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篇1

[關(guān)鍵詞]地下水 基礎(chǔ)勘察工程 危害 預(yù)防治理

[中圖分類號(hào)] P641.11 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-168-1

地下水問題在巖土工程勘察和施工中始終是一個(gè)極為重要又常被忽略的問題[1]。地下水不僅是構(gòu)成巖土體的重要組成成分，直接影響著巖土體的工程特性，又是基礎(chǔ)工程中的重要環(huán)境要素，直接影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性.

1地下水在基礎(chǔ)勘察中的研究現(xiàn)狀

目前我國(guó)基礎(chǔ)勘察工作中，缺乏對(duì)地下水的影響進(jìn)行綜合考慮，造成因?yàn)榈叵滤膯栴}致使建筑基礎(chǔ)下沉，或者建筑物開裂的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2地下水水位對(duì)地質(zhì)工程的危害

在基礎(chǔ)勘察過程中要注意勘察場(chǎng)地及周邊地下水的升降變化，因?yàn)樵谝话闱闆r下地下水水位是受季節(jié)的影響， 即夏季水位上升冬季水位下降。地下水水位受季節(jié)性變化影響不明顯但具有長(zhǎng)期性。

2.1水位上升引起的不良作用

地下水水位上升主要受地質(zhì)，水文氣象及人為因素的影響。因此水位上升造成的不良作用也是多種多樣的，可總結(jié)為以下幾點(diǎn)。（1）造成土壤沼澤化，導(dǎo)致土地資源的浪費(fèi)；（2）地下水出露的斜坡、河岸等巖土容易產(chǎn)生崩塌、滑移等的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象；（3）引起具有巖土體結(jié)構(gòu)不同程度的破壞，強(qiáng)度降低、甚至軟化，最后崩塌；（4）造成有水頭壓差的粉細(xì)砂和粉土達(dá)到飽和液化，從而出現(xiàn)潛蝕、流砂、管涌等現(xiàn)象；（5）引起地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)底座上浮，從而導(dǎo)致建筑物失穩(wěn)；（6）引起基坑下承壓含水層水頭抬高，易致基坑底土層產(chǎn)生突涌或隆起。

2.2水位下降引起的不良作用

地下水水位下降，易導(dǎo)致覆蓋層粉土和粉砂形成潛蝕與空洞，并且呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。如果地下水過大下降，還可能誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，極大威脅人類自身的居住環(huán)境。并且還可能造成地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等一系列的環(huán)境問題。

2.3地下水頻繁升降引起的不良變化

地下水的頻繁升降變化，必將可導(dǎo)致巖土產(chǎn)生永久性的脹縮變形。當(dāng)?shù)叵滤l繁升降時(shí)，會(huì)造成巖土的膨脹收縮變形頻繁往復(fù)，可能會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷擴(kuò)大，進(jìn)而形成地裂，造成建筑物特別是輕型建筑物嚴(yán)重性的損害。在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，會(huì)引起一些嚴(yán)重的工程地質(zhì)危害，如流砂、管涌、基坑突涌等[2]。

3地下水引起的幾種常見危害及治理措施

地下水可以通過水位的變化和壓力作用造成多樣復(fù)雜的地質(zhì)危害。

3.1地面沉降

不合理開采地下水引發(fā)地面沉降發(fā)展緩慢，但損失大，不易治理。（1）產(chǎn)生原因：由于地下水水位下降引起土層中水位或者水壓下降，土層顆粒間有效應(yīng)力增大導(dǎo)致地層壓密的結(jié)果。（2）危害：①引起地面絕對(duì)標(biāo)高降低，可使江潮水倒灌，地表面易積水、受淹。②誘發(fā)橋墩不斷降沉，導(dǎo)致橋下凈空逐漸降低。③江海碼頭、底下倉(cāng)庫(kù)及地表堆場(chǎng)地坪下降，影響正常使用。④城市地下水管道坡度改變影響正常的使用功能。（3）預(yù)防及治理措施：預(yù)防措施：①精確估算沉降量，從而預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)做好最壞的防范措施。②查閱當(dāng)?shù)厮|(zhì)文獻(xiàn)結(jié)合水資源評(píng)價(jià)，確定更好的對(duì)地下水的合理開發(fā)量。③在進(jìn)行橋梁、道路、管道、堤壩、水井及各類建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)先估算沉降量，對(duì)可能發(fā)生的地基沉降作充分的預(yù)防措施，防患于未然。治理措施：①壓縮地下水開采，減少水位降深幅度[3]。②對(duì)含水層進(jìn)行人工回灌，增加地下水的含量。③調(diào)整地下水開采層次，情況允許的話適當(dāng)開采更深層的地下水。④城內(nèi)規(guī)劃高層建筑密集區(qū)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制建筑容積率。

3.2流砂

流砂是由地下水滲流作用導(dǎo)致的巖土活動(dòng)比較常見的破壞形式之一。

（1）產(chǎn)生原因：①地下水水動(dòng)力大于巖土工程底部的粉細(xì)砂、粉土的浮重度，造成水動(dòng)力和浮重度失衡。②地下水水力坡度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖土工程中臨界水力坡度值，造成水利坡度嚴(yán)重失衡。（2）危害：砂粒同時(shí)從一似管狀通道被滲透水沖走，使基礎(chǔ)滑移或不均勻下沉，造成地表塌陷或建筑物的地基破壞。（3）預(yù)防及治理措施：預(yù)防措施：在開發(fā)地區(qū)，要做地質(zhì)勘察，如果工程地區(qū)為易產(chǎn)生流砂的地區(qū)則應(yīng)盡可能避免大量開采地下水。治理措施：①打板樁加固坑壁，加長(zhǎng)地下水滲流途徑，從而盡可能減小水力坡度。②采用凍結(jié)法治理，使地下水和土層一起凍結(jié)。③采用化學(xué)加固法治理。

3.3潛蝕

當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大時(shí)，如果土體粗?？紫吨谐涮畹募?xì)粒土被沖走，則產(chǎn)生潛蝕，長(zhǎng)期潛蝕會(huì)形成地下土洞并導(dǎo)致地表塌陷。（1）產(chǎn)生原因：①機(jī)械潛蝕：土粒在地下水的動(dòng)水力作用下不斷受到?jīng)_刷，將細(xì)粒土緩緩的不斷沖走，使巖土的結(jié)構(gòu)破壞，逐漸形成洞穴的作用。②化學(xué)潛蝕：在地下水和化學(xué)作用下，致使巖石中的長(zhǎng)石、云母等礦物逐漸變化為高嶺石、絹云母和其他粘土礦物。（2）危害：地基土在不斷受到潛蝕作用下，逐漸形成管性通道，進(jìn)而掏空地基或壩體，最終致地基或壩體塌陷。（3）治理措施：①堵截地表水流入土層。②阻止地下水在巖土層中流動(dòng)，或填充化學(xué)材料減小流速和水力坡度值。③加設(shè)反濾層，盡可能改造巖土的性質(zhì)。

4地下水在基礎(chǔ)勘察工程的重要性

地下水勘察可以作為相關(guān)防護(hù)措施的依據(jù)，幫我們確定基坑支護(hù)過程中是否需要設(shè)止水帷幕、基礎(chǔ)施工過程中是否需要采取涂防水涂層等，讓建筑物的建設(shè)避開危險(xiǎn)區(qū)域，確保建筑的安全性。一些工程施工單位在進(jìn)行工程勘察的過程中，僅僅是對(duì)工程周邊地表水進(jìn)行勘察而沒有對(duì)地下水條件進(jìn)行勘察，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)過程中，或者建設(shè)完成之后，可能發(fā)生由地下水而引起的工程危害。

5總結(jié)

巖土工程勘察過程中，地下水勘察有著及其重要的作用。在通過完善地下水勘查，我們可以全面掌握相關(guān)信息，為工程建設(shè)提供有力參考，提高建筑物的安全性。掌握所勘察地區(qū)的地下水情況，進(jìn)而了解地下水對(duì)巖土工程造成的危害，并作為相應(yīng)預(yù)防措施的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]包杰.對(duì)巖土工程勘察中水文地質(zhì)的分析與評(píng)價(jià)[J].中小企業(yè)管理與科技，2011，（7）：206-206.

篇2

（中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所，石家莊 050061）

摘要：在土壤介質(zhì)中，地下水及鹽分如何運(yùn)移一直是影響地下水資源計(jì)算評(píng)價(jià)的一個(gè)重要問題。黏性土層與含水層具有不同的巖性組成，對(duì)地下水和鹽分的運(yùn)移起著不同的作用，導(dǎo)致鹽分和水在黏性土的運(yùn)移規(guī)律并不相同。本研究選擇華北平原黏性土作為研究對(duì)象，利用100 m深度上黏性土中地下水連續(xù)的水化學(xué)和同位素?cái)?shù)據(jù)，分析了黏性土對(duì)含水層間的水力聯(lián)系及鹽分運(yùn)移的影響。試驗(yàn)表明，黏性土水中電導(dǎo)率的變化主要與補(bǔ)給來源的電導(dǎo)率有關(guān)，在垂向剖面上具有比較連續(xù)的變化趨勢(shì)，反映出地下水垂向補(bǔ)給的特征；同時(shí)，電導(dǎo)率在一定深度上存在數(shù)值的突變，反映了黏性土的阻鹽特性，說明黏性土具有一定半透膜作用。由于黏性土的隔水和半透膜特性，穩(wěn)定同位素在不同深度上的組成受到黏性土分布的影響，其分布規(guī)律對(duì)地下水資源評(píng)價(jià)具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 ：黏性土；同位素；水文地球化學(xué)；鹽分運(yùn)移

中圖分類號(hào)：P641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439－8114（2015）16－3891-04

DOI：10．14088／j．cnki．issn0439－8114．2015．16．015

收稿日期：2015－04－10

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41472225）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目（2010CB428803）

作者簡(jiǎn)介：陳 江（1976－），男，河北邢臺(tái)人，助理研究員，博士，主要從事地下水資源與環(huán)境研究，（電話）0311－67598605（電子信箱）shuihuansuo＠126．com。

華北平原的弱透水層是地下水含水系統(tǒng)中的重要組成部分，通常被認(rèn)作阻滯水流和溶質(zhì)遷移的阻截層或防滲層。由于其研究的難度很大，以及人們關(guān)注的是含水層中的水動(dòng)力傳輸過程，而缺少對(duì)弱透水層中地下水運(yùn)移特性的研究，早期更是將這種黏性土層定義為隔水層，在其上下含水層存在明顯水頭差而發(fā)生越流的情況下，僅考慮了弱透水層中的水流及水量交換，完全忽略了黏性土層對(duì)溶質(zhì)遷移的影響研究。近年來，隨著研究的深入，逐步認(rèn)識(shí)到黏性土弱透水層防污性的重要作用［1，2］。華北平原第四系含水層具有上咸下淡的結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期開采深層淡水，導(dǎo)致淺層咸水越流量增加，但目前并未發(fā)現(xiàn)大面積的深層地下淡水礦化度明顯增加的現(xiàn)象［3］，這說明黏性土層或弱透水層對(duì)鹽分具有一定的阻擋作用。

張宏仁［4］提出了從含水層中抽出的水來自含水層體積的壓縮。根據(jù)河北滄州和天津以往長(zhǎng)期觀測(cè)的結(jié)果，多年從封閉含水層抽取的地下水總體積，大體上等于地面沉降的總體積。而另一些水文地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為地下水開采改變了地下水動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，誘發(fā)了相應(yīng)的補(bǔ)給。石建省等［5］研究得出深層水開采量大約41％～44％來源于地面沉降壓縮釋水，56％～59％來源于側(cè)向補(bǔ)給和越流補(bǔ)給，并指出從含水層抽取的地下水總體積并不完全等于地面沉降的總體積。華北平原地下水調(diào)查項(xiàng)目結(jié)果顯示，彈性釋水占3％～9％，壓縮釋水占25％～40％，側(cè)向補(bǔ)給和越流補(bǔ)給各占15％和40％［6］。雖然觀點(diǎn)各不相同，但是都認(rèn)為壓縮釋水占有相當(dāng)?shù)谋壤?。?duì)于壓縮釋水引起含水層水質(zhì)變化的問題，王家兵［7］提出了濾鹽層概念，認(rèn)為黏性土截留了部分地下水中的鹽分。針對(duì)上述存在的問題和看法，通過黏性土的釋水同位素組成及水化學(xué)測(cè)試，分析黏性土對(duì)地下水中同位素及水化學(xué)的影響，進(jìn)而為研究含水層間水力聯(lián)系提供依據(jù)。

1 材料與方法

采集樣品所處位置水文地質(zhì)條件：華北平原中東部，深度上自上而下分為4個(gè)含水組，本次研究主要針對(duì)第一和第二含水層組。第一含水組為潛水含水層，厚度大約60 m，相當(dāng)于全新統(tǒng)地層（Q4），為分布咸水覆蓋。第二含水組是淺部承壓水，相當(dāng)于上更新統(tǒng)（Q3）地層，厚度60 m左右；含水層由砂礫石、中砂和細(xì)砂組成，與第一含水層組相似。由于水質(zhì)的原因，當(dāng)?shù)氐牡叵滤_采主要位于第三和第四含水層組［8］。

各含水組巖性具有明顯的差異性。第一含水組的含水層多為條帶狀分布，顆粒細(xì)，透水性較好及直接接受降水入滲補(bǔ)給。第二含水組有較穩(wěn)定的隔水層，水頭有明顯的承壓性標(biāo)志。第四紀(jì)地質(zhì)特征在垂向上也有著明顯的變化，中更新統(tǒng)的地層厚度較大，含砂比較高，一般為40％～50％，砂層粒度較粗，多為中粗砂和中細(xì)砂，分選磨圓較差，偶含小礫石，砂層具有輕度風(fēng)化，砂層展布多為面狀、舌狀。上更新統(tǒng)地層厚度相應(yīng)較薄，地層含砂比較低，一般為30％～40％。砂層粒度變細(xì)，多為中細(xì)砂和粉細(xì)砂，分選較好，展布形態(tài)為條帶狀。這種上下的差異性，反映了古氣候由濕潤(rùn)趨于干旱，在第二含水巖組的頂部出現(xiàn)了咸水。

本次研究選擇華北平原黏性土層作為研究對(duì)象，開展了水文地質(zhì)鉆探，選取100 m深度鉆孔的全部黏性土樣品，利用壓縮裝置，壓榨獲取土壤內(nèi)部水分，進(jìn)行土壤釋出水的電導(dǎo)率和氘氧同位素測(cè)定。試驗(yàn)巖心用塑料管密封包裝，每段巖心長(zhǎng)30 cm，冷藏待測(cè)。試驗(yàn)時(shí)，樣品削去表層，通過壓縮裝置逐級(jí)加壓，釋出黏土內(nèi)部水分，用無蒸發(fā)瓶收集，保證外部因素對(duì)巖心樣品的影響降到最低。水樣的電導(dǎo)率和氘氧同位素測(cè)定由國(guó)土資源部地下水科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

2 結(jié)果與分析

2．1 電導(dǎo)率隨黏性土埋深的變化

電導(dǎo)率數(shù)值的大小代表了2個(gè)方面的信息，一是補(bǔ)給水源的離子組成，二是原始成因土壤水的離子組成。盡管2個(gè)方面的影響會(huì)導(dǎo)致離子來源難以辨認(rèn)，但通過剖面的電導(dǎo)率變化，仍然可以對(duì)識(shí)別水力聯(lián)系提供有價(jià)值的信息。土層中水流交換的強(qiáng)弱能夠影響離子成分的變化，當(dāng)垂向上地下水流速度較快時(shí)，地下水中離子快速混合，土壤水中電導(dǎo)率隨埋深變化會(huì)相對(duì)緩慢；而水流速度慢時(shí)，水巖作用會(huì)使離子組成偏離補(bǔ)給源的特征，電導(dǎo)率變化會(huì)更明顯和缺乏規(guī)律。

本次測(cè)試結(jié)果顯示（圖1），土壤水的電導(dǎo)率在埋深12 m之上快速上升，變化速率較大。由于該取樣處淺層地下水位埋深在12 m左右，因此12 m以上包氣帶的存在使得土壤水電導(dǎo)率變化相對(duì)12 m以下更大。在此深度上，降雨通過活塞補(bǔ)給方式補(bǔ)給地下水，在水入滲下移過程中，水體攜帶的鹽分在土層中逐漸析出累積，表現(xiàn)為隨埋深增大電導(dǎo)率逐漸增高。

在12～20 m深度上，黏土中水的電導(dǎo)率出現(xiàn)了下降趨勢(shì)，和上部的變化趨勢(shì)相反，可以判斷12 m處為一水力間斷點(diǎn)，上下部之間聯(lián)系微弱。

20～40 m之間土壤水電導(dǎo)率變化較為平緩，而從含水層及巖心資料可知該深度區(qū)間存在含水層，因此該區(qū)間內(nèi)土壤水存在水力聯(lián)系，地下水的混合作用平衡了該深度區(qū)間上地下水的離子濃度。該區(qū)間內(nèi)的電導(dǎo)率與上部和下部都存在突變，說明該層相對(duì)獨(dú)立，可認(rèn)為地下水與上下兩側(cè)不存在顯著水力聯(lián)系。

40～60 m區(qū)間土壤水電導(dǎo)率急劇降低，說明該深度上地下水與上部沒有顯著水力關(guān)聯(lián)。由巖性調(diào)查可知，在20～22 m和50～58 m存在含鈣質(zhì)結(jié)核的黏性土層，并夾雜斑脫土，而從已有研究中顯示斑脫土具有截留鹽分的作用［9］，這種夾層的存在使得鹽分的運(yùn)移過程受到限制，可能是鹽分含量突變的一個(gè)原因。60 m深度后電導(dǎo)率波動(dòng)平緩，由此可以得出結(jié)論：一，該深度區(qū)間上黏性土礦物組成相似；二，地下水在此區(qū)間深度內(nèi)存在水力聯(lián)系。如果不滿足上述2個(gè)條件則離子交換作用會(huì)導(dǎo)致在不同深度上電導(dǎo)率出現(xiàn)顯著波動(dòng)。

氯離子具有較為穩(wěn)定的水化學(xué)性質(zhì)，通常情況下不參與離子交換吸附，能夠較好地反映地下水的化學(xué)特征，可以用來分析含水層間的水力聯(lián)系。

測(cè)試結(jié)果顯示，黏性土中氯離子總體趨勢(shì)與電導(dǎo)率變化趨勢(shì)相近，與第一、二含水層組地下水的氯離子含量相當(dāng)［10］，說明含水層中水的循環(huán)對(duì)周圍黏性土中的水具有一定影響（圖2）。

2．2 同位素變化

100 m深度剖面上土壤水中氘氧關(guān)系的分布規(guī)律如圖3所示，樣品所在地的大氣降水線（LMWL）為?啄（2H）＝7．08?啄（18O）＋0．96［11］，其中?啄為千分差值，即?啄＝1 000×（R樣品－R標(biāo)準(zhǔn)）／R標(biāo)準(zhǔn)，R為同位素測(cè)定值。實(shí)測(cè)土壤水樣品中?啄（2H）和?啄（18O）值關(guān)系點(diǎn)全部位于降水線下方，且隨樣品采集深度的增加存在貧化趨勢(shì)，與華北平原地下水中氘氧關(guān)系變化趨勢(shì)相似。40 m深度以上的樣品點(diǎn)蒸發(fā)線大致與降水線平行，可認(rèn)為土壤水受到大氣降水的直接影響，存在垂向活塞式補(bǔ)給，但土壤水未被完全替換。40 m深度以下氘氧同位素樣品點(diǎn)偏離大氣降水線趨勢(shì)并逐漸貧化，補(bǔ)給來源明顯與上部不同，且不存在顯著水力聯(lián)系的表現(xiàn)特征。

從同位素?cái)?shù)據(jù)的分布集中度看，40 m深度以內(nèi)的點(diǎn)分布相對(duì)集中，埋深大于40 m的樣品點(diǎn)分布較為分散，其中80～90 m、90～100 m兩組數(shù)據(jù)分布范圍較大，氘同位素值分布區(qū)間在75‰~105‰，氧同位素值也較為貧化。上下部的同位素組成特征說明補(bǔ)給年代或補(bǔ)給時(shí)的氣候條件存在差異，且上部水力交換密切，而下部土壤水之間缺乏聯(lián)系。

氘氧同位素值的分布在埋深上存在變化趨勢(shì)，這反映了垂向上的土壤水來源特征，從上述分析可以初步得出40～50 m存在上下部的一個(gè)分界線。

2．3 同位素參數(shù)分析

Dansgaard［12］提出了氘過量參數(shù)，定義為d＝?啄（D）－8?啄（18O）。某一地區(qū)的大氣降水的d值實(shí)際上反映了它與全球大氣降水同位素分餾的差異程度。根據(jù)定義，水巖作用越強(qiáng)烈，水和巖層的氧同位素交換程度越高，則地下水的d值越小，d值的變化梯度可以反映地下水的流向，通常由高d值流向低d值的區(qū)域［13］。如果地下水在緩慢徑流過程中，因受動(dòng)力學(xué)影響的蒸發(fā)作用再次活躍起來，d值就將變得更低，甚至為負(fù)值，而水中的鹽分將變得更高，兩者成一種負(fù)相關(guān)關(guān)系，這對(duì)再度蒸發(fā)的地下水尤為典型［14］。

本研究中的測(cè)試結(jié)果見圖4，水樣的d參數(shù)明顯偏負(fù)，最小值為－21．8‰，而前人研究中華北平原地下水d值多為正值，少部分負(fù)值點(diǎn)為地下熱水及近海樣品［15］，可以看出本次研究的黏性土中水樣的氫氧同位素特征與含水層中水的測(cè)試結(jié)果明顯不同。

在0～25 m埋深區(qū)間，d值明顯下降，說明該深度內(nèi)黏性土層水的補(bǔ)給來源及形式單一，受垂向補(bǔ)給，且更新速度較慢。25～60 m區(qū)間內(nèi)d值均值較低，反映了該區(qū)段內(nèi)黏性土中地下水形成時(shí)間較長(zhǎng)，水巖交互相對(duì)充分；同時(shí)d的分布離散程度明顯增大，可知垂向上地下水不具有明顯的補(bǔ)給通道。從巖心特征看，該深度區(qū)間內(nèi)存在5個(gè)砂層，根據(jù)前人的含水層劃分，該區(qū)間屬于第一含水層組，黏土中d值的分布特征反映出該深度內(nèi)含水層中水的補(bǔ)給來源并不惟一，否則d值將具有明顯的一致性。加之農(nóng)業(yè)灌溉對(duì)該含水層的開采，局部側(cè)向流補(bǔ)給是影響d值的主要因素。60～100 m深度區(qū)間內(nèi)，d值均值和0～20 m埋深區(qū)間相當(dāng)，與上部的25～60 m區(qū)間相比離散度明顯變小，且存在有極值點(diǎn)。d值的這種分布規(guī)律反映出該區(qū)間與上部具有不同的水力特征，黏性土層的水與上部沒有顯著的水力聯(lián)系，含水層應(yīng)該劃分為不同的地下含水系統(tǒng)。

3 小結(jié)與討論

黏性土對(duì)地下水的垂向運(yùn)移起到了明顯阻隔作用。通過電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)看，大厚度的黏性土對(duì)鹽分具有一定的截留作用，表現(xiàn)在電導(dǎo)率的突變多發(fā)生在黏性土所分布的深度。但黏性土可以使得地下水部分滲透通過，呈現(xiàn)弱透水層特征，表現(xiàn)在淺部黏性土中地下水具有較為連續(xù)的電導(dǎo)率變化趨勢(shì)，具有一定規(guī)律性，反映了地下水的垂向運(yùn)移特征。

氘過量的垂向變化特征說明黏性土對(duì)地下水的同位素組成具有一定的影響。首先由于黏性土的弱透水作用，穩(wěn)定同位素存在分餾，使得氘過量參數(shù)在黏性土層兩側(cè)存在顯著變化；其次由于黏性土的存在，不同層位的地下水交替速度也不相同，造成同位素組成具有不同的特征。這種同位素的變化特征可以為地下水資源的評(píng)價(jià)和水資源利用提供參考。

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篇3

關(guān)鍵詞：GPS； RTK ；水下地形測(cè)量

中圖分類號(hào)： P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、概述

向家壩水電站位于金沙江下游，是金沙江梯級(jí)開發(fā)的最后一級(jí)電站。壩址位于向家壩峽谷出口處，左岸為四川省宜賓縣安邊鎮(zhèn)，右岸為云南省水富縣。電站設(shè)計(jì)正常蓄水位380.00m，最大壩高162m，總裝機(jī)容量640萬kW。河流大體自西向東流，河谷形態(tài)呈不對(duì)稱的“U”型，底寬500m左右。長(zhǎng)年枯水位266.50m，水面寬度160～300m。

根據(jù)工程進(jìn)展要求，我們先后對(duì)壩址處的水下地形、新灘壩碼頭、二獅巖碼頭、重件碼頭、三塊石碼頭、燒瓦溪碼

頭、引水渠和泄水渠、橫江橋等水下地形進(jìn)行了測(cè)量。為航運(yùn)安全；碼頭選址、擴(kuò)建；引水渠和泄水渠淤沙淤積監(jiān)測(cè)；提供了真實(shí)、可靠的水下地形數(shù)據(jù)。

二、RTK定位技術(shù)以及水下地形測(cè)量的工作原理

RTK(Real-Time Kinematic)定位技術(shù)是基于載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。RTK技術(shù)的工作模式是在已知點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站，接受機(jī)助電臺(tái)將其觀測(cè)值及坐標(biāo)信息，發(fā)送給流動(dòng)站接收機(jī)，流動(dòng)站接收機(jī)通過電臺(tái)（數(shù)據(jù)鏈）接受來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，同時(shí)還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)形成載波相位差分觀測(cè)方程,采用卡爾曼濾波技術(shù),在運(yùn)動(dòng)中初始化求出整周模糊度。并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，求得其三維坐標(biāo)（X，Y，Z），精度可達(dá)厘米級(jí)。

水下地形測(cè)量的原理是應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行平面定位，數(shù)字式回聲測(cè)深儀測(cè)量水深，由水面水位或用無驗(yàn)潮模式得到的高程，即可得到水底的高程。

三、用于水下地形測(cè)量的主要設(shè)備

1、基準(zhǔn)站設(shè)備

Leica RX1200 GPS,無線電信號(hào)調(diào)制解調(diào)器，無線電發(fā)射天線，12V蓄電池瓶，用于電池、控制器、傳感器、無線電信號(hào)調(diào)制解調(diào)器之間連接的電纜，三腳架等。

2、流動(dòng)站設(shè)備

測(cè)船、Leica RX1200 GPS,無線電信號(hào)調(diào)制解調(diào)器，無線電發(fā)射天線，12V蓄電池瓶，中海達(dá)HD-28數(shù)字化回聲測(cè)深儀，用于電池、控制器、傳感器、無線電信號(hào)調(diào)制解調(diào)器以及測(cè)深儀之間連接的電纜等。

3、軟件設(shè)備

中海達(dá)HD-28測(cè)深儀機(jī)載軟件以及SCS2004多用途數(shù)字測(cè)繪與管理系統(tǒng)。

四、作業(yè)過程

1、測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

（1）進(jìn)行測(cè)區(qū)實(shí)地踏勘，選定GPS基準(zhǔn)站，掌握測(cè)區(qū)內(nèi)的水文、氣象、航運(yùn)等資料。

（2）與當(dāng)?shù)睾Ｊ虏块T聯(lián)系，辦理相關(guān)水下地形測(cè)量手續(xù)，根據(jù)水流大小，確定測(cè)船功率。

（3）編寫水下地形測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書。

（4）通過測(cè)區(qū)已知點(diǎn)求得WGS84坐標(biāo)與地方坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系（七參數(shù)）。

（5）根據(jù)測(cè)圖比例及精度要求，實(shí)測(cè)測(cè)區(qū)內(nèi)水邊線，繪制計(jì)劃測(cè)線。

（6）建立任務(wù)，設(shè)置好坐標(biāo)系、投影、七參數(shù)、一級(jí)變換以及圖定義等相關(guān)參數(shù)。

2、外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)采集

（1）架設(shè)基準(zhǔn)站，連接好各項(xiàng)端口，并正確輸入其三維大地坐標(biāo)（或地方坐標(biāo)），基準(zhǔn)站的坐標(biāo)精度要可靠準(zhǔn)確，要選擇衛(wèi)星信號(hào)比較好的時(shí)段觀測(cè)和避免信號(hào)干擾，并確保流動(dòng)站在有效的信號(hào)輻射范圍內(nèi)，保證數(shù)據(jù)傳輸鏈穩(wěn)定可靠。

（2）在測(cè)量船上將各種設(shè)備連接好，GPS接收機(jī)無線必須與測(cè)深儀換能器固定安裝在同一垂線上，并盡量保持垂直。這樣能有效解決由于負(fù)載、航速、航向、水流、風(fēng)力等影響而造成的測(cè)量船吃水變化帶來的誤差。打開GPS以及測(cè)深儀，調(diào)入計(jì)劃線，輸入吃水深度（根據(jù)實(shí)測(cè)水深和對(duì)比水深確定聲速，此項(xiàng)工作需重復(fù)幾次，直到測(cè)深儀顯示的水深與現(xiàn)場(chǎng)同步測(cè)量的水深值相等或相符），即可進(jìn)行定位和測(cè)深數(shù)據(jù)的同步采集工作。在測(cè)深儀主界面下，可見測(cè)量船在計(jì)劃測(cè)線上行駛，若測(cè)船偏離計(jì)劃測(cè)線，可指揮測(cè)船進(jìn)行方向校正，使其按預(yù)定的方向行駛，直至完成指定區(qū)域的作業(yè)任務(wù)。

（3）在水下地形測(cè)量開始后，如選擇驗(yàn)潮模式作業(yè)，岸邊必須架設(shè)全站儀進(jìn)行水位高程的測(cè)量，用于內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行水深改正。

3、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

主要是完成數(shù)據(jù)資料的整理編輯、生成數(shù)據(jù)文件、注記高程點(diǎn)、繪制等高線，最終生成水下地形圖。

首先，將原始采集資料輸入（*.SS），輸入后可根據(jù)水深編輯圖，編輯、修改不正確或異常的水深資料（如衛(wèi)星失鎖時(shí)的無效記錄和測(cè)深值有異常變化的記錄）后生成（*.SS1）文件，完成后根據(jù)成圖要求的密度篩選編輯成需要的文件（*.HTT）。然后再選擇水深改正，改正方案有三種選擇，根據(jù)測(cè)區(qū)長(zhǎng)度、流量、高差等因素決定。批量水位改正后，將水深資料生成繪圖數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)文件可編輯成SCS2004多用途數(shù)字測(cè)繪與管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式或南方CASS5.0格式，然后在繪圖軟件中完成展點(diǎn)、生成三角網(wǎng)、等高線的繪制等，輸出水下地形圖。

五、通過水下地形測(cè)量技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)并解決了以下問題：

（1）GPS定位輸出的更新率將直接影響到瞬時(shí)采集的精度和密度,現(xiàn)在大多數(shù)RTK方式下GPS輸出率都可以高達(dá)20HZ ,而測(cè)深儀的輸出速度各種品牌差別很大,數(shù)據(jù)輸出的延遲也各不相同。因此,定位數(shù)據(jù)的定位時(shí)刻和水深數(shù)據(jù)的測(cè)量時(shí)刻的時(shí)間差造成定位延遲。對(duì)于這項(xiàng)誤差可以在延遲校正中加以修正,修正量可在斜坡上往返測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到。

（2）當(dāng)水流流速較小時(shí)，測(cè)深儀工作比較正常，但當(dāng)水流流速較大時(shí)（>8m/秒），通過全站儀實(shí)際校測(cè)，發(fā)現(xiàn)測(cè)深儀測(cè)出的水深與實(shí)際不符，經(jīng)反復(fù)研究，最終確定是由于換能器的吃水較淺，當(dāng)測(cè)船行駛時(shí)，由于水流較急，換能器兩側(cè)的分水使得換能器與空氣接觸，后將換能器吃水深度由0.7m調(diào)至0.9m后，測(cè)量結(jié)果基本正常。但應(yīng)注意的是，換能器的吃水深度要比船的吃水深度略小，以免碰到水下障礙物，損壞換能器。

（3）雖然GPS -RTK技術(shù)作業(yè)范圍大，測(cè)程在10KM左右，但有時(shí)測(cè)量區(qū)域均處于高山峽谷地帶，根據(jù)衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)圖，每天12：30～15：00時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星數(shù)量6，為了保證水下地形的測(cè)量精度，決定在此時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行水下地形測(cè)量作業(yè)，通過以上手段，有效的保證了水下地形的測(cè)量精度。

六、結(jié)束語

在過去，水下地形測(cè)量主要有三種辦法：

（1）光學(xué)定位、用測(cè)深桿和測(cè)深錘測(cè)量水深。

（2）全站儀定位、用回聲測(cè)深儀測(cè)量水深。

（3）無線電定位、用回聲測(cè)深儀測(cè)量水深

在水利樞紐工程建設(shè)中，以前主要采用上述前兩種辦法：

（1）采用光學(xué)定位時(shí)，需要在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)架設(shè)儀器，在行駛的船上樹立一個(gè)觀測(cè)目標(biāo)，由岸上的兩臺(tái)或兩臺(tái)以上經(jīng)緯儀同時(shí)照準(zhǔn)目標(biāo)，并做到與水深測(cè)量同步。為了達(dá)到上述要求，通常用對(duì)講機(jī)報(bào)點(diǎn)號(hào)，記錄測(cè)深點(diǎn)的交會(huì)角和水深值。最后還需測(cè)量水位值。交會(huì)角和水深值通常都用人工記錄。

（2）采用全站儀定位，同樣需要在岸兩邊架設(shè)兩臺(tái)全站儀，當(dāng)岸上的觀測(cè)員完成一個(gè)點(diǎn)位的測(cè)量后，立即通過對(duì)講機(jī)向船上人員報(bào)出測(cè)點(diǎn)號(hào)，船上人員聽到后，馬上向岸上人員回報(bào)此測(cè)點(diǎn)號(hào)相對(duì)應(yīng)的水深值。再由岸上人員將點(diǎn)號(hào)以及水深值一同記錄下來，如此反復(fù)測(cè)量。由于全站儀可實(shí)時(shí)測(cè)出觀測(cè)目標(biāo)的平面位置，且自動(dòng)記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，較之光學(xué)定位進(jìn)步了許多。

篇4

關(guān)鍵詞：預(yù)鋪?zhàn)哉承头浪聿?；地下鐵道工程；物理性能

Pre applied self-adhesive waterproof membrane and the technical requirements of the underground railway engineering

Abstract: The characteristics of Pre-applied self-adhesive waterproof sheets were analyzed, and some issues about its application in Metro project were discussed combining with construction features. Shopped for the pre-self-adhesive waterproof membrane construction problems, to the experimental data on the quality control of products, there are still difficulties, companies should first focus the main production processes, improved production processes and improved formulation in order to ensured that products meet the design in use requirements.

Key words: Pre-applied self-adhesive waterproof sheets; Metro project; Physical Properties

中圖分類號(hào)；E924.95文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 前言

預(yù)鋪?zhàn)哉承头浪聿母鶕?jù)目前市面上的產(chǎn)品類型主要可分為三大類：雙面自粘型瀝青基聚酯胎預(yù)鋪防水卷材、高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材和三元乙丙橡膠反應(yīng)型防水卷材。軌道交通地下工程大多采用圍護(hù)樁或地下連續(xù)墻支護(hù)的結(jié)構(gòu)型式，其鋪設(shè)防水層時(shí)，結(jié)構(gòu)底板均采用“外防內(nèi)貼”法，頂板均采用“外防外貼”法，側(cè)墻大多采用“外防內(nèi)貼”法，局部采用放坡施工的側(cè)墻采用“外防外貼”法。在側(cè)墻和底板柔性防水材料中，由于預(yù)鋪防水卷材具有不易竄水和施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，在地鐵工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2自粘型防水卷材應(yīng)用優(yōu)勢(shì):

自粘卷材具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，它們符合現(xiàn)在安全、環(huán)保的要求。這類卷材在使用時(shí)無需加熱，沒有異味，使用安全；沒有揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境友好。

改性瀝青卷材在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)使用了幾十年?，F(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到使用時(shí)不需要明火和加熱，而是采用冷粘法施工，即自粘卷材技術(shù)。該技術(shù)在我國(guó)也得到大力的推廣和應(yīng)用。因?yàn)樽哉尘聿囊笤?0 ℃時(shí)必須能粘，而一般的SBS 混合物在環(huán)境溫度下粘結(jié)力較小，所以在低溫時(shí)它不適合作為自粘卷材。在過去，這一點(diǎn)限制了自粘卷材的應(yīng)用。近年來，技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，自粘卷材已有這種現(xiàn)實(shí)，在低溫情況下也可施工自粘卷材不像冷粘劑那樣需要固化時(shí)間。自粘卷材可以直接用在處理過的基面上，立即就能達(dá)到初始的剝離強(qiáng)度，在環(huán)境溫度下就能防水。通常在空氣、陽光或其他外界的加熱作用下，幾天后搭接處就會(huì)達(dá)到最大的剝離強(qiáng)度。

自粘卷材的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是使用方便。它不需要特殊的設(shè)備；與其它許多傳統(tǒng)防水卷材相比，勞動(dòng)強(qiáng)度較小。施工步驟簡(jiǎn)單：將卷材在處理好的基面上鋪開；稍后，撕去隔離膜，卷材就粘牢在基面上；接下來按照同樣的方法鋪設(shè)，端部搭接和接縫處按照生產(chǎn)商的要求施工。預(yù)鋪反粘防水卷材應(yīng)用施工時(shí)更簡(jiǎn)單：空鋪于基層上，做好臨時(shí)固定和接縫處理就完成鋪設(shè)。

自粘防水卷材方法的另一大優(yōu)勢(shì)是它提供了更均一的施工速度，消除了粘結(jié)性不足或膠粘劑不夠的問題，并減少了相關(guān)的風(fēng)干性問題。因?yàn)椴恍枰嚓P(guān)的粘結(jié)固化時(shí)間，自粘施工方法勞動(dòng)強(qiáng)度較小、施工速度快。最近有生產(chǎn)商做過試驗(yàn)對(duì)比：該方法最多比膠帶接縫法快50倍，比水基粘結(jié)劑快5倍，比油基粘結(jié)劑快3倍。

3南京地鐵三號(hào)線、十號(hào)線自粘型防水卷材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)數(shù)據(jù)及分析

表1

表1續(xù)12組4mm厚雙面自粘型瀝青基聚酯胎預(yù)鋪防水卷材檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總

數(shù)據(jù)分析：4mm厚雙面自粘型瀝青基聚酯胎預(yù)鋪防水卷材12家企業(yè)提供的12組樣品，其中合格1家，不合格11家。其中低溫柔性（-25℃）2個(gè)樣品不合格，不合格率17%；與后澆混凝土剝離強(qiáng)度10個(gè)樣品不合格，不合格率83%；熱老化后低溫柔性（-23℃）2個(gè)樣品不合格，不合格率17%；耐熱性（70℃，2h ）2個(gè)樣品不合格，不合格率17%。

從數(shù)據(jù)分析，樣品的拉伸性能合格率較高，體現(xiàn)了產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度高、并具較大延伸率，對(duì)基層伸縮或開裂變形的適應(yīng)性強(qiáng)；可形成高強(qiáng)度防水層，對(duì)壓力水抵抗能力強(qiáng)的特點(diǎn)。不合格項(xiàng)目主要集中在“與后澆混凝土剝離強(qiáng)度”項(xiàng)目上，強(qiáng)度值比標(biāo)準(zhǔn)要求低20%～50%。雖然產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于粘結(jié)性能好，并具有自愈功能，卷材與基層滿粘接，接縫自身粘接與卷材同壽命，但是由于生產(chǎn)工藝的問題造成了產(chǎn)品先天不足，反而不能發(fā)揮產(chǎn)品性能的優(yōu)勢(shì)。

4結(jié)論

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)充分說明的預(yù)鋪防水卷材任有以下的缺點(diǎn)：1）低溫施工時(shí)搭接縫粘貼質(zhì)量不易保證；2）高溫環(huán)境施工時(shí)，易出現(xiàn)流淌現(xiàn)象；3）產(chǎn)品粘貼質(zhì)量受配方影響較大，遇水遇污染不易粘貼。4）耐久性老化性能存在爭(zhēng)論。

預(yù)鋪?zhàn)哉承头浪聿碾m然已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)特別是城市軌道交通建設(shè)的主流產(chǎn)品，代替了傳統(tǒng)的需要明火加熱連接的瀝青基防水卷材，但是在實(shí)際使用中，產(chǎn)品的質(zhì)量殘差不齊，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)通過率不高，通過企業(yè)出廠檢驗(yàn)的合格品的性能仍不穩(wěn)定。在現(xiàn)場(chǎng)施工使用中，效果也不是很理想，粘結(jié)處漏水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)與后澆混凝土的剝離強(qiáng)度很低，也反映了這一現(xiàn)象。因此，在總結(jié)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，廠家應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，按照檢測(cè)結(jié)果反映出的質(zhì)量問題，攻克對(duì)材料配方、生產(chǎn)工藝的難點(diǎn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)室技術(shù)指標(biāo)，才能在施工應(yīng)用中占領(lǐng)更廣闊的市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)

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1.1地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響

在巖土工程中，地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響已經(jīng)成為最需要考量的問題，對(duì)地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)測(cè)，并根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果，制定切實(shí)可行措施，對(duì)工程項(xiàng)目順利實(shí)施有重要意義?？辈煸u(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場(chǎng)地穩(wěn)定性、地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等等。

1.2水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合

水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合，查明地質(zhì)水文情況，可以為建筑物地基選擇提供最準(zhǔn)確地質(zhì)資料?？辈靸?nèi)容評(píng)價(jià)主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風(fēng)化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等，還要將巖土、水文和建筑物三者因素進(jìn)行對(duì)比分析，形成完善的評(píng)價(jià)體系。要在具體操作中判定和明確場(chǎng)地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場(chǎng)地有沒有斷裂活動(dòng)，周圍有沒有其他不良的地質(zhì)作用。通過多元評(píng)價(jià)，為工程提供全面水文地質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。

1.3地下水對(duì)工程建設(shè)的作用和影響

地下水對(duì)工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性，需要從不同角度展開具體評(píng)價(jià)。首先是對(duì)埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；其次是地下水對(duì)選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進(jìn)行評(píng)價(jià)；再就是地下水對(duì)地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細(xì)砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)；在地下水水位以下開挖基坑，需要進(jìn)行富水性和滲透性試驗(yàn)，要對(duì)人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進(jìn)行評(píng)估。

2巖土主要水理性質(zhì)和具體測(cè)試方法

根據(jù)地下水在巖土中的存在方式可以分為：結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質(zhì)，是指巖土和地下水相互作用產(chǎn)生的物理性質(zhì)。根據(jù)地下水存在的方式具體分析其物理性質(zhì)，對(duì)制定科學(xué)測(cè)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(fā)生了力學(xué)強(qiáng)度降低的變化，一般情況要用軟化系數(shù)進(jìn)行表示，根據(jù)軟化系數(shù)可以判斷巖土的耐水浸、耐風(fēng)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(duì)其產(chǎn)生的軟化作用就會(huì)更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等地質(zhì)條件下，都存在軟化特性。在地下水作用時(shí)，也容易產(chǎn)生較多軟化層，對(duì)建筑工程的影響自然呈現(xiàn)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(zhì)有差異，其透水性也表現(xiàn)出個(gè)體差異。松散巖土的顆粒加大，透水性較好；如果顆粒很細(xì)小，其透水性就差。巖土透水性用滲透系數(shù)來表示。巖土透水性大小，對(duì)巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同，進(jìn)而對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過抽水試驗(yàn)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(xiàn)象。巖土崩解系數(shù)高低，與巖土的顆粒成分、礦物質(zhì)和結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土，大多會(huì)以散開方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會(huì)以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對(duì)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(huì)吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會(huì)縮小。這是由于巖土的顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚了，而水分失去后，顆粒表面就會(huì)變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮，就會(huì)形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對(duì)巖土的脹縮性進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要針對(duì)如下指標(biāo)：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)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(cè)量巖土給水指數(shù)，對(duì)巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進(jìn)行標(biāo)識(shí)，需要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)才能測(cè)定。

3水文地質(zhì)問題對(duì)工程造成的危害分析

3.1地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力形成的危害

地下水活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，對(duì)巖土形成的危害也不容小視。地下水活動(dòng)是自然現(xiàn)象，在天然情況下，地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力不會(huì)造成多么嚴(yán)重的地質(zhì)裂變現(xiàn)象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活動(dòng)的平衡狀態(tài)，地下水活動(dòng)會(huì)形成比較大的壓力，對(duì)巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動(dòng)作用下，巖土中的粉土、粉細(xì)砂等，在地下水活動(dòng)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(yán)重的影響。

3.2地下水水位變化引發(fā)巖土縮漲變形

地下水水位處于周期性變化之中，對(duì)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(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮，甚至?xí)纬傻亓?，?dǎo)致地基較淺建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果地下水水位發(fā)生大幅度變化，還會(huì)導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升，對(duì)工程施工造成嚴(yán)重影響。在工程施工時(shí)，要注意對(duì)地下水具體情況進(jìn)行勘察，盡量減少在地下水變動(dòng)比較大的地帶進(jìn)行施工。地下水水位變化雖然有一定規(guī)律，但也存在很多例外情況，在針對(duì)地下水水位變化勘察時(shí)，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(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)，不管是上升還是下降，都會(huì)造成建筑物的基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性。地下水水位上升，建筑物基礎(chǔ)地基的土質(zhì)就會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象，自然會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)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(huì)增加，也會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降或變形。地下水發(fā)生頻繁升降，對(duì)巖土工程造成的危害更為嚴(yán)重。地下水水位變化能夠引起巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脹縮變形等現(xiàn)象，當(dāng)?shù)叵滤殿l率加大，巖土產(chǎn)生的脹縮幅度也會(huì)不斷加大，有可能形成地裂等劇烈地質(zhì)現(xiàn)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(huì)促使巖土中鐵、鋁等成分的流失，土壤發(fā)生內(nèi)質(zhì)變化，土質(zhì)變松、含水量孔隙增多，其承載力自然降低，也會(huì)對(duì)工程基礎(chǔ)造成嚴(yán)重威脅。工程水文地質(zhì)勘察中，要了解和明確基坑開挖對(duì)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(jié)語

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關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；勘查技術(shù)；工程建設(shè)應(yīng)用

Abstract: The hydrogeological exploration technology plays an important role in the engineering construction. According to the hydrogeological exploration, can further understanding of characteristics and the distribution of groundwater, water quality evaluation and the underground water. Hydrogeological exploration can promote the normal development of project construction. This paper expounds hydrogeological investigation content, illustrates the importance of hydrogeological problems in construction, reasonable construction water project through the study of hydrogeology.

Key words: hydrogeology; exploration technology; engineering application

中圖分類號(hào)：P641.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

國(guó)內(nèi)的建設(shè)業(yè)快速發(fā)展，水文地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用，可以查明工程建設(shè)場(chǎng)地的水文地質(zhì)情況，防范水文地質(zhì)問題對(duì)工程建設(shè)的危害，有效推動(dòng)國(guó)內(nèi)建設(shè)業(yè)的發(fā)展。水文地質(zhì)勘查技術(shù)對(duì)工程建設(shè)的意義非常重大，在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)問題不重視，從而導(dǎo)致建設(shè)工程在施工過程因地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題。在施工前進(jìn)行水文地質(zhì)勘查，得出地下水的流向與地勢(shì)分布情況，并根據(jù)勘查得出的情況進(jìn)行建設(shè)施工設(shè)計(jì)，從而在施工前就把水文地質(zhì)問題進(jìn)行有效的防治。

水文地質(zhì)勘查內(nèi)容

水文地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容是對(duì)地下水的流向與分布情況進(jìn)行分析研究。分析地下水對(duì)建筑物與巖石層的影響，預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的建設(shè)安全隱患，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的安全事故分析。充分考慮地下水對(duì)建設(shè)工程的影響，根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出更好的模式進(jìn)行建筑物的建設(shè)。

水文地質(zhì)勘查還必須對(duì)地下水的水理特性進(jìn)行詳細(xì)的資料掌握，地下水會(huì)與巖土間形成相互的作用，地下水具有流動(dòng)性，可以與巖石之間形成物理作用。而且地下水的水理特性會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生非常重要的影響。通過水文地質(zhì)勘查可以查明建設(shè)場(chǎng)地的水文地質(zhì)情況，巖土的性質(zhì)會(huì)非常大的影響到建筑物建設(shè)。采用水文地質(zhì)勘查新技術(shù)對(duì)巖土與地下流動(dòng)水二者的作用，可以進(jìn)一步有效的把二者的關(guān)系進(jìn)行細(xì)致深入的了解。并加強(qiáng)水理性質(zhì)與建筑業(yè)關(guān)系的合理布局。

水文地質(zhì)勘查除了了解地下水與巖石之間的關(guān)系以外，還必須有效了解地下水的形態(tài)與分布。地下水的形態(tài)是非常多樣的，可以按照地下水的結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分。把地下水分為結(jié)合水與毛細(xì)管水還有重力水這幾種地下水的形態(tài)。地下水的結(jié)合水以強(qiáng)結(jié)合水與弱結(jié)合水二種形式進(jìn)行分布。

二、水文地質(zhì)條件變化對(duì)建設(shè)工程的影響

地下水的流動(dòng)性會(huì)造成對(duì)地面建筑工程的損害，地下水的位置升降會(huì)形成自然的水壓，從而對(duì)地面產(chǎn)生一定的壓力。地下水的流動(dòng)會(huì)沖擊巖土。地下水位的變化的原因是多方面的，天然因素與人為因素都是地下水位變化的原因之一。但是只要地下水位一旦發(fā)生變化，就會(huì)形成地面的變化。地下水位危害是多方面的，如果水位一旦上升就會(huì)引起巖土層的松動(dòng)，地下水位上升，巖土被地下水所侵蝕，既而出現(xiàn)地下水的流動(dòng)與地面形成一定的因果關(guān)系。

若巖土體被地下水侵入之后，那么巖土體就會(huì)受到地下水的地下水力的影響，從而進(jìn)一步的影響地面建筑物。地下巖層的透水性與重力因素是形成松散巖石的主因。如果巖層上的巖粒越是細(xì)密，那么地下水就越容易從巖粒里面通過。巖層的透水性可以用一些基本的參數(shù)進(jìn)行表示，若是巖層在浸水之后，就會(huì)出現(xiàn)一些巖層的剝落，影響巖層的穩(wěn)定性。建筑物場(chǎng)地的穩(wěn)定性與巖層的關(guān)系密切相關(guān)，所以必須按照巖層的透水性，設(shè)定合適的分水圖。巖土在吸水與失水之后會(huì)出現(xiàn)不同程度的體積變化，但是巖土經(jīng)過體積變化之后，會(huì)出現(xiàn)土質(zhì)動(dòng)松。

三、水文地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用

水文地質(zhì)勘查技術(shù)可以有效的查明地下水水位變化情況。水文地質(zhì)勘查的內(nèi)容還包括地下含水層結(jié)構(gòu)與巖層結(jié)構(gòu)分布的情況。水文地質(zhì)影響因素非常多，降雨量與溫度變化還有人為的灌溉與人造池塘都是影響地下水位變化的主要因素之一。

如果地下水的水位過高，那么埋入地底下的建筑物中的鋼筋與水泥會(huì)被地下水常年的接觸腐蝕。所以必須對(duì)地下水的水位，以及地下水的地勢(shì)分布做出詳細(xì)的了解，防止建筑物中的易腐蝕的鋼筋水泥被地下水腐蝕。而在建筑材料的選擇上，埋入地下的混泥土材料選擇更耐腐蝕、耐磨損的材料進(jìn)行建筑物的建設(shè)。地下水的活動(dòng)會(huì)造成建筑物地基的下沉與裂縫，所以應(yīng)該在地基之上鋪上少許的細(xì)砂，并防止流砂與流水對(duì)建筑物底部的腐蝕作用。如果在地基中發(fā)現(xiàn)地下水，就應(yīng)該進(jìn)行引水，或者用其他建筑材料進(jìn)行對(duì)地下水的吸干處理，達(dá)到降低建筑下沉，增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性的建設(shè)。

如果地下水位不斷的上升，與地面相接，那么地面就會(huì)演變成為沼澤地。地下流動(dòng)水位的上升原因是多方面的，如果土壤出現(xiàn)鹽堿化，那么地下水與巖土層就會(huì)對(duì)埋入地下的建筑物腐蝕性大大的增強(qiáng)。如果地下水位不斷升高，巖土的固有結(jié)構(gòu)就不斷的被腐蝕，出現(xiàn)軟化與流砂的情況，嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生破壞力較強(qiáng)的泥石流，對(duì)地面所有的建筑物產(chǎn)生毀滅性的破壞。當(dāng)然地下水位的上升，也可能會(huì)造成巖層的磨細(xì)打滑，出現(xiàn)建筑物崩塌的現(xiàn)象。要是地下水位升高的位置不太高時(shí)，就會(huì)造成地面建筑基礎(chǔ)的不穩(wěn)，造成建筑物的垮塌。如果對(duì)地下水大量的抽取，還會(huì)造成地下水河床的干涸，很多地區(qū)，由于地下水位下降過大過快，繼而發(fā)生地下的陷下，水質(zhì)的惡化，水源的枯竭。通過水文地質(zhì)勘查技術(shù)就能夠有效的防止此類施工事故的產(chǎn)生。

四、總結(jié)

地下水位不斷變化會(huì)對(duì)巖土層造成較高的危害。地下水過快過慢的變化都會(huì)形成巖土的形變。地下水升降快速的情況下，就會(huì)不斷的形成巖層的弱化形變。地下水具有一定的流動(dòng)性，如果地下水在流動(dòng)的過程中，形成水位較快速的變化時(shí)，就會(huì)形成地下水位對(duì)巖層的壓力變化。地下水的水壓變化會(huì)造成土層中金屬元素流失，流動(dòng)水會(huì)帶動(dòng)土壤中大量的金屬元素。土壤里的缺乏金屬元素之后，就會(huì)失去土壤本身所有的穩(wěn)固性。

土壤中的金屬元素一旦失去，就會(huì)使得土壤里的土質(zhì)孔隙增大，土層出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象。這時(shí)土層對(duì)地面建筑的承載能力也開始變差。水文地質(zhì)勘查可以把巖土工程危害進(jìn)行事先的預(yù)知，地下水的流動(dòng)性具有其天然的特性。天然狀態(tài)下，地下水的水壓呈現(xiàn)較低的狀態(tài)，不會(huì)對(duì)建筑造成什么危害，但是通常在建筑施工過程中，需要改動(dòng)地下水的平衡支點(diǎn)，才可以更好的把水的壓力調(diào)節(jié)到最好，但是在人為施工的情況下，就會(huì)造成巖土層的土質(zhì)改變。造成非常多的自然災(zāi)害的形成，因此，在使用水文地質(zhì)勘查技術(shù)后，更好的了解建筑物下方的水文地質(zhì)情況，應(yīng)用好建筑力學(xué)的控制，防止水文地質(zhì)問題引起的施工災(zāi)害。

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[關(guān)鍵字]地下水 城市地下水 勘測(cè) 注意事項(xiàng) 解決策略

[中圖分類號(hào)] P641.72 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-5-152-1

1地下水的相關(guān)介紹

所謂地下水通俗的來講就是存在于地下的水資源，準(zhǔn)確的說它是地下巖層、縫隙以及溶洞中這些包氣帶一下底層中的水源。作為地球上所有水資源的重要組成部分，地下水相較于其他水源擁有水量穩(wěn)定、水質(zhì)好的優(yōu)勢(shì)，這也是它成為農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)以及城市生活用水水源之一的原由。地下水也被稱為地下多孔介質(zhì)中的水，其載體的介質(zhì)包括孔隙和巖溶，

根據(jù)地下埋藏條件的不同，地下水可分為上層滯水、潛水和承壓水三大類。上層滯水是指大氣中的降水因?yàn)闇\層巖石的隔離作用而停留在裂縫或者沉積層中的水；潛水是地表之下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層上的地下水，通常情況下我們掏挖泥沙時(shí)滲出的水就是潛水，有時(shí)因?yàn)樗Y源充足，當(dāng)挖到水源聚集的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)潛水流出地面形成泉的現(xiàn)象發(fā)生；而承壓水相較于上層滯水和潛水而言，地處的位置就更為深入了，它是埋藏較深的、賦存于兩個(gè)隔水層之間的地下水，當(dāng)井或鉆孔穿過上層頂板時(shí)，強(qiáng)大的壓力就會(huì)使水體噴涌而出，形成自流水，所以承壓水又被稱為自流水。

2城市地下水勘測(cè)的相關(guān)內(nèi)容

2.1城市地下水勘測(cè)的必要性

城市地下水是人們生活、工作、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必不可少的重要組成部分，但是因?yàn)槿藗冞^度對(duì)資源的利用，地下水在這種情況下也有了各種變化，而地下水的變化也往往帶動(dòng)其他許多相關(guān)方面的改變，例如會(huì)引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。所以對(duì)地下水的勘測(cè)就非常必要，水利勘測(cè)是指為江河治理和水資源開發(fā)利用、保護(hù)而進(jìn)行的測(cè)量、工程地質(zhì)勘察地下水資源勘察和灌區(qū)土壤調(diào)查等工作，而城市地下水的勘測(cè)，就是對(duì)保護(hù)城市用水安全，以及對(duì)城市各類水利設(shè)施的合理規(guī)劃，以便發(fā)揮城市地下水對(duì)城市人民生活、城市工業(yè)生產(chǎn)以及城市防洪建設(shè)工程的重要作用。

2.2城市地下水勘測(cè)技術(shù)

隨著對(duì)城市地下水的不斷重視，城市地下水的勘測(cè)也變得十分重要，而相應(yīng)的城市地下水的勘測(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，實(shí)際上城市地下水的勘測(cè)離不開整個(gè)城市水利工程建設(shè)的相關(guān)輔助，而其勘測(cè)技術(shù)也對(duì)城市地下水的勘測(cè)提出了重要的保障。例如在國(guó)家基準(zhǔn)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)，對(duì)于城市地下水的各種性質(zhì)特點(diǎn)都能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的勘測(cè)，同時(shí)運(yùn)用到數(shù)字測(cè)繪技術(shù)和變形監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)于城市地下水因?yàn)樽匀换蚍亲匀坏沫h(huán)境變化，而形成變化做出最準(zhǔn)確、最及時(shí)的補(bǔ)救措施，這種技術(shù)的運(yùn)用往往是在于維護(hù)和管理的階段，具體的操作實(shí)施工作還是需要具體的勘探技術(shù)的，例如水利工程中普遍應(yīng)用的大口徑鉆探技術(shù)和物探監(jiān)測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)都能夠快速、簡(jiǎn)單并有效的勘測(cè)城市地下水的具體狀況。[1]

3城市地下水勘測(cè)的注意事項(xiàng)及難點(diǎn)解決方法

雖說城市地下水擁有水利工程建設(shè)中運(yùn)用的各種先進(jìn)技術(shù)的輔助，來進(jìn)行其具體的勘測(cè)，但是因?yàn)槿藗冞^度運(yùn)用城市地下水資源，以及生活、生產(chǎn)對(duì)于城市地下水的各種污染，對(duì)城市地下水的勘測(cè)帶來了巨大的考驗(yàn)和難題，下面我們就具體介紹下城市地下水勘測(cè)中存在的難點(diǎn)和注意事項(xiàng)，并相應(yīng)的提出具體解決策略：

3.1城市地下水勘測(cè)注意事項(xiàng)

（1）勘測(cè)地下水流向的極差。城市地下水的勘測(cè)，主要是為了對(duì)區(qū)域內(nèi)的水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且繪制水文地質(zhì)填圖，從而提出對(duì)運(yùn)用和飽和地下水最好的方法。地下水流向的確定是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是這一問題并沒有的最合理的解決方法，對(duì)于局部小范圍的地下水流向，由于水井密度達(dá)不到要求及資料的缺乏， 很難準(zhǔn)確判斷。

（2）特殊土質(zhì)下的地下水無法勘測(cè)。對(duì)于城市地下水的勘測(cè)，難免會(huì)遇到具有松散土質(zhì)的區(qū)域，其下面的地下水往往不能加以利用，因?yàn)槠浔旧淼V化度高，不能飲用，而且在松散層下伏基巖為石灰?guī)r時(shí).由于無好的隔水底板，地下水下滲，也不可能找到孔隙水富水，無法勘測(cè)到地下水的具體狀況，這就為城市地下水的勘測(cè)帶來了又一大難題。

（3）地下水污染帶來的勘測(cè)難點(diǎn)。工業(yè)的不斷發(fā)展，在帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也在不斷破壞自然環(huán)境，工業(yè)與生活廢水的任意排放，由最先污染的地表水不斷向地下水進(jìn)軍；[2]而且因?yàn)榇髿獾奈廴?，使得污染物以降水的方式?duì)地上與地下的水資源污染，再加上城市近郊長(zhǎng)期使用的農(nóng)藥和化肥對(duì)地下水都是存在一定的負(fù)面影響，這對(duì)城市地下水的勘測(cè)，也提出了又一大考驗(yàn)。

3.2城市地下水勘測(cè)難點(diǎn)解決策略

（1）自然電位法勘測(cè)地下水流向。自然電位法就是通過觀測(cè)自然電場(chǎng)來解決某些地質(zhì)問題。其中最常用的就是：“8”字型觀測(cè)點(diǎn)，其原理是地下水流動(dòng)方向上兩測(cè)點(diǎn)間的電位差為極大，在其他方向上地下水的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和產(chǎn)生的電位差都處于過度狀態(tài)，所以，“8”字型長(zhǎng)軸所指示的方向即為地下水流的軸向。確定了地下水水流方向，對(duì)于水資源的評(píng)價(jià)，和水文地質(zhì)填圖的繪制都有了明確的保證。

（2）重磁資料在地下水勘測(cè)中的應(yīng)用。這一方法的應(yīng)用可以簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的找到隱伏基巖地下水蓄水構(gòu)造、導(dǎo)水通道及有隔水基底的孔隙水，有效的進(jìn)行特殊土質(zhì)下地下水的勘測(cè)，同時(shí)也使布置電法工作更具目的性，最終取得較好的地質(zhì)效果。

（3）地下水防治污染相應(yīng)對(duì)策。針對(duì)地下水污染而造成的勘測(cè)難問題，我們需要加強(qiáng)保護(hù)水資源的意識(shí)，地下水評(píng)價(jià)制度也需要進(jìn)一步加以完善，同時(shí)需要社會(huì)和相關(guān)國(guó)家部門加以重視，設(shè)立相應(yīng)的規(guī)則條例，規(guī)范人們的行為。

綜上所述，各種勘測(cè)方法進(jìn)入城市地下水勘測(cè)領(lǐng)域中，并且已經(jīng)較為成熟，而且實(shí)踐中利用多種技術(shù)的結(jié)合取得了更好的效果，但是在勘測(cè)的過程當(dāng)中還是存在著操作難點(diǎn)以及需要注意的地方，所以我們需要明確正視這些問題，運(yùn)用具體的解決方案，來保證城市地下水的精準(zhǔn)勘測(cè)，為城市地下水的各種應(yīng)用做好最切實(shí)的準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)

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[關(guān)鍵字]紅層 地下水 賦存規(guī)律

[中圖分類號(hào)] P641 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-5-97-2

1江城紅層區(qū)的地層特征

云南江城紅層地下水含水巖組以中生界白堊系、侏羅系和新生界下第三系地層為主，含水巖性以褐紅、紫紅、紫灰色泥鈣質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、泥礫巖為主。

2江城紅層地下水的儲(chǔ)水模式

紅層裂隙水儲(chǔ)水模式主要有如下幾種：

2.1區(qū)域向斜構(gòu)造盆地型的紅層裂隙水儲(chǔ)水模式

2.1.1康平鄉(xiāng)勐康向斜儲(chǔ)水構(gòu)造

該向斜呈北西向展布，軸部為第三系勐野井組（E1m）和小丫口組（E2x）地層，兩翼為白堊系和侏羅系地層。由于向斜向東南方向微傾伏，且北部被一東西向斷裂所圍限，向斜軸部東南端富水性明顯較西北端好，尤其是處于東西向斷裂附近的勘查孔涌水量較??；而東南端勘查孔涌水量則較大。

2.1.2勐烈鎮(zhèn)景東—朵把向斜儲(chǔ)水構(gòu)造

該儲(chǔ)水構(gòu)造位于勐烈鎮(zhèn)西北部，向斜呈北西向展布，軸部為第三系勐野井組（E1m），兩翼為白堊系和侏羅系。向斜向東南方向微傾伏，且南部被一北東向斷裂所限，向斜軸部東南端富水性明顯較西北端好，富水性貧乏—中等。

2.2區(qū)域構(gòu)造盆地內(nèi)局部背斜軸部匯水型的紅層裂隙水儲(chǔ)水模式[1]

嘉禾鄉(xiāng)江西—明子山背斜軸部轉(zhuǎn)折處儲(chǔ)水構(gòu)造：該儲(chǔ)水構(gòu)造為麻栗樹背斜西北段，背斜為一寬展型背斜，軸面呈北西向展布，略傾向南西。軸部為二疊、三疊系及侏羅系地層，兩翼為白堊系地層。軸部北西向及東西向斷裂發(fā)育，受構(gòu)造控制的地下水流向總體上是自南及南東方向向北及北西徑流，并在褶皺軸轉(zhuǎn)折處匯聚。背斜軸部的西北端富水性較東南端好，鉆孔單井涌水量從東南向西北方向有逐漸增大的趨勢(shì)。富水性貧乏—中等。

2.3不同巖性巖相接觸帶型的紅層裂隙水儲(chǔ)水模式[2]

不同巖性巖相接觸帶部位由于層面層理發(fā)育，在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下，層間裂隙容易受構(gòu)造擠壓而發(fā)生張性開裂，能為地下水補(bǔ)給、徑流和匯集提供足夠的空間。這些部位往往是地下水的富水地段。一般有如下二種形式。

2.3.1單一巖組不同巖性接觸面儲(chǔ)水構(gòu)造

主要分布于白堊系曼寬河組（K2m）中風(fēng)化泥巖及粉砂巖中，由于巖組泥巖及粉砂巖厚度較大，巖石多呈中厚層呈互層狀產(chǎn)出，層理較發(fā)育。在區(qū)域構(gòu)造影響下，層間裂隙容易受構(gòu)造擠壓而張開，使地下水有了足夠的空間進(jìn)行徑流和匯集而形成富水塊段。

2.3.2不同巖性巖組接觸帶儲(chǔ)水構(gòu)造

該類富水塊段在區(qū)內(nèi)分布較零散，在構(gòu)造應(yīng)力及風(fēng)化作用的共同作用下，其風(fēng)化程度因粉砂巖與泥巖的交替出現(xiàn)而被加劇，巖石風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育，為地下水徑流和匯集提供了良好的賦存空間。抽水試驗(yàn)成果顯示，其單井涌水量達(dá)148.00～180.00 m3/d，富水性中等。

2.4斷裂破碎帶型的紅層裂隙水儲(chǔ)水模式

2.4.1整董滑石—曼灘斷裂破碎帶儲(chǔ)水構(gòu)造

該構(gòu)造發(fā)育于白堊系曼寬河組（K2m）與下第三系勐野井組（E1m），沿北西向呈“S”型展布，傾向南西，為一壓扭性斷裂。上盤為白堊系曼寬河組（K2m），下盤為白堊系曼寬河組（K2m）和下第三系勐野井組（E1m）。構(gòu)造部位地形總體上由北東向南西傾斜，接受大氣降雨補(bǔ)給的地下水總體上從北東向南西徑流。到達(dá)斷裂位置后，地下水將被斷裂所阻而匯集。總體上斷裂下盤富水性較上盤好。富水性中等。

2.4.2寶藏鄉(xiāng)老蘇寨斷裂交匯處儲(chǔ)水構(gòu)造

該儲(chǔ)水構(gòu)造軸部隆起區(qū)為侏羅系壩注路組（J3b）地層，周邊為白堊系地層。從地形地貌及構(gòu)造特征看，該處地下水在接受補(bǔ)給后，地下水的徑流方向是先從南西向北東徑流，然后受北西向斷裂控制，分別從北西和南東側(cè)向斷裂交匯區(qū)匯聚。富水性中等。

2.4.3國(guó)慶鄉(xiāng)和平村老蘇寨斷裂交匯處導(dǎo)水構(gòu)造

該導(dǎo)水構(gòu)造由兩條北西向斷裂和一條北東向斷裂組成。附近出露地層有：侏羅系壩注路組（J3b）及白堊系景星組（K1j）、曼崗組（K1m）和曼寬河組（K2m），巖層傾向南西。受褶皺、斷裂構(gòu)造及巖層層面的共同影響，在該區(qū)段內(nèi)，地下水的總流向是從北東向南西徑流，而受構(gòu)造控制的地下水也可能由北東向斷裂排出了區(qū)外。從而形成了一個(gè)較為完整的由地質(zhì)構(gòu)造與巖層面共同構(gòu)成的地下水導(dǎo)水構(gòu)造體系。在該區(qū)段內(nèi)地下水儲(chǔ)水能力較差富水性貧乏。

3紅層地下水的賦存規(guī)律

通過對(duì)江城地層巖性、構(gòu)造及與構(gòu)造相關(guān)的儲(chǔ)水構(gòu)造進(jìn)行研究，得出紅層區(qū)地下水具有如下賦存規(guī)律：

（1）紅層地下水主要賦存于中風(fēng)化層中，不同巖性風(fēng)化帶中地下水的富水程度略有差異。而中風(fēng)化帶的風(fēng)化裂隙一般較發(fā)育，其張開度及連通性也較好。紅層地下水的富水層位一般分布于孔深30.00～70.00m的中風(fēng)化帶孔段。紅層區(qū)地下水的賦存與風(fēng)化裂隙的張開度及連通性有關(guān)[3]。

（2）地貌盆地相對(duì)較容易形成紅層地下水的相對(duì)富水地段，由于紅層層間裂隙較發(fā)育，谷地區(qū)的低矮嶺脊不構(gòu)成地下分水嶺功能，地下水可從較高谷地順巖層徑流補(bǔ)給鄰近的低谷，使地勢(shì)相對(duì)較低的溝谷區(qū)為相對(duì)富水區(qū)。

（3）厚度大、分布連續(xù)的且具有層間裂隙和溶蝕裂隙的巖層富含地下水。厚度大、分布連續(xù)的砂巖是紅層區(qū)主要的層間裂隙含水層，可形成一定規(guī)模的中等富水地段，可溶蝕成分含量較高，易形成溶孔、溶隙的鈣質(zhì)粉砂巖、鈣泥質(zhì)粉砂巖等地層，有利于地下水的富集。

（4）不同粒徑的巖石富水性不同。由于地層巖性變化，組成巖石碎屑粒徑不同，導(dǎo)致裂隙發(fā)育特征及富水性稍有差異。一般情況下，較堅(jiān)硬砂巖受構(gòu)造應(yīng)力作用，裂隙發(fā)育，透水性較好，而泥質(zhì)類巖裂隙多為閉合狀，或被泥質(zhì)風(fēng)化物充填，透水性相對(duì)較差。

（5）不同巖性巖相接觸帶可以富含地下水。紅層的巖性巖相在縱橫向上的變化，使得風(fēng)化裂隙在各方向上發(fā)育不均，裂隙張開度、連通性均有不同，裂隙發(fā)育的差異性導(dǎo)致含水層的富水性具有隨巖性變化的特點(diǎn)。

（6）褶皺軸部是地下水徑流匯集地段，地下水易在褶皺軸部及轉(zhuǎn)折端富集，尤其是構(gòu)造和地形上的雙重盆地是最有利的富水塊段，一般在向斜軸部和轉(zhuǎn)折端等張應(yīng)力集中帶，因裂隙發(fā)育，地形侵蝕強(qiáng)烈而低洼，常形成富水塊段。而背斜軸部張裂隙發(fā)育，易接受降雨補(bǔ)給和匯集地下水。

（7）斷裂交匯帶地下水富集，區(qū)內(nèi)北西向斷裂控制著含水巖組的分布，經(jīng)北東向張扭性斷裂截切后溝通了中含水巖組的水力聯(lián)系，地下水沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移富集。

篇9

新：最近媒體對(duì)華北大漏斗的問題表現(xiàn)出了集中關(guān)注，給人的感覺是華北水漏斗問題這幾年才出現(xiàn)，過去華北平原是否也存在水漏斗的問題?

費(fèi)：這個(gè)情況過去就有，比方說石家莊漏斗，在20世紀(jì)60年代初期，大概是1964～1965年就形成了。本身地下水開采就會(huì)形成漏斗。如果說長(zhǎng)期開采，就會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定的漏斗。

新：那如今華北地區(qū)的地下水沉降漏斗的情況大概是怎樣的呢?

費(fèi)：現(xiàn)在華北平原的地下水系統(tǒng)分為淺層地下水和深層地下水。開采淺層地下水，一般形成區(qū)域性的漏斗，比如說在北京通州漏斗、石家莊漏斗、保定漏斗。深層地下水的漏斗范圍相對(duì)來說更廣闊一些。主要分布在華北平原中部和東部地區(qū)，包括天津漏斗、滄州漏斗、廊坊漏斗，這些地方的地下水開采量都比較大?？傮w來說，這兩種不同的水漏斗范圍已經(jīng)超過了華北平原總面積的50％。

新：公眾是否應(yīng)該擔(dān)憂水漏斗問題?

費(fèi)：如果說開采地下水以及使用水的方式比較合理，再減少一定的用水量，也不用過分擔(dān)憂這個(gè)問題。如果說用水不合理，繼續(xù)這樣超采的話，確實(shí)是會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。

新：地下水問題還是有辦法恢復(fù)的?

費(fèi)：得看具體指的哪一方面的恢復(fù)。深層地下水的開采造成的水資源量的減少，這種破壞是不可恢復(fù)的。

新：如果地下水進(jìn)入到了惡性開采和使用的狀態(tài)，最壞的情況會(huì)怎樣?

費(fèi)：對(duì)環(huán)境最壞的情況，就是地面沉降發(fā)生得很嚴(yán)重。有些照片上，天津的一些樓房，一層的窗戶已經(jīng)和地面平齊，樓房整個(gè)沉到地下去了，這就是地下水沉降漏斗造成的。同時(shí)，地縫也可能出現(xiàn)，地面上開裂的長(zhǎng)度達(dá)到幾十米，甚至上百米。海水開始倒灌，破壞內(nèi)陸的土壤。

新：那為什么說深層地下水不可恢復(fù)呢?水漏斗造成的沉降可以恢復(fù)么?

費(fèi)：深層地下水是承壓性質(zhì)的，就是說它埋在地下，被上面一個(gè)很“硬”的東西壓著――有一個(gè)“水頭”的承壓的概念。一旦它儲(chǔ)存壓力的條件被釋放，這種情況就不可恢復(fù)。但深層地下水的“水位”是可以恢復(fù)的，如果這兩年減少開采，“水位”會(huì)慢慢地恢復(fù)。剛提到的深層地下水“水位”，我們叫“水頭”，這是一個(gè)虛擬的概念。在20世紀(jì)60年代的時(shí)候，地下還有很多泉水冒出來，這就是承壓水的壓力高于地表的壓力，現(xiàn)在這都沒有了。如果再去減少開采，水頭還是會(huì)慢慢恢復(fù)。

比方說我們開采地下200米的水，深層地下水的水頭應(yīng)該在200米之下，現(xiàn)在減少開采，水頭一恢復(fù)，就可能上升到100米了。地下水承壓的水頭一旦恢復(fù)了，地面沉降就能得到恢復(fù)。這就是為什么上海這些大城市在20世紀(jì)70年代開始做地下水的回灌工作，也是為了恢復(fù)地下水的水頭，解決地面沉降問題。這是從環(huán)境的角度來講的，如果從水資源的角度來講，地下水是用一點(diǎn)少一點(diǎn)的。

新：國(guó)外一些地質(zhì)科學(xué)家認(rèn)為水漏斗的形成也受抽水強(qiáng)度和機(jī)井密度的影響。

費(fèi)：這確實(shí)是地下水沉降水漏斗形成的諸多原因之一。為什么我們?nèi)A北的水漏斗集中在城市區(qū)域，也是因?yàn)楣I(yè)的集中開采。這里我要提到一個(gè)水文年的概念，一般來講，一個(gè)水文年通常是從每年的6月份到來年的5月份。它循環(huán)完了之后產(chǎn)生了漏斗，如果得到來年降雨的回補(bǔ)，漏斗就會(huì)恢復(fù)，如果為了工業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)期地、大量地、高密度地開采，問題就比較大。

篇10

【關(guān)鍵詞】　地下水；水質(zhì)惡化；防治措施

1 地下水水質(zhì)惡化的主要特征及其危害

地下水水質(zhì)惡化是地下水體在自然因素或人為因素影響下，導(dǎo)致地下水質(zhì)量下降的現(xiàn)象。引起地下水質(zhì)量惡化的原因很多，諸如：在強(qiáng)烈超采地下水的情況下，地下水位明顯下降，致使地區(qū)水質(zhì)差的地下水（咸水、污染等）補(bǔ)給，使得開采層水質(zhì)發(fā)生明顯惡化。在自然條件下某些天然過程，如火山噴發(fā)、地震等導(dǎo)致地下水水體中某些化學(xué)成分和物理性質(zhì)發(fā)生變化；或由于人為開采地下水或進(jìn)行地下工程，導(dǎo)致含水層的串通，改變?cè)械叵滤|(zhì)以致不能飲用，地下水水質(zhì)明顯惡化；或由于土壤層受到污染，使淺層地下水水質(zhì)惡化等，以致超過使用標(biāo)準(zhǔn)。

2 地下水水質(zhì)惡化的成因

地下水水質(zhì)惡化的原因很多，但歸納起來主要有三方面的原因：首先存在著引起地下水水質(zhì)惡化的污染物來源(即污染源)。這些污染源既可以存在于地上，也可以存在于地下。從污染源的成因類型來看可分為兩大類。第一類是天然污染源，即自然界本來就存在著的各種劣質(zhì)水體。如地下高礦化水或其他劣質(zhì)水體。此外，含水層或包氣帶中所含的某些礦物 (特別是各種易溶鹽類)，也可構(gòu)成地下水的污染源。第二類是人為污染源，這是指因人類活動(dòng)所形成的污染源。如工業(yè)廢水、生活污水、工業(yè)或生活垃圾、化肥、農(nóng)藥等所形成的地下水污染源。

其次是地下水污染途徑。地下水的污染途徑是多種多樣的，大致可歸為四類：①間歇入滲型。大氣降水或其他灌溉水使污染物隨水進(jìn)入含水層，周期性的滲入含水層；②連續(xù)入滲型。污染物隨水不斷地滲入含水層，如廢水渠、廢水池、廢水滲井等和受污染的地表水體連續(xù)滲漏造成地下水污染；③越流型。污染物是通過越流的方式從已受污染的的含水層轉(zhuǎn)移到未受污染的含水層；④徑流型。污染物通過地下水徑流進(jìn)入含水層。污染物能否進(jìn)入含水層取決于地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。

第三是地下水水質(zhì)惡化的水動(dòng)力和水化學(xué)起因。如果說，污染源和污染通道的存在是地下水水質(zhì)可能惡化的必備條件，那么在開采條件下所出現(xiàn)的水動(dòng)力、水化學(xué)作用則常常是導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化的直接起因。凡污水體入侵開采含水層，均要求有一定的水動(dòng)力條件。其一是開采含水層和污水體之間必須存在某種直接或間接的水力聯(lián)系；其二是由于開采抽水(或污水灌注)在開采含水層中形成相對(duì)于污染水體的負(fù)壓區(qū)，從而促使污水直接或間接地流入并污染了開采含水層 。

3 地下水環(huán)境保護(hù)措施

3.1 管理措施：所謂管理措施，就是為了達(dá)到預(yù)定的地下水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)而進(jìn)行的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督工作。主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：一是地下水環(huán)境保護(hù)要堅(jiān)持預(yù)防為主的原則；二是要建立健全地下水環(huán)境保護(hù)的政策法規(guī)；三是建立合理的地下水管理和環(huán)境保護(hù)監(jiān)督制度；四是必須進(jìn)行的監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即采取措施；四是劃定飲用水地下水源地保護(hù)區(qū)，建立衛(wèi)生防護(hù)帶，雖不可能完全杜絕污染，但是它可在一定時(shí)間、一定水文地質(zhì)條件下控制污染，也可以起到保護(hù)水質(zhì)免于污染的積極作用。

3.2技術(shù)措施：對(duì)已污染水源地的治理措施，應(yīng)針對(duì)引起地下水質(zhì)污染的主要原因、污染途徑和當(dāng)前國(guó)家的經(jīng)濟(jì)條件來制定。主要措施有以下幾個(gè)方面：

3.2.1 治理污染源。污染源包括點(diǎn)源和面源兩種類型。點(diǎn)源是指工業(yè)“三廢“和城市生活污水、垃圾等所構(gòu)成的污染源，它們是目前集中水源地水質(zhì)污染的主要來源，其中尤以工業(yè)廢水的危害最大。因此，結(jié)合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，調(diào)整工農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局。嚴(yán)格限制能耗大、污染重的產(chǎn)業(yè)上馬，按環(huán)境容量確定污染物允許排放總量，必須嚴(yán)格控制工業(yè)廢水和生活污水排放量及排放濃度，在其進(jìn)入環(huán)境之前應(yīng)進(jìn)行凈化處理。工業(yè)企業(yè)應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)節(jié)水措施，提高污水資源化程度，減少水的消耗量和外排量。在點(diǎn)狀污染源的治理中，對(duì)于城市垃圾特別是某些工業(yè)廢渣，對(duì)地下水可能產(chǎn)生的污染作用同樣不可忽視為使地下水免遭垃圾或工業(yè)廢渣淋濾液的污染，除對(duì)垃圾和廢渣采取廢物回收、焚燒、發(fā)電、生化處理等綜合治理措施外，還要根據(jù)水文地質(zhì)條件，為城市垃圾和工業(yè)廢渣選擇合適的堆放場(chǎng)地。面源(或非點(diǎn)源)主要指農(nóng)業(yè)施肥、污灌、農(nóng)藥以及城市暴雨徑流等所產(chǎn)生的污染。據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì)，非點(diǎn)源對(duì)環(huán)境造成的污染負(fù)荷占總污染負(fù)荷的50%以上，因此是對(duì)地下水污染的一個(gè)不容忽視的因素。對(duì)面狀污染源的治理，主要應(yīng)該做好以下的工作：慎重地開展污灌。首先要嚴(yán)格執(zhí)行《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-92)；控制灌溉定額，根據(jù)環(huán)境水文地質(zhì)條件合理規(guī)劃污水灌區(qū)的位置。盡量使用易被植物吸收、土壤分解的化肥和易降解、低殘留的農(nóng)藥，并嚴(yán)格控制化肥、農(nóng)藥的使用量，使它們?cè)谕寥缹又械臍堄嗔亢蜐B入含水層的數(shù)量盡量降低。對(duì)灌溉污水以及可能引起地下水質(zhì)惡化的雨水和融化雪水等進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后使用。

3.2.2 興建配套的環(huán)境工程，大力開展污水的處理和利用。大量污水未經(jīng)處理便排入環(huán)境，是當(dāng)前造成環(huán)境、特別是水源污染的主要原因。因此積極開展污水處理和再利用是治理地下水質(zhì)污染的治本措施。同時(shí)處理后的污水，又可根據(jù)其性質(zhì)用于不同目的的供水，從而既節(jié)約了水資源，又保護(hù)了環(huán)境。

3.2.3 植樹造林涵養(yǎng)地下水源。通常有植被的地區(qū)，由于植被及地面上枯枝落葉具有滯水作用，增加了下滲時(shí)間，從而增大了下滲量。因而加大植樹造林力度，對(duì)保護(hù)地下水資源有著舉足輕重的作用。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)水資源的需求越來越大，同時(shí)各類工礦企業(yè)排放的廢水及城市生活污水，通過排污渠、污水灌溉等途徑滲漏進(jìn)入地下水系統(tǒng)，對(duì)地下水水質(zhì)造成了不同程度的污染，因此對(duì)地下水水質(zhì)惡化原因及保護(hù)措施的分析意義重大。

參考文獻(xiàn)