等关系极大，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积

土多以裂开状崩解为主。

（4）给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂

隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水

2009 年第12 期 大 众 科 技 No.12，2009

（总第124 期）DA ZHONG KE JI(Cumulatively No.124)

【收稿日期】2009-08-17

【作者简介】杜雄进（1962－），男，浙江省地球物理地球化学勘查院高级工程师，从事地质勘察研究。万方数据

层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一

般采用实验室方法测定。

（5）胀缩性,是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减

小的特性，岩土的胀缩性是由于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。标定岩土胀缩性的指标有：膨胀率、自由膨胀率、体缩

率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛

细管性、可塑性等等，在这里不再一一叙述。

（三）地下水引起的岩土工程危害

1.地下水升降变化引起的岩土工程危害：地下水位变化

可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水

位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下

水位变化引起危害又可分为三种方式:

（1）水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因

是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性

产状.水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施

工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由干潜水面

上升对岩土工程可能造成：①土体沼泽化、盐渍化，岩土及

地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑

移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破

坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。④引起粉细砂及粉土饱

和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没，基

础上浮、建筑物失稳。

舟山市定（海）马（岙）公路是 1998 年建成通车的山岭

二级公路，是连接定海城区和马岙的一条重要通道，日车流

量达7000～8000 辆。2008 年3 月4 日，据当地群众反映，舟

山市定马线长春岭隧道东南侧公路K3+900～K4+050 右边坡

坡体出现7 条裂缝。初步认定为斜坡失稳，形成拉张裂缝，存在滑坡隐患。

经勘察可知，滑坡周界在平面上呈箕状。滑坡后缘边界

标高185m，滑坡前缘边界标高125～135m，地形上见较多不

规则的小陡坎，物探显示明显的低阻带；两侧大致以山脊向

沟谷过渡线为界，所处海拔高程125～185m，地形坡度15～

35°，下部公路切坡段50～70°，主滑方向220～240°。滑

坡体上为二十世纪六、七十年代修建的梯田，种植蕃薯、大

豆等农作物，排水系统较完善。二十世纪八十年代后改种杨

梅树等，排水系统失修被破坏。局部坡上见有“马刀树”，推

测滑坡体曾有滑移，目前处于蠕滑状态。08 年初出现了罕有的冬季大雪，雪量大，时间长，雪水渗入坡体，反复胀冻，土的强度降低，导致坡体下部出现7 条裂缝，裂缝宽0.3～

1.5m，长5～20m，深0.6～3.5m，裂缝断续出现，走向与定

马公路平行。滑坡宽约110m，最大斜长约127m，投影面积约

9247m2。根据钻孔岩芯土样判断及地表测量，滑动面最大埋深

约5.5m。按平均厚度3.5m 计，体积约43153m3；根据地表及

钻孔揭露，滑坡体组成物质为残坡积含角砾粉质粘土、含碎

石粉质粘土及全风化熔结凝灰岩等，滑床为强风化、中风化

熔结凝灰岩。经调查，在滑坡前缘边坡处未见基岩内有泉水

渗透或排出。因此，综合确定该滑坡为中型浅层滑坡。滑坡

目前变形不明显，剩余推力大，处于蠕滑状态即临界稳定状

态，遇强降雨或连续降雨，极易发生滑动。滑坡主滑方向220～

240°，前缘为定马公路，将对人民生命和财产安全构成较大

威胁，危害性大。因此，必须对滑坡进行治理。

本滑坡通过坡上排水、放坡及锚索、格构梁护坡等措施

综合治理，目前基本稳定。同时，对滑坡体、滑坡裂缝等地

段进行了定员监测，以确保公路运输的安全畅通。

（2）地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降

低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿

活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问

题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

如1995 年12 月19 日，浙江医院内1 号楼北侧路面塌出

椭圆形的一个大坑，长约9m，宽5m 多，塌陷造成1 人死亡，这是发生在杭州的一次岩溶塌陷。所谓岩溶顾名思义就是石

灰岩被侵蚀、溶蚀，形成地下溶洞、地下河、溶沟等，如果

过量开采地下水，则会造成地面塌陷和沉降，浙江医院的这

起地面塌陷就是和当时高强度超采地下水有关。

长期大量开采地下水，地下水位急剧下降，是地面下沉的主要原因。据浙江省地质环境监测总站介绍，嘉兴市区地

面沉降始于二十世纪六十年代，目前其地面沉降量已为浙江

之最，近年来还在以每年2～2.5cm 的速率递增。海宁、桐乡、海盐、嘉善地面沉降也都超过50cm，沉降总面积达2000 km2，与苏锡常沪地区一起形成了一个巨形沉降区。宁波平原沉降

面积150km2，近年来虽已大量压缩地下水开采量，但其平均

沉降速率每年也在1cm 左右。另外，台州路桥、温岭金清、温西、乐清虹桥等地沉降也在严重发展中。

（3）地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变

形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形

成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。

2.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，但在人为工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。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文

献中已有较详细的论述，这里不再重复。

水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地

质灾害防治等方面都起着重要的作用，随着工程勘察的发展，其必将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对

勘察水平的提高起着极大的推动作用。

【参考文献】

[1] 工程地质手册(第四版)[S].中国建筑工业出版社,2007.[2] 孔德坊.工程岩土学[M].地质出版社,1994.[3] 陈国明.浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[J].西部

探矿工程,2006(3).[4] 乐安祺,宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技

咨询导报,2007(19).[5] 舟山市定马线长春岭滑坡工程施工图设计阶段工程地质

勘察报告[R].浙江省工程物探勘察院,2008.[6] 杭州城市地质调查报告[R].浙江省地质调查院,2008.万方数据

浅谈工程地质勘察中水文地质问题

作者： 杜雄进

作者单位： 浙江省地球物理地球化学勘查院,浙江,杭州,310012

刊名：

大众科技

英文刊名： POPULAR SCIENCE & TECHNOLOGY

年，卷(期)： 2009(12)

1.杭州城市地质调查报告 2008

2.工程地质手册(第四版)[S].中国建筑工业出版社,2007.3.舟山市定马线长春岭滑坡工程施工图设计阶段工程地质勘察报告 2008

4.孔德坊.工程岩土学[M].地质出版社,1994.5.乐安祺;宋赞工程勘察中的水文地质问题不容忽视[期刊论文]-科技咨询导报 2007(19)

6.陈国明.浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[J].西部探矿工程,2006(3).7.陈国明浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[期刊论文]-西部探矿工程 2006(03)

8.乐安祺,宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技咨询导报,2007(19).9.孔德坊工程岩土学 1994

10.舟山市定马线长春岭滑坡工程施工图设计阶段工程地质勘察报告[R].浙江省工程物探勘察院,2008.11.工程地质手册 2007

12.杭州城市地质调查报告[R].浙江省地质调查院,2008.

第四篇：工程地质以及水文地质

GC

工程地质学：是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学科。水文地质学是研究地下水的科学，地下水是指赋存于地面以下岩石孔隙中的水。

基础是指底部与基础接触的承重构件，作用是把建筑上部的荷载传给地基。地基是指建筑下面支撑基础的土体或岩体。

地基承载力是指地基所能承受由建筑物基础传递来的荷载的能力。直接与基础接触的土层叫持力层，持力层下部的土层叫下卧层。

工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合，这些因素包括：地层岩性，地质构造，水文地质条件，地表地质作用，地形地貌。主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题，斜坡稳定性问题，洞室围岩稳定性问题，区域稳定性问题。

自然界的三大岩类：火成岩，沉积岩，变质岩

岩石物理特征：比重，重度，孔隙性，吸水性，软化性，抗冻性;力学性质:岩石的变形特征，岩石的强度特征。

确定地质年代方法：地层层序律，生物层序率，切割率，岩性对比法;相对年代：地质事件发生的先后顺序。绝对年代：地质事件发生至今的年龄（同位素年龄）。相对年代的确定:

1、地层层序律；

2、生物层序律；

3、切割律:岩层（岩石）被侵入岩侵入穿插，则侵入者年代新，被侵入者年代旧。绝对年代的确定:同位素年龄的测定.冰期：第四纪气候冷暖变化频繁，气候寒冷时期冰雪覆盖面积扩大，冰川作用强烈发生。间冰期：气候温暖时期，冰川面积缩小。

第四纪沉积物：残积物，坡积物，洪积物，沉积物

褶皱的工程地质评价：1.褶皱的核部是岩层强烈变形的部位，岩石破裂.裂隙发育.直接影响到岩石强度和岩体的完整性。2.褶皱的翼部不同于核部，以倾斜岩为主。

岩石破裂后，沿破裂面无明显位移者称为节理。张节理是由张应力作用下形成的，剪节理是剪应力作用而形成的。节理的工程地质评价：1.岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利影响。2.裂隙的存在，破坏了岩体的整体性，加速岩体的风化速度，增强岩体的透水性、软化性，因而使岩体的强度和稳定性降低。3.当裂隙主要发育方向与走向平行，倾向与边坡坡向一致时，不论岩体产状如何，边坡都将失稳滑移。4.还会影响爆破作业的效果。5.裂隙有可能成为影响工程设计与施工的重要因素，就应当对裂隙进行详细的调查研究，详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响，采取相应的措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。

断层：沿破裂面有明显位移（规模大）外力地质作用剥蚀沉积物覆盖——标志（断层存在的标志）（1）地质体不连续（2）断层面（带）的构造特征：镜面、擦痕与阶步牵引构造、牵

引褶皱；断层岩:指断层带中因断层动力作用被破碎、研磨（3）地貌和水文等标志。

断层的工程地质评价：1.大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破碎，对场地的稳定性影响极大。2.在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产生地震的可能性，将对其附近工程带来极大的事故隐患。3.断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患。4.断层是软弱结构面。5.造成建筑物的不均匀沉降。6.对采矿工程会造成极大困难。

震级是衡量地震绝对强度的级别，释放的能量E越大，震级M就越高，两者关系为logE=4.8+1.5M。烈度是指地面及建筑物受地震的破坏程度。

风化作用的类型：

1、物理风化

2、化学风化

3、生物风化。岩石风化程度的划分：全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带、新鲜岩石。影响风化作用的因素：气候因素、地形因素、地质因素

阶地是沿河流、湖泊和海滨伸展，超出河、湖、海面以上的阶梯状地貌。由侵蚀剥蚀、堆积过程和地壳构造运动合力塑造而成。河流阶地：1 侵蚀阶地，2坡积阶地，3基座阶地

岩溶作用的基本条件：岩石的可溶性、岩石的透水性、水的流动性、水的溶蚀性

岩溶地貌：地表岩溶地貌、漏斗、竖井、落水洞、溶蚀洼地、干谷和盲谷

根据岩溶发育的特点，岩溶地区可能遇到以下几类地基：1.石芽地基 2.溶洞地基 3.土洞地基。处理方法：石芽：这类地基具有不均匀性，处理的原则主要是两大类：其一是处理软弱部分，即压缩性较高的地基，对之施行加固，使之能与坚硬部分相适应；其二是处理坚硬部分，换之以压缩性土，使之与软弱部分地基变形相协调。溶洞：规模小，可采用清除或堵塞；规模大，则不宜作为建筑物的地基。土洞：这类地基具有不均匀性，处理的原则主要是两大类：其一是处理软弱部分，即压缩性较高的地基，对之施行加固，使之能与坚硬部分相适应；其二是处理坚硬部分，换之以压缩性土，使之与软弱部分地基变形相协调。

滑坡滑动分为蠕滑、滑动、剧滑三个阶段

滑坡的治理原则：1）防止或减轻诱发滑坡的外部环境条件，如截排水沟、卸荷减载坡面防护。2）改善边坡内部力学特征和物质结构，如土质改良，土质改良有2种途径：1是加进某种材料以改变斜坡岩土体成分；2是采用某种技术改变土的结构状态。3）设置抗滑工程直接阻止滑坡的发展，如抗滑桩、抗滑挡墙等

弧形滑移面的斜坡稳定性计算：K=（cL+tanΦ∑N）/∑T

斜坡稳定性评价：包括定性评价和定量评价 定性评价：1）根据滑坡的地貌形态来判断 2）根据工程地质类比判断 3）根据滑动前的各种迹象判断 定量评价：1）常规土坡稳定计算方法 2）极限平衡分析方法3）数值计算（有限元法、神经网络法等）

影响岩体工程性质的主要因素：1.岩石强度和质量 2.岩体的完整性 3.水的影响

[BQ]=BQ-100(K1-K2-K3)

特殊土指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。主要有： 黄土、红粘土、软土、膨胀土、冻土、盐碛土.红黏土性质物理力学性质：1）天然含水量、孔隙比、界限含水量都很高，但有较高力学强度和较低的压缩性2）各种指标变化幅度大

工程勘察阶段：选址勘察阶段，初步勘察阶段（收集资料、初步勘察、确定地震），详细勘察阶段

工程地质测绘分为：综合性测绘和专门性测绘工程地质图的比例尺分三种：小比例尺1：5000～1：50000可行性研究时；中比例尺1：2000～1：5000初步勘察时；大比例尺1：200 ～1：1000详细勘察等。绘图精度：误差不超过3mm，其他地段不超过5mm。两种测绘方法：像片成图法和实地测绘法

勘探分为：物探，钻探，坑探

控制含水系统发育和地质结构有关

控制地下水流动系统发育和水的势场有关

化石保存在沉积岩中

断层破碎带的水文地质意义：储水空间，导水

孔隙的大小和孔隙度大小无关

地下水是可再生的，但不是取之不尽用之不竭，不能破坏其平台

SW

赋存于地壳岩石层空隙中各种形式的水统称为地下水，主要赋存于孔隙、裂隙、溶隙中。空隙中水的形式有：气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水。岩石的水理性质有容水性，持谁性，给水性，透水性。

含水层是指能透过又能给出重力水的岩层，隔水层是指不能给出并透过水的岩层。地下水按埋藏条件分为：上层滞水（包气带水）、潜水、承压水。上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。特点：分布不广，埋藏较深;由大气降水补给，通过蒸发或向隔水底板边缘排泄;易受污染，稳定性差，对建筑物的施工和人民健康有影响。潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。特点：

1、潜水面以上无稳定的隔水层存在，大气降水与地表水可直接渗入补给，即补给区与分布区一致。

2、潜水深度和含水层的厚度受气候、地形、地质条件影响，变化较大，受地表污染较重。

3、具有自由水面，渗流速度取决于含水层的渗透性能和潜水面的水力坡度。

4、垂直排泄(蒸发)和水平排泄(向邻近较低河流排泄)。

5、潜水对建筑物的稳定性和施工均有影响。承压水：充满与两个稳定的隔水层的重力水。特点：1.具有连续的隔水层覆盖，大气降水(地表水)不能直接补给，只有在含水层直接出露时，才能接受地表水补给，帮承压水具明显的补给区、承压区和排泄区。2.承压水无自由水面，并承受一定的静压力。3.承压水具有水头压力，不仅向低洼处排泄，还可以由低处向高处流，形成上升泉、自流泉等。4.受顶部隔水层控制，受大气、水文、气候、人类活动的影响较小，故水量变化 不大(具恒定性)，动态稳定和水质优良。

地下水的补给：含水层自外界获得含水量的过程。补给来源大气降水补给：最主要来源，补给数量与降水性质、植物覆盖、地形、地质构造、包气带厚度及岩石透水性有关。暴雨、连

绵细雨不同。地下水的排泄：含水层失去水量的过程。排泄方式：蒸发：土壤蒸发、植物蒸发；泉水：山区与平原，上升泉与下降泉。向地表水排泄、含水层之间的排泄、人工排泄。

地下水的物理性质主要有温度、颜色、透明度、气味，味道，比重、导电性以及放射性

地下水中的化学成分：气体成分有：

离子成分有：

地下水中所含各种离子、分子及化合物的总量称为地下水的总矿化度，也称为地下水的总溶解固体，以g/L表示。

地下水化学成分的形成包括：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用、人类活动在地下水化学成分形成中的作用。

当水井贯穿整个含水层，并在含水层的全部厚度上都进水时称为完整井；如果水井的进水部分只有井底和含水层的部分厚度是称为非完整井。

影响半径的原始定义是井轴到降落漏斗边缘断面间的距离。假想含水层中存在一个以抽水井井轴为中心的理想圆柱体，抽水时沿其周界水头保持不变，抽水井抽水效果与实际抽水结果一致，这个圆柱体的半径便是“引用影响半径”

地下水的工程地质评价：

1、地下水位的变化，如地下水位上升，引起浅基础地基承载力降低，地基沉降，在有地震砂土液化的地区会引起液化的加剧，同时易引起建筑物震陷加剧。对岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质作用 2.地下水位下降，此时往往会引起地表塌陷，地面沉降等。对建筑物本身而言，当地下水位在基础底面以下压缩层内下降时，岩土的自重压力增加，可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均匀或地下水位突然下降，出可能使建筑产生变形破坏。通常地下水位的变化往往是由于施工中的抽水和排水引起，局部的抽水和排水，会产生基础底面下地下水位突然下降，产生建筑物发生变形。3.地下水的侵蚀性的影响主要体现在水对混凝土，可溶性石材，管道以及金属材料的侵蚀危害。它包括结晶类腐蚀、分解类腐蚀、结晶分解复合类腐蚀。4.由地下水引起的流砂这种不良地质作用的影响主要表现为在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的在破坏，会给施工带来极大的困难，或直接影响建筑工程及附近建筑物的稳定。5.潜蚀，这种不良地质作用通常分为机械潜蚀和化学潜蚀。机械潜蚀是指地下水的动力压力作用，而化学潜蚀是指地下水溶解土中的易溶盐分，这两种作用在土中同时发生，并会引起土粒间的结合力和土的结构破坏和水带走土粒，形成洞穴的不良影响，其后果是使地基土的强度受到破坏，土下形成空洞，致使地表塌陷，破坏建筑场地的稳定。6.。基坑突涌，涌水会冲毁基坑，破坏地基，给工程带来损失。7.地下水的浮托作用。当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即产生浮托力。

达西定律：Q=KA(H1-H2)/L=KAI,v=Q/A=KI，Q=KWh/L W是过水断面，v是渗流速度，Q是渗透流量（m3/d），H1H2是上下游过水断面的龙头，L是上下游过水断面的水平距离，A是过

水断面的面积，K是渗透系数，I是水力坡度

达西定律只适用于雷诺数Re≤10的地下水层流运动。

水文循环是由蒸发、水汽运输、降水、径流组成

第五篇：水文地质勘察纲要

水文地质勘察纲要

一、分析研究水文地质设计任务书、充分了解设计和业主意图；

二、搜集和研究资料：

1、区域性地质资料

如地质图、剖面图、柱状图及其他文字说明，应着重研究地貌、地层、岩性、地质构造，特别是新构造运动和活动迹象。

2、水文地质资料

了解该地区地下水的主要类型，地下水的水源、埋藏深度、补给条件、岩土的透水性及水质分析资料。

3、工程地质勘察资料

搜集各种线路、桥梁、厂矿建筑及水利工程等工程地质勘察资料，并研究各种土的工程性质及特征，了解不良地质现象的位置及发育程度。

4、已建集水构筑物经验

已有集水建筑物的类型、深度、单井、群井的出水量、干扰系数、建筑物的变形情况、沉降及其对环境的影响的观测资料特。，5、地震资料

主要是搜集历史地震与地质构造的关系。

其他如水文、气象资料等，视工程需要而定。

搜集资料是一项比较细致的工作，也很麻烦，要心中有数，因为有时资料很多，哪些对供水、降水有用，哪些用处不大，只供参考。哪些与工程有关，都要通过阅读，对有用的资料要作摘录。

1二、踏勘

现场踏勘是在搜集的基础上进行，即当已有资料尚不能解决问题或必需进行现场核对时才到现场踏勘。

不论是搜集资料或踏勘，其目的都是为了布置下一步的工作、确定工作方法、安排工程计划等项工作。

踏勘的方法和内容是：

1、根据地形图，按一定路线在厂址（现场）范围内作曲折迂回的不重复的穿越、顺追索，路线垂直地形等高线，对井、泉、湿地、地层、岩性、成层关系、构造、不良地质现象等进行描述。

2、选择露头良好的地段。或有天然剖面的地方或利用井泉对岩性、地层进行调查。

3、访问和搜集洪水及其淹没范围。

4、了解交通、食宿、运输、供应等情况。

踏勘结束后，要对所了解的情况形成书面材料，作为编写勘察纲要的依据。

五、编写勘察纲要

1、制定勘察纲要的意义：

一个工程在进行工作之前，应编写出勘察纲要，并经总工或有关业务部门批准后，才能执行。

勘察纲要的必要性，在于如何根据水文地质设计意和场地水文地质条件制定一个能够多、快、好、省地进行水文地质勘察的方案和工作计划，使得在勘察工作之前，就在思想上比较明确本次勘察要解决

哪些问题，以便使勘察手段和勘察工作量的布置做到有的放矢，取得设计，施工所必须的反映客观实际的资料。

因此，勘察纲要编写的过程也是勘察人员对水文地质条件进一步认识的过程。纲要制定后，允许在工作过程中根据不断积累的资料进行修改和补充，因为这样对于更好地完成勘察工作是有益的。

2、勘察纲要内容

纲要的详简情况取决于水文地质工程的重要性和场地的水文地质条件，不拘泥于固有的格式。一般小型工程可以水文地质钻探任务书代替。

勘察纲要主要内容如下：

1）、工程名称及建设地点；

2）、勘察阶段及技术要点；

3）、制定纲要的依据；

4）、建筑场地自然条件及研究程度的简要说明；

5）、勘察工作的内容、方法及要求：

a、水文地质测绘；

b、水文地质勘探；

c、水文地质试验；

d、土、水试验分析（包括土颗粒极配分析）；

e、地下水动态观测；

f、水文地质环境影响分析及评价;

g、水文地质勘探工作中环境、职业健康安全措施

h、资料整理及报告书编写内容。

6）、工作中可能遇到的问题及措施；

7）、附件：各种图表资料。

六、现场外业工作

现场外业工作主要是执行已经批准的勘察纲要的实施。为使现场工作人员认真执行纲要保证质量完成勘察任务、为设计提供准确的资料，所以现场工程负责人，应在现场外业工作期间作好下列工作：

1）、讲解勘察纲要

在现场工作开始前对已批准的勘察纲要必须向参加本工程的人员作一次全面的讲解，把纲要的编写意图要向每个工作人员讲解清楚，使参加本工程的人员都能为实施纲要去努力，讲解的重点内容主要是：

a、工程的技术要求；

b、工作量布置原则、依据、以及要达到的目的；

c、各项工作的特殊技术要求（一般要求在各规范、规程中都有规定）及精度；

d、施工过程中注意事项。

2）、工程量的调整

勘察纲要中所布置的工作量，其依据主要是勘察任务书的要求、所搜集到现有资料的研究和各类规范中的规定。所以勘察纲要中所布置的工作有时往往与现场实际条件有出入，例如在一个靠近河旁边的一个场地，地形比较平坦，而从所搜集到的地层资料可能比较单一，但是往往由于河流改道而在场地内分布有一些不规则的软弱夹层、或古河道地层。如果发现有这种情况，工程负责人就应根据现场已经完成的钻孔资料及时分析研究，及时增加工作量，以便查清古河道或软弱夹层的分布状况。再比如原来勘察纲要中确定的工作量，是建立在地层构成十分复杂的条件下布置的，经过一定钻孔揭露后感到地层构造情况比较简单，那么相应的钻孔间距或深度都可增大或变浅，这也就要求工程负责人在现场经过分析研究后作出决定。总之，勘察纲要中的工作量并不是不变的，而是应根据现场实际情况可以增加或减少。目的是更趋于合理。

3）、原始资料验收

工程负责人对现场所有原始资料都应该进行验收，水文地质测绘记录、水文地质试验的各种表格以及各种分析资料都应检查验收，一有问题就应及时向有关人员询问清楚，直到认为原始资料确认无误后才能签字验收。作为编制各类图表和编写勘察报告书的依据。

4）、各类分析试验项目单的填写或检查

试验分析项目单原则上应由工程技术负责人填写（由工程技负责人委托其他人填写的，工程技术负责人必须亲自检查），分析项目要根据工程要求、各种规范规程各类指标的技术要求和数量来决定，使每一个分析指标都在工程中起作用，特别是水文地质参数指标，一定要注意试验方法，试验方法要根据工程性质，环境条件，施工情况等因素确定。彭祥2008年6月20日