簡述地下水的特點精選(九篇)

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第1篇：簡述地下水的特點范文

【關鍵詞】水文地質(zhì)；數(shù)值法；問題；對策

中圖分類號：F470.1 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

文章簡述了水文地質(zhì)數(shù)值法的應用現(xiàn)狀及其計算所需要的材料。同時通過具體事例，并結合自身實踐經(jīng)驗和相關理論知識，提出了解決水文地質(zhì)數(shù)值法中相關問題的對策。

二、水文地質(zhì)數(shù)值法的應用現(xiàn)狀

自60年代末期數(shù)值模擬應用于地下水計算以來,已取得了長足的進步和突破性的發(fā)展。數(shù)值方法不僅可以有效地解決各類地下水流問題,還能用來解決地下水水質(zhì)和其他模型問題,諸如地下水中污染物的傳播問題、海水入侵中咸一淡水界面的瞬時位置及其移動問題、溶質(zhì)運移行為問題、熱量運移和地熱系統(tǒng)問題、地面沉降問題、最優(yōu)管理模型問題。由于在高速計算機上進行的數(shù)值模擬具有其他方法(如物理模擬等)無法與之比擬的優(yōu)越性,它已成為評估人類活動對地下水質(zhì)和量的影響、評價地下水資源、合理開發(fā)利用地下水、預測地下水污染發(fā)展趨勢、選擇最佳防治措施等的最主要的方法和手段。我國自1973年以來,數(shù)值方法逐漸應用于水文地質(zhì)的各個領域,并取得了一大批可喜的成果。它縮短了水文地質(zhì)領域我們與先進國家的差距,并成為解決各類地下水問題無法取代的工具與手段。

三、水文地質(zhì)數(shù)值法計算所需的材料

1.邊界資料

確定計算范圍,就要查清邊界條件。由于它直接影響數(shù)學模型的建立與計算的工作量,所以是很訊要的資料。通常計算區(qū)最好是一個完整的水文地質(zhì)單元,以便能正確反映出計算區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)特征,也減少人為邊界提洪資料時的計算困難。

2水位觀測資料和全區(qū)的初始水頭值

要合理選用某一時刻的水位觀測資料作為初值,對于沒有觀測孔的結點,可在相應時刻的等水位線圖上求得,或采用其它方法亦可。

3提供抽水井、注水井、礦井放水點的位置和其流量資料,包括開泵、停泵時間,流量隨時間可以變化,故要有連續(xù)的記錄才行。

4.要查明每個結點處含水層頂、底板標高,以便求得含水層厚度。判斷承壓含水層轉(zhuǎn)變?yōu)闊o壓含水層的水位。沒有觀測孔的結點,含水層頂、底板標高可通過頂、底板的等高線圖求得,或用其它計算方法求得。另外,對巖溶地區(qū)還要有巖溶發(fā)育規(guī)律和不同空間水平的巖溶率。這些資料是估算含水層厚度的依據(jù),對疏干過程有用。

5.在一個水文地質(zhì)單元中,含水層的富水性、厚度等,在水平方向和垂直方向上均有變化,各種參數(shù)也隨之有變化,這就有必要進行水文地質(zhì)分區(qū)。原則上是水文地質(zhì)條件近似的為一個分區(qū)。每個分區(qū)的參數(shù),通過抽水試驗資料算出,也可用經(jīng)驗數(shù)據(jù),然后上機模擬計算、調(diào)試,其中包括變更參數(shù)組和分區(qū)。由于從理淪上還未能很好解決最優(yōu)化法求參數(shù)的唯一性,因此計算成果的好壞和給定的初始值的束條件的選擇關系很大。

四、水文地質(zhì)數(shù)值法的實例

西鹽池位于新疆鄯善縣東北部低山丘陵區(qū)，為解決當?shù)氐V山用水問題，新疆地質(zhì)工作者在此地區(qū)開展了水文地質(zhì)詳查工作。西鹽池地貌屬山間盆地，為一完整的的水文地質(zhì)單元，研究重點是第四系松散巖類孔隙含水層，計算區(qū)面積為74.67km2。在查明模擬區(qū)含水層結構、邊界條件的前提下,進行了大量的抽水試驗,對含水層水文地質(zhì)參數(shù)進行了概化和區(qū)域化;以地下水動態(tài)觀測資料、蒸發(fā)試驗、降水入滲試驗確定了灌溉水的入滲、潛水蒸發(fā)等因素對地下水的影響。以豐富可靠的野外資料、試驗數(shù)據(jù)為依據(jù),從水文地質(zhì)概念模型出發(fā),建立了水文地質(zhì)數(shù)學模型,并進行數(shù)值模擬,計算得出的地下水允許開采量精度較高，取得了良好的勘查效果。

1.水文地質(zhì)概念模型

五西鹽池四面環(huán)山，南部山區(qū)存在構造缺口，地下水由周邊山區(qū)降水入滲向盆地中心徑流匯集，應淺埋帶蒸發(fā)及通過南部缺口排泄為主要排泄方式。

模型邊界：研究區(qū)地勢西北高，東南低，地下水補給來源為山區(qū)降水融雪所形成的溝谷潛流和暴雨洪流，故在地勢較高的北部和西部按溝谷方向設為流量邊界，在地勢較低的東部設為零流量邊界。南部（未含構造缺口）邊界作為隔水邊界，南部構造缺口作為流出邊界。

含水層的概化：區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙含水層廣泛分布于西鹽池洼地山前傾斜和緩傾斜平原，由若干小規(guī)模的沖洪積扇組成，地下水由單一結構的潛水逐漸向多層結構的潛水-承壓水轉(zhuǎn)變。洼地中心第四系厚度大，最深處可達300m左右，地層結構在南部表現(xiàn)為多層結構，其中夾有粉質(zhì)粘土、粉土互層，但粉質(zhì)粘土或粉土厚度不大。故把第四系松散巖類孔隙含水層垂向上概化為一層潛水含水層。

2.數(shù)學模型的識別

研究區(qū)地下水補排和水位隨時間變化，表現(xiàn)為非穩(wěn)定流特性；參數(shù)隨空間變化，體現(xiàn)了地下水系統(tǒng)的非均質(zhì)性，且有明顯的方向性。結合以上結構的概化，可將研究區(qū)地下水流概化成二維非均質(zhì)各向異性非穩(wěn)定地下水流系統(tǒng)，用下列微分方程的定解問題來描述。

3、模擬軟件的選擇

本次選用地下水模型軟件GMS，建立研究區(qū)的地下水流數(shù)值模型。該軟件基于美國地質(zhì)調(diào)查局的地下水流有限差分計算程序Modflow，具有模塊化特點，處理不同的邊界和源匯項都有專門獨立的模塊，便于整理輸入數(shù)據(jù)和修改調(diào)試模型。是一款可視化地下水流模擬軟件。更為可取的是它提供了比較好的模型數(shù)據(jù)前處理和后處理的接口，原始數(shù)據(jù)不用過多處理就可以從軟件界面輸入，模型計算完成后可以可視化顯示流場、水位過程線以及降深等，并且可以輸出圖形和數(shù)據(jù)。

4、模型的幾何框架

模型的幾何框架由邊界、地表高程、模擬層底板等構成。數(shù)據(jù)來源主要有勘探孔數(shù)據(jù)、繪制的水文地質(zhì)剖面以及地下水位等值線圖。

5、計算域剖分

本次地下水流數(shù)值模擬將采用規(guī)則網(wǎng)格有限差分法進行模擬計算。首先采用分別平行于X、Y軸的正交網(wǎng)格對計算域進行平面上的剖分，考慮到計算域的較小，為74.67km2，但考慮到現(xiàn)有計算機的容量與計算速度，平面剖分間隔不宜過小。本次剖分采用100m×100m的等間距網(wǎng)格進行剖分，將整個模擬區(qū)在平面上共分成90行200列。

將模型邊界范圍與各含水巖組底板標高網(wǎng)格化模型整合到一起，便可獲得模擬區(qū)的三維幾何模型。

模型網(wǎng)格剖分圖

6、含水層參數(shù)賦值

根據(jù)抽水試驗計算結果，進行詳細分析與對比后，共分為20個參數(shù)分區(qū)， GMS根據(jù)單元中心點所在分區(qū)的滲透系數(shù)值對單元賦值。

第四系散巖類孔隙含水層參數(shù)分區(qū)

后續(xù)經(jīng)過匯源項處理，模型校正，就可以進行允許開采量計算和不同開采方案預測預報了。

五、水文地質(zhì)數(shù)值法存在的及需要解決的問題

水文地質(zhì)數(shù)值模擬中有許多問題仍需要研究解決,既有理論上的,也有實踐應用中的。包括已建立的水文地質(zhì)數(shù)學模型及模擬結果的對比,需要解決的問題很多。

1.模型參數(shù)識別的多解性問題。所建立的模型是由概念模型到數(shù)學模型,與實際的含水層存在

差異或是兩系統(tǒng),由實際系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為模型系統(tǒng)過程中,作為基礎的各項概化會產(chǎn)生一種干擾現(xiàn)象使模型系統(tǒng)與實際系統(tǒng)存在差異,消除差異過程就是進行模型校正稱之為模型參數(shù)識別或逆問題。貝爾在其地下水水力學中從理論上證明了求解逆問題并不總是適定的,而且也保證不了一個唯一穩(wěn)定的解。毫無疑問,參數(shù)識別問題是模型應用的頭等重要問題,這個問題如果得不到滿意的解,求解任何預報問題,以及解決在預報基礎上的水資源管理問題都是一句空話。水文地質(zhì)數(shù)學模型是把復雜、龐大水文地質(zhì)實體和要解決的問題用數(shù)學關系表達出來。模型自身可以說簡單又復雜,簡單是能夠進行數(shù)學處理,復雜是模型中包含了各種信息,這些信息能夠進行模型校正。對一個研究區(qū)域,并不存在唯一模型,因而不應該去尋找最完善或最精確的模型,但可以從增強完善性、精確性和準確性的立場出發(fā),建立模型系列,選擇最合適的模型,尋求解決地下水問題的最優(yōu)解。

2.水文地質(zhì)野外工作對建立模型的重要性。從概念模型到數(shù)學模型的建立依據(jù)是水文地質(zhì)條

件,模擬成功與否主要取決于水文地質(zhì)條件的研究程度,只有搞清地下水的補給、徑流、排泄、動態(tài)特征和邊界條件等,才能在簡化和建立模型時心中有數(shù)。以水文地質(zhì)條件的分析作為約束條件,盡可能減少模型參數(shù)識別的多解性。野外試驗應該是獲得水文地質(zhì)參數(shù)的基本途徑,應該以抽水試驗所求參數(shù)為控制值或初值,再用數(shù)值反演方法根據(jù)水文地質(zhì)條件和動態(tài)資料等綜合信息去求得區(qū)域參數(shù)值。若無野外試驗資料為依據(jù),模型參數(shù)識別難以解決參數(shù)的唯一性。

3.加強學術交流,提高水文地質(zhì)專業(yè)技術人員的計算素質(zhì)和從事地下水數(shù)值模擬工作者的水文地質(zhì)素質(zhì),加強雙方溝通、合作。盡快普及數(shù)學模型在解決地下水問題中的應用,使先進的理論、技術更好地為實踐服務。

六、結束語

水文地質(zhì)數(shù)值法非常復雜，其中涉及到的知識和不定因素比較多，所以我們應該不斷努力，結合多方面綜合考慮，讓數(shù)值法在水文地質(zhì)計算方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

[1]薛禹群,吳吉春.地下水數(shù)值模擬在我國)))回顧與展望[J].水文地質(zhì)工程質(zhì),1997,(4):20-21.

[2]施鑫源.灌區(qū)地下水資源評價和系統(tǒng)管理模型[M].呼和浩特:內(nèi)蒙古人民出版社,1992.

第2篇：簡述地下水的特點范文

關鍵詞：巖土工程勘察 報告 圖表

報告分文字和圖表兩大部分，二者相輔相成，同等重要，缺一不可。下面談一談有關工業(yè)與民用建筑的詳細巖土工程勘察報告編寫內(nèi)容，本文側(cè)重于文字部分的論述。

一、報告論述的主要內(nèi)容

報告應敘述工程項目名稱、地點、類型、規(guī)模、荷載、擬采用的基礎形式；工程勘察的發(fā)包單位、承包單位；勘察任務、技術要求及勘察工作所依據(jù)的主要規(guī)范、規(guī)程；勘察場地的位置、形狀、大小；鉆孔的布置原則和布置量，孔位和孔口標高的測量方法以及引測點；施工機具、儀器設備和鉆探、取樣及原位測試方法；勘察的起止時間；完成的工作量和質(zhì)量評述。報告應附勘探點（鉆孔）平面位置圖、勘探點測量成果（孔位坐標、孔口標高）表和勘察工作量（鉆探、測試等）表。一個完整的巖土工程勘察報告，由下面幾部分組成。

1、場區(qū)地形地貌及地質(zhì)構造

（1）地貌：地貌的論述應從大到小，先場區(qū)后場地，內(nèi)容包括地貌部位、主要形態(tài)、次一級地貌單元劃分，地形的平整程度、相對高差等。

（2）地質(zhì)構造：主要闡述的內(nèi)容是：地層（巖石）、巖性、厚度、巖層產(chǎn)狀；構造形跡，勘察場地所在的構造部位；巖層中節(jié)理、裂隙發(fā)育情況和風化、破碎程度。

2、巖土分層

（1）分層原則：土層按地質(zhì)時代、成因類型、巖性、狀態(tài)和物理力學性質(zhì)劃分；巖層按巖性、風化程度、物理力學性質(zhì)劃分。

（2）分層敘述內(nèi)容：對每一層巖土，要敘述如下的內(nèi)容：①分布；通常有 “廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見于”等用語。對于分布較廣泛的層位，要說明缺失的孔段；對于分布局限的層位，則要說明其分布的孔段；②埋藏條件：包括層頂埋藏深度、標高、厚度；③巖性和狀態(tài)：土層，要敘述顏色、成分、包含物、飽和度、稠度、密實度、狀態(tài)等；巖層，要敘述顏色、礦物成分、結構、構造、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、風化程度、巖心完整程度；裂隙的發(fā)育情況，要描述裂隙的產(chǎn)狀、密度、張閉性質(zhì)、充填情況；關于巖心的完整程度，除區(qū)分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外，還應描述巖心的形狀，即區(qū)分出長柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。

3、巖土物理力學性質(zhì)

這一部分是巖土工程勘察報告著重論述的問題，是進行工程地質(zhì)評價的基礎，包括以下內(nèi)容。

（1）取樣和試驗數(shù)據(jù)：應列表表示取樣個數(shù)、主要物理力學性質(zhì)指標。對每一物理力學指標，應有區(qū)間值、一般值、平均值，最小平均值、最大平均值，以便選用。

（2）原位測試情況：包括試驗類別、次數(shù)和主要數(shù)據(jù)。也應敘述其區(qū)間值、一般值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后的修正值。

（3）承載力：據(jù)室內(nèi)試驗資料和原位測試資料分別查算承載力標準值，然后綜合判定，提供承載力特征值的建議值。

報告中地基承載力的提出非常關鍵。地基承載力是否準確合理，直接影響到了基礎工程的安全和經(jīng)濟投入，因此對試驗資料數(shù)據(jù)的取舍必須綜合多方因素考慮后決定。

（4）巖體基本質(zhì)量等級：根據(jù)巖石試驗成果的單軸抗壓強度平均值對場地巖體基本質(zhì)量等級進行分類。

4、地下水簡述

地下水是決定場地工程地質(zhì)條件的重要因素。報告中必須論及：地下水類型，含水層分布狀況、埋深、巖性、厚度，靜止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度；含水層間和含水層與附近地表水體的水力聯(lián)系；地下水的補給和排泄條件，水位季節(jié)變化，含水層滲透系數(shù)，以及地下水對混凝土的侵蝕性等。地下水對混凝土的侵蝕性，要結合場地的地質(zhì)環(huán)境，根據(jù)水質(zhì)分析資料判定。應列出據(jù)以判定的主要水質(zhì)指標，即pH、HCO-3、SO2-4、侵蝕CO2的分析結果。

如地下水對混凝土有腐蝕性等特殊情況應提出處理建議。

5、場地穩(wěn)定性

應從以下幾個方面加以論述：（1）場地所處的地質(zhì)構造部位，有無活動斷層通過，附近有無發(fā)震斷層；（2）地震基本烈度，地震動峰值加速度；（3）場地所在地貌部位，地形平緩程度；（4）場地及其附近有無不良地質(zhì)現(xiàn)象，其發(fā)展趨勢如何。報告對場地穩(wěn)定性作出評價的同時，應對不良地質(zhì)作用的防治，增強建筑物穩(wěn)定性方面的措施提供建議。

6、地基基礎方案及地基持力層選擇建議

該部分應綜合擬建物本身結構特征以及場地的工程地質(zhì)情況，提出經(jīng)濟合理、安全可靠的基礎方案及持力層選擇建議。如采用樁基礎，應建議樁型、樁徑、樁長、樁周土摩擦力和樁端土承載力標準值；如為不良地基需作地基處理的，應提出地基處理意見，以供設計部門參考。

7、結論及建議

結論是勘察報告的精華，它不是前文已論述的重復歸納，而是簡明扼要的評價和建議。一般包括以下幾點：（1）對場地條件和地基巖土條件的評價；（2）結合建筑物的類型及荷載要求，論述各層地基巖土作為基礎持力層的可能性和適宜性；（3）選擇持力層，建議基礎方案；（4）地下水對基礎施工的影響和防護措施；（5）基礎施工中應注意的有關問題；（6）建筑是否作抗震設防；（7）其它需要專門說明的問題。

二、主要圖表

圖表同樣是巖土工程勘察報告不可缺少的組成部分，本文只作簡單敘述如下。

1、主要圖件

（1）勘探點（鉆孔）平面位置圖。

（2）鉆孔工程地質(zhì)綜合柱狀圖。

（3）工程地質(zhì)剖面圖。

（4）專門性圖件。

2、主要附表、插表

（1）巖土試驗成果表。

（2）原位測試成果表。

（3）鉆孔抽水試驗成果表。

（4）樁基持力層一覽表。

第3篇：簡述地下水的特點范文

關鍵詞：地鐵；明挖車站；滲漏水；處理

Abstract: briefly Ming dig metro station subject structure engineering disposal leakage of different construction methods, detailed introduces various plugging, grouting, waterproof material the reasonable choice and construction methods. Summarize the main structure of the causes of the leakage of the situation is different, and moved to the plugging method, so as to ensure the metro project is a waterproof effect

Key words: the subway; Ming dig the station; The leakage of; processing

中圖分類號：U231+.3文獻標識碼：A文章編號：

很多地鐵的車站采用地連墻支護明挖施工，車站的結構防水為剛性防水，冬季施工完成。車站建成后，站廳層和站臺層均有滲漏水現(xiàn)象，雨季特別是連續(xù)降雨后尤為嚴重。以前采取多種治理措施，如站內(nèi)注漿、堵漏等，但都沒有取得明顯效果。為了徹底治理地鐵車站的滲漏水，需要詳細地調(diào)查了車站滲漏點的分布、滲漏水量及車站周圍的環(huán)境，分析造成車站滲漏水的原因，包括外部環(huán)境和結構本身的原因，針對性地采取治理措施，并在治理過程中嚴格控制質(zhì)量

一、滲漏水原因分析

本著根治的目的，我們調(diào)查了部分滲漏水車站的結構設計、當初施工的具體情況和周圍環(huán)境，請有關專家共同分析，認為主要的滲漏原因有：

(1)地鐵車站的層級變化使得地下連續(xù)墻的帽梁及部分墻體被鑿除，導致地下連續(xù)墻的部分結構和防水遭到破壞，地下水向墻體內(nèi)側(cè)人滲。

(2)站廳層粱、板結構的鋼筋與地下連續(xù)墻伸出的鋼筋(胡子筋)連接，鋼筋逐步銹蝕后成為防水的薄弱點，造成站廳層踢腳線位置嚴重滲水。

(3)車站防水采用防水砂漿，為剛性防水，路面道路施工時對車站結構的震動較大，防水層在一定程度上遭到破壞。

（4)由于出現(xiàn)止水帶破損由于止水帶在制作、搬運和施工時造成的破損,常見有以下情況:①由于焊縫質(zhì)量差,焊接鋼筋電渣損壞止水帶;②由于混凝土表面有尖銳物,泵送混凝土時損壞止水帶;③由于初期支護表面凹陷大而止水帶張拉過緊在灌注混凝土時將止水帶擠破。以上破損形成的漏水點在施工檢查時未被發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后未及時處理,均可能引起滲漏。

二、滲漏水的治理措施

根據(jù)對滲漏原因的分析，地鐵車站一旦發(fā)生滲漏情況，對于維護結構、外包防水層則很難處理，一般采取對結構混凝土缺陷進行修復才能解決滲漏問題。地鐵車站主體結構漏堵主要以注漿封堵結構缺陷為主。滲漏的形式主要以點滲、裂縫滲漏、面滲、施工縫滲漏、誘導縫以及變形縫滲漏等。根據(jù)不同的滲漏情況分別采取相應的處理施工技術。一般在車站結構封頂，內(nèi)支撐體系及模架全部拆除，頂板外包防水層、頂板覆土完成、地下疏干井封堵完成后，上述各類缺陷引起的滲漏才會基本暴露，此時應全面檢查結構墻面，確定各個滲漏部位以及滲漏的形式，并加以標識和記錄。

根據(jù)滲漏水形成的原因，治理措施分為外部環(huán)境和內(nèi)部治理。外部治理以堵截可能滲人的水源為主，內(nèi)部治理根據(jù)不同部位的特點采取適宜的措施。考慮到地鐵車站滲漏影響較大，方案設計時首先進行堵水，若堵水效果不太理想，則沿站廳墻腳設排冰溝進行排水。在實際施工過程中發(fā)現(xiàn)，當完成外部治理和內(nèi)部堵水后，治理效果已達到要求，因此不再設置排水溝。

（1）外部環(huán)境的治理

外部治理以堵截可能滲入的水源為主。車站南側(cè)為雨、污水管和停車場沉陷處，雨、污水管滲水和沉陷處下雨時積水嚴重。因此，首先在車站南側(cè)地下連續(xù)墻外側(cè)及停車場內(nèi)沉陷處進行地面注漿。注漿管為φ42鋼管，管長6—10m，管身周圍梅花狀布φ10小孔，間距為1-1.5m。注漿漿液為水泥、粉煤灰漿液，水灰比為1：1，注漿壓力為0．2MPa。注漿完畢后對停車場內(nèi)沉陷部位地面進行清淤硬化處理，并設1％的坡將流人停車場內(nèi)的水引入雨水管中。

（2）站廳層南側(cè)踢腳線滲水的治理

取芯和鉆孔試驗表明車站結構現(xiàn)澆混凝土振搗密實，防水性較好，但在站廳層底板與墻交接部位(胡子筋)鉆孔時發(fā)現(xiàn)有水流出。這是由于地層中地下水通過地下連續(xù)墻防水破損處流人車站現(xiàn)澆混凝土外側(cè)，一部分水沿墻上升，遇到墻面防水薄弱處則流出，一部分沿胡子筋滲入站廳層底板焦碴層實地磚潮濕并沿踢腳線流出。施工時首先采用鋼筋檢狽艤確定胡子筋的準確位置，再向胡子筋處鉆φ10小吼，孔深300-500mm，盡可能接近胡子筋。采劇、巧、輕便的高壓注漿設備壓注聚氨脂嫁接漿液。漿液遇水膨脹，堵塞縫隙，排出胡子筋中的水，并防止地下水再滲入，具有良好的效果。

（3）變形縫處滲漏水的治理

由于站廳層地溝處變形縫滲漏水嚴重，施工時首先對變形縫兩側(cè)進行注漿，然后清理整個變形縫，清理槽寬20mm，直至橡膠止水帶位置。若有明水，用“立止水”瞬間堵漏劑進行堵塞，然后刷兩道“優(yōu)止水”高效防水劑，再用柔性材料“水盾”填滿，高度與溝底齊平。

（4）普遍注漿和重點注漿

混凝土防水性能差在施工中,施工縫、變形縫處理不當、配合比不當、振搗不當、灌注混凝土方法不當?shù)?均可能形成漏水點。漏水的形式和治水方案的選擇地下水從止水帶的破損處進入,經(jīng)止水帶的模筑凝土間的空隙將地下水引到混凝土防水的薄弱處,從而滲出混凝土表面。根據(jù)漏水量的大小和漏水的方式,滲漏的形式可分為大面積滲漏和比較集中的點、線滲漏。根據(jù)不同的滲漏形式采取了不同的治水方法:第1種情況采用普遍注漿,第2種情況采用重點注漿。普遍注漿施工本方法主要用于滲漏嚴重、出水點多、面積大的地段。這種方法注漿止水的原理是:漿液從拱頂?shù)淖{孔進入止水帶和模筑混凝土之間的空隙,再進入其它部位的細小裂紋,用以堵塞混凝土出水周圍的出水通道,因此起到大面積治水的作用。

三、地鐵車站滲漏治理應注意的問題

通過對地面進行注漿及地面處理，減少了雨、污水對車站周圍地層的灌人量，在很大程度上切斷了地下水的來源。對滲漏水點打孔注入聚氨脂嫁接漿液，切斷了地下水滲入途徑，使局部滲漏水得到治理。該地鐵車站滲漏水經(jīng)過治理后，運營近一年，證實達到了預期的治理效果。通過調(diào)查研究，我們認為地鐵車站滲漏治理應注意以下幾點：

(1)應充分調(diào)查地下水的滲漏分布情況、地鐵結構的施工情況和周圍的環(huán)境，認真分析可能造成滲漏的原因；

(2)針對滲漏的原因應由外到內(nèi)采取適宜的堵掃醋施，做到標本兼治，哪里漏水漏堵哪里是達不到治理效果的；

(3)應嚴格控制防水施工的質(zhì)量，確保治理方案的落實。

結語：

地鐵防水工程中, 細部構造的防水效果決定整個工程的防水質(zhì)量。選擇合理的防水方案、采取正確的施工工藝, 是確保細部構造防水質(zhì)量的關鍵，以上關于地鐵明挖車站滲漏水處理技術的觀點, 希望對今后地下防水工程具有一定的借鑒意義

參考文獻：

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第4篇：簡述地下水的特點范文

關鍵詞：施工時地下水處理結構自防水柔性外包防水

Abstract: aiming at the coastal city, geology and groundwater types, this paper combining the phase one subway engineering (line 3) waterproof is reviewed, and the construction of subway groundwater treatment, the subway from waterproof structure and flexible outsourcing waterproof summary.

Key words: groundwater processing structure construction from waterproof flexible outsourcing waterproof

中圖分類號：U231+.3 文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，我國地鐵工程發(fā)展迅速，我國正在籌建軌道交通的城市有近40個，擬建運營軌道交通線路60多條，預計到2015年，線路總長將達1700多公里。

地下工程的防水一直是一大難題。施工地下水及后期滲漏水是影響工程使用效果和壽命以及隧道安全的主要因素?，F(xiàn)把以青島地鐵為代表的巖質(zhì)海濱城市地鐵防水采用的材料、工法及需注意的問題做一下總結，以期能為類似工程提供參考。

工程概況

青島地鐵一期工程（3號線）線路全部為地下線，全線22座車站中，有12座是明挖車站，比重較大。本線沿線地形起伏比較大，巖土層豎向分布不均勻，淺部為土層或風化巖層，局部有砂層填充，深部基本為花崗巖，基本呈現(xiàn)“上軟下硬”的特點。這樣的工程地質(zhì)及海濱城市的特殊地理位置，對結構防水提出了較高的要求。

水文地質(zhì)特征

青島地鐵地下水類型較為獨特，主要有兩大類：第四系松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。

1）第四系松散巖類孔隙潛水

第四系孔隙水主要分布于各大河流河道中，主要含水層為中粗砂、含砂粘性土、碎石土中，屬沖洪積物，地下水豐富，滲透性較好。地鐵3號線部分區(qū)間在河流附近穿越時，豐富的地下水及不穩(wěn)定的砂層對區(qū)間隧道的開挖及防排水造成很大的壓力。

2）基巖裂隙水（微承壓水）

地鐵3號線區(qū)間及車站大部分位于穩(wěn)定的基巖中，基巖裂隙水是青島地鐵重要的地下水類型，基巖裂隙水主要賦存于強、中風化巖層中，地下水在基巖中的賦存量較小，逕流條件也差，主要由大氣降水補給，透水性弱，屬弱透水層。

根據(jù)相關的報告研究，青島地區(qū)地下水對混凝土結構及鋼筋有弱~微腐蝕性。

施工時地下水處理

3.1簡述

隧道全部或部分位于富水地層，隧道穿越富水砂層時，地下水是處理的重點，處理的目的是在地下水周圍形成止水帷幕，將隧道結構與富水地層隔離，對未開挖隧道做好保護。

3.2技術措施

1）洞內(nèi)注漿封堵：施工中可采用全斷面超前預注漿、洞內(nèi)水平旋噴樁帷幕、洞內(nèi)深孔預注漿，超前小導管預注漿等注漿封堵措施。

2）地面注漿隔離：通過地表深孔預注漿，旋噴樁等形成止水帷幕。一般針對富水地層，在洞內(nèi)措施難達到堵水效果而地表又具備施工條件時，可作為洞內(nèi)方案的輔助措施。

3）地面降水：通過在區(qū)間范圍內(nèi)打設降水井，將水位控制在區(qū)間基底以下，同樣可以起到保護的作用。

4)適當引排：對地質(zhì)較好的基巖，水量較小，采取注漿封堵的措施效果并不好，當?shù)叵滤牧魇Р粫鸬孛娴某两?、管線的位移及建筑物的傾斜時，可適當?shù)囊诺叵滤?/p>

結構防水型式

在保證結構、設備的正常使用、行車安全及經(jīng)濟合理的前提下，青島地鐵采取了一套行之有效的防水體系：以結構自防水為根本，施工縫、變形縫、穿墻管、樁頭等細部構造為重點，并在結構迎水面設置柔性防水層加強防水。

本文選取具有代表性的一明挖車站的防水形式做簡要介紹。

4.1防水等級及標準

青島地鐵一期工程（3號線）地下車站防水等級為一級，不允許滲水，結構表面無濕漬。

4.2結構自防水

混凝土自防水為防水的根本。搞好結構自防水，需要大力解決三大類的問題：一是保證混凝土的抗?jié)B等級，二是控制裂縫，三是混凝土的耐腐蝕問題。

按照新規(guī)范的要求，根據(jù)青島地鐵工程埋深實際情況，抗?jié)B等級取為P10，個別埋深較大的地段等級會有所提高；

防水混凝土的裂縫寬度，迎水面不得大于0.2mm，背水面不得大于0.3mm，并不得出現(xiàn)貫通裂縫。。

在應用防水添加劑時，可考慮試點采用性能良好，抗腐蝕性高的添加劑增強混凝土的抗腐蝕性能。

4.3柔性外包防水

4.3.1防水涂料

地下明挖車站的頂板防水層，目前國內(nèi)主要是以防水涂料為主，防水涂料可以適應于結構復雜的構造中，諸如上翻梁、斜坡、擋墻等，又可以和頂板混凝土基面緊密粘結，是較為理想的頂板防水材料的選擇。

傳統(tǒng)的防水涂料以聚氨酯類和聚合物類兩大類型為主，聚氨酯類對基面的潮濕比較敏感，施工周期較長；聚合物類可解決潮濕基面的問題，但不適于長期浸泡在水中。

目前青島地鐵明挖車站頂板采用2.5mm厚單組分聚氨酯防水涂料，也是國內(nèi)比較常見的、較為成熟的頂板防水涂料。

防水涂料的施工需注意幾點：

1）基層必須平整光滑，側(cè)墻模板接縫部位需嚴格要求；2）表面因涂刷產(chǎn)生的氣泡、鼓包需修整；3）多道涂刷時，厚度需均勻，并應達到設計要求；4）陽角需打磨圓滑，陰角需做成鈍角；5）涂料層表面未干前不能遇水，否則會影響防水效果。

4.3.2自粘防水卷材

明挖車站的側(cè)墻防水層的選擇根據(jù)圍護結構的不同，材料有所不同，有圍護結構（樁錨撐支護結構）的側(cè)墻，一般選用雙面或單面粘貼的自粘防水卷材，采用“外防內(nèi)貼法”施工，將防水卷材預先鋪設在圍護結構基面上，然后澆筑結構混凝土。放坡開挖或采用吊腳樁施工的明挖車站的側(cè)墻部位，因有施做側(cè)墻防水涂料的條件，一般選用適應性更好的防水涂料。

自粘防水卷材能較好的解決竄水的問題，竄水是地鐵防水中的一大難題，嚴重的竄水會對地鐵后期堵漏維修工作產(chǎn)生較大的不利影響，自粘類防水卷材能與地鐵結構滿粘，有比較好的斷裂延伸率，能滿足地鐵結構的變形及裂縫控制的要求。

綜合分析其他已建成地鐵，自粘防水卷材的防水效果較好，但在施工中還應該注意一下幾個問題。

具體為：

1）基層平整度必須符合設計要求。基面的平整度，光潔度和明水對柔性防水層的防水起到至關重要的作用，基面處理不好，防水層會被刺穿，拉折，褶皺，失去了防水效果，因此形成了的匯水區(qū)域相反會對結構自防水產(chǎn)生負作用。

2）自粘卷材的搭接縫問題。搭接縫做不好，會成為以后地鐵滲漏水的滲漏點，接縫粘結必須嚴密，不得出現(xiàn)翹邊現(xiàn)象。鋪設方向要統(tǒng)一，原則上不得出現(xiàn)四層搭接部位。

3）隔離膜的保護。隔離膜在綁扎鋼筋前需全部撕掉，但不得提前全部撕掉，而且甩搓部位隔離膜不得提前撕掉并隔離保護。

目前青島地鐵明挖車站采用的自粘防水卷材為4.0mm瀝青基聚酯胎預鋪防水卷材，防水效果較好，性價比較高。

1--結構側(cè)墻；2--4.0mm厚雙面粘合II型瀝青基聚酯胎預鋪防水卷材；3--水泥砂漿找平層；4--永久磚墻；5―圍護結構；6―70mm厚細石混凝土保護層；7―紙?zhí)ビ蜌指綦x層（頂板有植被時。為耐根系穿刺層）；8―2.5mm厚單組分聚氨酯涂膜；9―結構頂板；10--結構底板；11--50厚細石混凝土保護層；12--4.0mm厚雙面粘合II型瀝青基聚酯胎預鋪防水卷材；13--混凝土墊層；

圖1明挖車站結構防水設計

總結

目前我國防水材料市場仍處于低價競爭階段，市場秩序較為混亂，防水造價在工程造價中一般占1%―2%，受重視的程度低，容易被忽視，但是滲漏水的隱性危害非常大，結構滲漏水會影響建筑的使用功能，嚴重時可能毀掉整個建筑。

第5篇：簡述地下水的特點范文

【關鍵詞】公路橋梁工程；地基施工；技術處理；要點；井式施工

一、公路橋梁工程地基施工方式與特性

地基施工方式的研選與結構載重、地形、地質(zhì)、地下水位及周圍環(huán)境等各項條件均息息相關，公路橋梁工程常采用的地基施工方式有：(1)直接地基；(2)筏式地基；(3)樁地基(4)；井式地基；(5)沉箱地基；(6)壁式地基等六種類型。其中，直接地基為淺地基，為符合結構載重所需，必須依據(jù)地層分布，考慮承載力及沉陷量進行地基埋置深度以及尺寸設計，一般而言，其所需深度較淺，但平面所占面積較大，在工程性質(zhì)良好、承載層較淺的地層以及用地取得容易的郊區(qū)較為適用；筏式地基可以同時提供多根柱(墩)載重的大面積RC地基板，則適用于建筑物等的地基采用；而樁地基為深地基，為一般位于軟弱地層上的工程最常選擇的地基施工方式，而樁長的研訂通常取決于地層的特性，一般工程均會將樁底設計在較好的承載層深度，以取得較穩(wěn)定的基礎，目前而言國內(nèi)基樁長度最深約達120m，而為能鉆掘深層地盤，基樁工程通常需要使用的機具設備與施工空間較大，費用也較高；沉箱地基，顧名思義是以沉降的方式施作地基結構，然而為順利讓地基結構沉入地下，施工中必須要加載或小量超挖，因此地基常有傾斜或偏心等情況，而超挖過大時更容易造成工區(qū)附近地層下陷，施工控制精度較差，過去常用于河川地或高灘地等較無鄰近構造物的區(qū)域，近年來在城市內(nèi)部施工中也會有采用壓入式沉箱工法的案例，但該沉箱常作為潛盾(或推進)工程的工作井使用；井式地基的結構型式類似沉箱，較大差異在于施工順序，通常以人工或小型機械開挖的方式鑿井，再于井中施筑地基結構，由于開挖期間必須保持井壁穩(wěn)定施作壁面保護，例如噴凝土、巖釘、鋼襯板等，避免坍方造成施工危險，一般會選擇在工程性質(zhì)良好，地下水位較深的地層施筑，因為以小型機具施工，地基平面尺寸較小(一般直徑約5~10m)，所以也是施工空間局限的工程所常選擇的地基施工方式。地基施工方式的選擇除了考慮水平側(cè)向力、垂直承載力、側(cè)向位移、沉陷量等，對于施工性也必須納入考慮。以直接地基及樁地基而言，都必須要施作地基版來傳遞載重，因此必須視地層情況設計臨時開挖擋土支撐來施作，在用地取得容易地區(qū)，可以斜坡明挖方式進行，速度快、施工容易，但若開挖深度較深或用地有限的情況下就必須先打設擋土支撐系統(tǒng)再開挖，但實踐中在施工高度受限的環(huán)境(如橋下或電纜線下方施工)或在地形陡峭崎嶇的斜坡面上，要打設擋土樁或架設水平支撐都有困難，而在這些困難施工環(huán)境下，井式地基則具有小型施工機具、施工面積較小及克服堅硬地盤等優(yōu)勢。

二、井式地基設計考慮

井式地基因具有可因地制宜采用小型機具施工、地基面積小、開挖工法可順應地形等特點，因此在公路橋梁工程中，是使用較廣泛的施工方式。井式地基設計除了必須考慮地層、地形坡度以及地下水的影響外，同時免不了必須依據(jù)上構的載重條件分析地基承載力以及沉陷量等，以維持地基的穩(wěn)定性。此外，若于河川地或高灘地選擇采用井式地基，其地基深度也須考慮河川的沖刷深度以決定井式地基深度，避免因掏刷地基外露而影響地基穩(wěn)定；此外，井式地基斷面通?？紤]用地范圍及上部結構載重、地層條件等綜合分析，若采用直徑大斷面者(約8～12m以上)通常井式地基結構體會采中空，中空處會填砂或填充強度較低的混凝土，而若斷面直徑較小者(約8m以下)，則必須要考慮施工空間會以實心井式地基結構體進行設計，并增加地基本身斷面強度及重量以抵抗橋墩產(chǎn)生塑性鉸后傳遞下來的力量，特別是當承受彎矩時，仍必須符合設計規(guī)范規(guī)定的偏心載重地基最小受壓面積比。在井式地基的公路橋梁工程分析上，必須分別考慮水平及垂直向的支承力及變位量進行檢核，以下簡述之。井式地基在垂直承載力的考慮上，由于井式地基開挖時土體側(cè)向解壓，在開挖面?zhèn)缺诔４蛟O巖釘或錨筋等，造成地基施工擾動，完成后的周圍土壤并無法完全包覆地基結構，恐無法發(fā)揮側(cè)向摩擦力，故設計時常保守忽略側(cè)向垂直摩擦力的貢獻，僅考慮井式地基底部的地盤反力。而井式地基常使用于坡地環(huán)境，在斜坡上的地基則必須考慮斜坡特性進行適當折減，折減系數(shù)隨坡度增加而減少。

三、井式地基施工注意事項

本文通過匯整所執(zhí)行相關案例的經(jīng)驗，歸納井式地基常遭遇的問題如下：1.開挖過程中大量地下水涌入問題，施工階段可用大型深井抽降，將地下水降低或?qū)?，以利混凝土澆注作業(yè)保持較干燥的井壁；2.井式地基混凝土澆注后，混凝土須達預定強度方可停止抽水作業(yè)，以避免因地下水入滲造成保護層的混凝土漿流失；3.若采用較小直徑井式地基時，因無法采用大型開挖機具于井內(nèi)施工，挖掘進度較慢；4.軟弱地層及松散土層使用井式地基時，可先地盤改良，以避免施工中的壁面坍塌、涌水或涌砂現(xiàn)象；5.若開挖擋土壁以鋼襯板施工，則鋼襯板與周圍地層之間隙如何以砂漿灌滿填實，必須特別注意；6.井式地基的開挖出土及運送等作業(yè)，隨開挖深度越增加則越困難，須特別注意施工安全；7.若井式地基設計成中空的結構體，則鋼筋組立及模板施作較為繁雜；8.地下水位較高時，井式開挖壁面較不易控制，表面較不平順且容易超挖；9.井式地基于地下水位較高的地層中施工時，應特別注意降水及導排水問題；10.井式地基施工應注意挖土、出土作業(yè)安全，以及施工中開挖監(jiān)測壁體情況。井式地基施工不須大型機具，具有因地制宜的特性，主要施工機具包括吊車、挖土機、鉆機、卡車、發(fā)電機、空壓機、送風機、噴漿機、電焊機等，而機具大小及設備多寡可視現(xiàn)地可用空間調(diào)整。井式地基在開挖之前必須先進行放樣及整地，尤其在地形坡度較為陡峭的坡地區(qū)域，考量地基尺寸及施工空間，無法采用直接地基及樁地基時，井式地基可能為較佳的選擇方案，考慮地形陡峭無法大規(guī)模整地的緣故，為降低坡地開挖范圍，多以竹削工法搭配井式地基井口開挖，有關竹削工法的說明，可另行參閱相關技術文件，本文不再詳述。完成整地及放樣后，在井口施作高約50cm的RC環(huán)型梁，同時可作為防落護欄的地基，也可以防止地表徑流灌入開挖范圍內(nèi)。開挖時，在深度約8m以內(nèi)可于地表以PC300挖土機直接開挖，開挖深度較深時，則必須于井內(nèi)以小型挖土機開挖，將土石倒入吊桶后吊出井外，而每次開挖深度以1m為原則，可視地層條件酌予調(diào)整，每次開挖后必須立刻進行開挖壁面保護(如鋼襯板、掛網(wǎng)噴凝土、巖栓、鋼支保等)，開挖時須隨時注意地下水滲入情況，輕微入滲時加強開挖面保護，避免壁面塌落，入滲較多時則必須于井外打設大口徑深井抽水，將地下水降低至開挖面下，井內(nèi)積水則設集水坑抽出井外。開挖至預定深度后，先在底部打設10cm厚，以便于結構施筑，再根據(jù)設計圖說明施作底板及地基結構，井式地基鋼筋組立作業(yè)可視施工條件，先行于地面完成鋼筋籠綁扎后，使用吊車吊放至開挖完成的井內(nèi)，或?qū)⒓庸ね瓿傻匿摻盍系跞刖畠?nèi)，鋼筋籠在井內(nèi)綁扎組立。施筑井式地基結構原則上以4m為一升層，逐層向上重復綁筋、組模、混凝土澆注作業(yè)，而由于井式地基深度較深，灌漿時常因灌漿方式不當或速度太快，導致施工質(zhì)量不佳，因此必須注意灌漿時控制混凝土泵送速度，并控制灌漿管高度須維持在1m內(nèi)，同時利用震動機搗實混凝土，避免混凝土粒料析離。另外，由于井式地基開挖一般深度較深(約>15m)，屬于危險工作場所，針對施工安全必須謹慎處理，為防止人員、物品自井口墜落，井口周圍必須設置護欄與防護網(wǎng)，井內(nèi)施工必須設備妥善的通風、照明、通訊與進出設備，進入井式地基內(nèi)作業(yè)前須先行進行井內(nèi)的氧氣濃度與有害氣體濃度偵測，確認施工環(huán)境安全。

四、結語

井式地基為各結構物于丘陵地形或麓山地帶公路橋梁工程常選擇的地基施工方式之一，必須依據(jù)其地層特性、結構需求、經(jīng)濟性以及施工性等進行綜合評估分析其妥適性。井式地基不適合于軟弱黏土、松散砂土及地下水位高的地層，較適合于適當深度內(nèi)(一般約10~25m)存在堅硬承載層(如卵礫石層或巖層)的地層條件時采用之。井式地基因施工可不需大型機具，因此具備可因地制宜的施工特性，對于用地不足或地勢陡峭的情況下，不失為合適的地基施工方式。地下水位分布對于井式地基施工的成敗相當重要，在地下水位較高處的井式地基開挖必須式先考慮各種滲水的可能性，并預先做好降水、導排水或保護措施，避免開挖失敗。井式地基一般深度均較深(>15m)，井內(nèi)開挖條件不佳，為高風險施工環(huán)境，必須考慮施工安全需求，設置保護措施。在陡峭邊坡地形的井式地基可搭配竹削式擋土開挖工法，可有效降低開挖面積，對環(huán)境保護及邊坡擾動較小。

參考文獻

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第6篇：簡述地下水的特點范文

關鍵詞:工程地質(zhì)勘察；報告編制；程序；圖表編制要點

中圖分類號：F407.1 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著我國國民經(jīng)濟不斷高速發(fā)展，越來越多的基礎建設項目不斷興建。地質(zhì)勘察在工程設計和施工中占有重要地位，加強地質(zhì)勘察工作，有利于工程的施工質(zhì)量和工程的順利完成。而地質(zhì)勘察報告是工程地質(zhì)勘察的最終成果，提高工程地質(zhì)勘察報告編制質(zhì)量十分重要。當然，不同的工程項目，報告編制反映的內(nèi)容和側(cè)重有所不同。對于水利工程勘察而言，其勘察工作具有較強的隱蔽性、專業(yè)性等特點，對勘察報告編制的要求也更為嚴格。

1 報告的編制程序

一項勘察任務在完成現(xiàn)場放點、測量、鉆探、取樣、原位測試、現(xiàn)場地質(zhì)編錄和實驗室測試等前期工作的基礎上，即轉(zhuǎn)入資料整理工作，并著手編寫勘察報告。巖土工程勘察報告編寫工作應遵循一定的程序，才能前后照應，順當進行。不然的話，常會出現(xiàn)現(xiàn)場編錄與實驗資料的矛盾、圖表間的矛盾、文圖間的矛盾，改動起來費時費力，影響效率，影響質(zhì)量。

2 報告論述的主要內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察報告正文應包括緒言、區(qū)域地質(zhì)概況、水庫區(qū)工程地質(zhì)條件、建筑物工程地質(zhì)條件、天然建筑材料及結論和建議等。

緒言應包括:工程位置、工程主要指標、主要建筑物的布置方案，工程地質(zhì)勘察提出的主要問題和結論，本階段工程地質(zhì)勘察工作概況，完成的工作項目和工作量。

區(qū)域地質(zhì)概況應包括:區(qū)域地層巖性、地質(zhì)構造、地貌和物理地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)及地震地質(zhì)等概況，可溶巖區(qū)應重點說明喀斯特發(fā)育規(guī)律及喀斯特地下水的補排條件，有關區(qū)域構造穩(wěn)定性的主要結論和地震基本烈度。

水庫工程地質(zhì)條件應包括:水庫地質(zhì)條件、水庫滲漏的性質(zhì)、途徑和范圍，計算參數(shù)的確定，計算公式的選用，計算成果及其分析和說明，處理方案的建議和結論。水庫浸沒區(qū)地質(zhì)條件，地下水壅高計算參數(shù)和公式的選定及計算成果的分析說明，浸沒標準的確定。根據(jù)水庫運用水位預測的浸沒范圍，浸沒區(qū)的分類，可能的發(fā)展情況和防護措施的建議。庫岸穩(wěn)定性分段，不同設計水位時的不穩(wěn)定巖土體的位置、高程、方量，主要地質(zhì)條件，計算參數(shù)選擇，計算成果和觀測資料等以及失穩(wěn)影響和防治措施的建議。評價水庫誘發(fā)地震的條件潛在震源區(qū)的確定及其震級上限的預測。

各建筑物的工程地質(zhì)條件應包括:壩、閘址工程地質(zhì)條件(包括地質(zhì)概況與選定壩型、壩軸線、樞紐布置方案有關的工程地質(zhì)條件，壩基巖體工程地質(zhì)分類，工程地質(zhì)問題及評價和有關工程地質(zhì)問題處理的建議。引水隧洞工程地質(zhì)條件應包括:工程地質(zhì)條件分段及說明，圍巖工程地質(zhì)分類和工程地質(zhì)問題評價及處理建議。渠道工程地質(zhì)條件應包括:工程地質(zhì)條件分段及說明，渠道建筑物的工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題評價及處理建議。廠址工程地質(zhì)條件應包括:廠區(qū)工程地質(zhì)條件，調(diào)壓井或調(diào)壓塔或壓力前池，地下壓力管道或明管，地面廠房或地下廠房。尾水渠或尾水洞的工程地質(zhì)條件，主要工程地質(zhì)問題評價及處理建議溢洪道，通航建筑物和導流工程等的工程地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問題評價等。

天然建筑材料應包括:各類材料的實際需要量，并按不同材料和不同料場分述產(chǎn)地地形地質(zhì)條件，勘探和取樣情況，儲量和質(zhì)量評定，開采和運輸條件等。

結論和建議應包括:闡明建筑物區(qū)的基本地質(zhì)特點，對各建筑物主要工程地質(zhì)問題及評價以及對技施設計階段勘察工作的建議?？辈靾蟾嬉罁?jù)主要規(guī)范、規(guī)程說明工程地質(zhì)問題是勘察工作的基礎，工程地質(zhì)問題的論證和解決則是勘察工作的核心?，F(xiàn)對工程勘察報告組成的幾個部分進行分述如下:

2.1 地質(zhì)地貌概況

地質(zhì)地貌決定了一個建筑工地的場地條件和地基巖土條件，應從以下三個方面加以論述:(1)地質(zhì)結構構造。主要闡述的內(nèi)容是:地層、巖性、厚度，構造形跡，勘察場地所在的構造部位，巖層中節(jié)理、裂隙發(fā)育情況和風化、破碎程度。如果勘察場地為平原區(qū)，應劃分第四系的成因類型，論述其分布埋藏條件、土層性質(zhì)和厚度變化。(2)地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態(tài)、次一級地貌單元劃分。如果場地小且地貌簡單，應著重論述地形的平整程度、相對高差。(3)不良地質(zhì)現(xiàn)象。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

2.2 地基巖土分層及其物理力學性質(zhì)

這一部分是工程勘察報告著重論述的問題，是進行工程地質(zhì)評價的基礎。下面介紹分層的原則和分層敘述的內(nèi)容。

(1)分層原則。土層按地質(zhì)時代、成因類型、巖性、狀態(tài)和物理力學性質(zhì)劃分，巖層按巖性、風化程度、物理力學性質(zhì)劃分。厚度小、分布局限的可作夾層處理，厚度小而反復出現(xiàn)可作互層處理。

(2)分層編號方法。常見三種編號法:第一，從上至下連續(xù)編號，即①、②、③……層。這種方法一目了然，但在分層太多而有的層位分布不連續(xù)時，編號太多顯得冗繁；第二，土層、巖層分別連續(xù)編號，如土層Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3，，；巖層Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3，，；第三，按土層成因類型分別編號。如某工地填土1；沖積粘土2-1、沖積粉質(zhì)粘土2-2，沖積細砂2-3；殘積可塑狀粉質(zhì)粘土3-1、殘積硬塑狀粉質(zhì)粘土3-2；強風化花崗巖4-1，弱風化花崗巖4-2，微風花崗巖4-3。第二、三種編法有了分類的概念，但由于是復合編號，故而在報告中敘述有所不便。

(3)分層敘述內(nèi)容，對每一層巖土，要敘述如下的內(nèi)容:

①分布:通常有“普遍”、“較普遍”、“廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見于”等用語。

②埋藏條件:包括層頂埋藏深度、標高、厚度。如場地較大，分層埋深和厚度變化較大，則應指出埋深和厚度最大、最小的孔段。

③巖性和狀態(tài):土層要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實度、分選性等。

④取樣和實驗數(shù)據(jù):應敘述取樣個數(shù)、主要物理力學性質(zhì)指標。

⑤原位測試情況:包括試驗類別、次數(shù)和主要數(shù)據(jù)。也應敘述其區(qū)間值、一般值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計后的修正值。

⑥承載力:據(jù)土工試驗資料和原位測試資料分別查算承載力標準值，然后綜合判定，提供承載力標準值的建議值。

2.3 地下水簡述

地下水是決定場地工程地質(zhì)條件的重要因素。報告中必須論述地下水類型，含水層分布狀況、埋深、靜止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度；含水層間和含水層與附近地表水體的水力聯(lián)系；地下水的補給和排泄條件，水位季節(jié)變化，含水層滲透系數(shù)，以及地下水對混凝土的侵蝕性等。對于小場地或水文地質(zhì)條件簡單的勘察場地，論述的內(nèi)容可以簡化。有的內(nèi)容，如水位季節(jié)變化，并非在較短的工程勘察期間能夠查明，可通過調(diào)查訪問和搜集區(qū)域水文資料獲得。地下水對混凝土的侵蝕性，要結合場地的地質(zhì)環(huán)境，根據(jù)水質(zhì)分析資料判定。應列出據(jù)以判定的主要水質(zhì)指標。

第7篇：簡述地下水的特點范文

關鍵詞：深基坑鋼板樁施工技術

Abstract: in this article, through it states the steel sheet pile structure size of the design, mechanical check and construction method of deep foundation pit construction USES the steel plate pile supporting technology to have the certain reference value.

Keywords: deep foundation pit steel sheet pile construction technology

中圖分類號：TV551.4+2文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

近年來，隨著我國鐵路建設事業(yè)的飛速發(fā)展，各種基礎建設項目相繼增多，基坑開挖的支護是鐵路承臺施工的重要環(huán)節(jié)。對于一些跨越地方河流的承臺設計比較深，隨之基坑開挖深度較深，加之地下水特別豐富，基坑開挖安全成了一個很重要的問題。對于地下水位豐富、開挖比較深的基坑，采用鋼板樁支護可以有效阻止地下水，確保施工安全，加快施工進度，縮短工期。

二、施工特點

1、深基坑開挖采用鋼板樁有效的阻止了地下水，確?；娱_挖的安全。

2、設備、人力投入少，勞動力強度低，安全性強。

3、施工簡單、施工速度快，可以縮短工期，周轉(zhuǎn)材料利用率高，施工成本低。

三、鋼板樁圍堰尺寸設計及力學驗算

（一）鋼板樁圍堰設計

以我公司施工京滬高鐵青滄特大橋跨河北省力通聯(lián)鋼管廠人工湖施工為例，承臺尺寸為12.5m×8.1m矩形尺寸，承臺基坑開挖前，選用15米拉森Ⅲ型鋼板樁（型號為400mm×170mm×15.5mm）進行圍堰施工，確保鋼板樁入土深度不小于5米，圍堰設置要求大于承臺尺寸2.0米，鋼板樁圍堰尺寸定為：16.5m×12.1m矩形尺寸。圍堰自上而下設置4道內(nèi)部支撐，采取“分層開挖、分層支撐”設置原則；內(nèi)部支撐由圍囹、縱向支撐和斜撐組成；圍囹采用35H型鋼，縱向支撐、斜撐采用壁厚10mm的Ф426螺旋鋼管?；娱_挖至承臺底標高以下0.5米處，基坑底部澆注0.5米厚C25封底砼。見下圖（尺寸:cm）：

（二）鋼板樁支護結構驗算

1、內(nèi)部支撐驗算

對于多層支點的支護體系，常采用等彎矩布置的形式以充分利用鋼板樁的抗彎強度，減少支護體系的投入量。其計算步驟為：根據(jù)所選鋼板樁型號由以下公式確定最大懸臂長度h

（簡明施工計算手冊）

式中，f――鋼板樁抗彎強度設計值；f=200MPa

W――截面抗彎模量；W=2270cm3

――土壓力容重；

Ka――土壓力系數(shù)；（見土壓力計算）

根據(jù)表1計算各支撐的跨度

2、鋼板樁驗算

對于15米鋼板樁，根據(jù)土壓力分布特點，其第四層支撐和基坑底承受的荷載最大，那么只計算第四層支撐距離基坑底部的鋼板樁受力情況。拉森鋼板樁[σ]=200Mpa，I=38600cm4,W=2270cm3。

（1）土壓力計算

根據(jù)地質(zhì)資料，主動土壓力的容重加權平均值, 被動土壓力的容重加權平均值為，摩擦角=30°，土的凝聚力c=10kPa。內(nèi)力圖如下（尺寸：cm）：

根據(jù)朗肯土壓力公式（簡明施工計算手冊）

主動土壓力應力公式

被動土壓力應力公式

=18×15×0.333=89.91kN/ m2

=18×5×3=270 kN/ m2

第四道支撐的應力

=18×7×0.333=41.96kN/m2

=0.5×18×152×0.333=674.33kN

=0.5×18×25×3=675kN

（2）強度計算

受力情況為梯形分布荷載，故可以分解為均布荷載和三角形分布荷載，受力計算時采用兩個荷載計算疊加。見下圖：

故滿足要求。

（3）撓度計算

，故滿足要求。

四、施工方法

1、施工準備

將新舊鋼板樁運到工地后，詳細對其檢查、丈量、分類、編號，同時對兩側(cè)鎖口用一塊同型號長2～3m的短樁作通過試驗，鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷，采用冷彎、焊補、割除、接長等方法加以整修。為保證插打過程順利，在鎖口處涂以適量的黃油。

2、插打方法

插打鋼板樁之前必須進行測量放樣，放出鋼板樁圍堰尺寸，并灑出灰線，鋼板樁采用單根插打，鋼板樁插打順序即先從遠離便道側(cè)向便道側(cè)進行插打。將鋼板樁運至指定位置，然后用吊車的兩個吊鉤吊起，使鋼板樁成垂直狀態(tài)，脫出小鉤，用液壓鉗夾住鋼板樁移向安插位置，插入已就位的鋼板樁鎖口中。鋼板樁在淤泥質(zhì)地段擠進過程中，受到淤泥中塊石或其它不明障礙物等側(cè)向擠壓作用力大小不同容易發(fā)生偏斜，采取以下措施進行糾偏：在發(fā)生偏斜位置將鋼板樁往上拔1.0～2.0m，再往下錘進，如此上下往復振拔數(shù)次，可使大的塊石等障礙物被振碎或使其發(fā)生位移，讓鋼板樁的位置得到糾正，減少鋼板樁的傾斜度。與合攏口相鄰的10-15片鋼板樁先插打至樁的穩(wěn)定標高，利用鋼板樁調(diào)整樁的位置，并且合攏口兩側(cè)鋼板樁具有高差，便于插打，待合攏后，再將鋼板樁打至設計標高。

3、鋼板樁圍堰支撐的安設

基坑采用挖掘機進行開挖。結合本基坑工程的特點，圍堰自上而下設置四層支撐，在確保安全的前提下，基坑支撐的施工與基坑開挖同步進行，采取“分層開挖、分層支護”的原則，圍堰內(nèi)部支撐由四周圍檁圍檁、縱向水平支撐、斜撐組成，其連接處全部采用焊接，必須焊接牢固。

基坑開挖時，由于鋼板樁的咬合不緊密會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，現(xiàn)場采用棉絮、再生棉等物品進行堵塞。

4、鋼板樁圍堰支撐的拆除

鋼板樁圍堰支撐拆除與安制是一個相反的過程。支撐支撐必須嚴格按照“自下而上、分層回填、分層拆除”原則進行。即先給圍堰內(nèi)回填土，回填至要拆除的內(nèi)支撐的位置，拆除該層內(nèi)支撐?；靥顣r，要保證回填的土頂面低于圍囹30cm，嚴禁回填土過高，給拆除支撐帶來不便；拆除支撐后，為了防止鋼板樁和未拆除支撐的變形過大，回填土要求必須是干土，嚴禁回填淤泥等軟土。

五、結束語

第8篇：簡述地下水的特點范文

【關鍵詞】地鐵隧道；施工工藝；雙側(cè)壁導坑法

【Abstract】During the construction of tunnel， it is inevitable to go through complex geological conditions and poor rock section. Dalian city is located in peninsula， where the geological conditions are loose， abundant groundwater， jagged stratification. This article， taking the both-side heading method used in the Friendship Street StationOne Two Nine Street station interval for example， introduces the construction principles， characteristics， processes and methods of it， which provides reference for similar project.

【Key words】Subway tunnel； Construction Technology； Both-side heading method

0 前言

在城市隧道建設中修建淺埋大跨度區(qū)間隧道，洞室自穩(wěn)性差、周邊結構物、管線復雜，為確保淺埋大跨度隧道的施工安全及周邊結構物與管線安全，施工過程中必須采用最佳的施工技術及方法，減少圍巖擾動，最大限度地保持圍巖應力，使隧道支護滿足結構設計要求[1-2]。大連市位于半島的城市，其地質(zhì)條件主要體現(xiàn)為土松石碎、地下水豐富、巖層交錯的典型復雜地質(zhì)。地鐵一二九街站～長春路站區(qū)間隧道渡線段圍巖穩(wěn)定性差、支護結構跨度大埋深淺，施工難度大，在施工中通過研究與創(chuàng)新，順利完成該段主體施工，為類似工程積累了經(jīng)驗。

1 工程概況

本區(qū)間設計起訖里程為DK8+299.135～DK9+220.768，區(qū)間里程DK9+136.447處線路右側(cè)設施工豎井，區(qū)間DK8+885.500處設聯(lián)絡通道，為線路最低點位置，與泵房結合設計，DK8+535.000處左右線均設人防段。本區(qū)間隧道采用暗挖法施工，為單洞單線或單洞雙線馬蹄形斷面，復合式襯砌。線路縱斷呈“V”字型坡，區(qū)間最大覆土厚度23m，最小覆土厚度10m。

本區(qū)間在里程DK9+124.168～DK9+203.856段設計為區(qū)間渡線段，渡線段隧道開挖斷面寬度20.4米，高度14.2米，拱部埋深10.4～12.2米，設計采用雙側(cè)壁導坑法進行施工。

1.1 工程地質(zhì)

本區(qū)間整體上看東高西低，屬于剝蝕低丘陵。該場區(qū)位于復州-大連凹陷南部，四級構造單元在地層區(qū)劃上屬于旅大小區(qū)，除有太古界基底出露外，蓋層以上為上元古界及古生界地層為主。中、新生界不發(fā)育。沿線NW斷裂多為張性斷裂； EW向斷裂十分發(fā)育，為逆沖斷裂，全部南傾，伴有燕山期輝綠巖脈侵入。斷層活動性調(diào)查結果表明，兩組斷裂沒有發(fā)現(xiàn)晚更新世以來的活動跡象，均屬早中更新世活動斷裂或前第四紀活動斷裂。

1.2 水文地質(zhì)

大連市的氣候?qū)贉貛Ъ撅L氣候，并具有海洋影響的特點。冬季氣溫較低，降水少。夏季氣溫較高，降雨集中，較多。氣候和降雨量隨冬、夏季風的轉(zhuǎn)換而變化。每年5-9月為雨季。

本場地地下水按賦存條件主要為空隙水及基巖裂隙水?？障端饕x存在素填土層及卵石層中，基巖裂隙水主要賦存于強風化及中風化板巖中。穩(wěn)定地下水位埋深5.9～9.40m，水位高程2.63～9.71m，年水位變幅約1～3米。地下水的排泄途徑主要是蒸發(fā)和地下徑流，主要補給來源為大氣降水和周邊低丘陵地貌徑流補給。

1.3 周邊環(huán)境

本區(qū)間主要沿中山路敷設，地下管線密集，區(qū)間兩側(cè)建筑物林立，主要為企事業(yè)單位、商鋪、住宅和學校等。區(qū)間線路側(cè)穿或下穿大連市公安局、大連市檢察院、大連市法院、大連市市政府、大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院、大連市百盛購物中心大樓、大連市人民廣場以及人民廣場下防空洞等。本區(qū)間地面為中山路，車流較大，地下管線密集，道路兩邊有重大型車輛通過，交通繁忙，車體重大，車速較快，隧道受到的沖擊力較大。

2 雙側(cè)壁導坑工藝原理及特點

雙側(cè)壁導坑法工藝即在主體隧道兩側(cè)施作先行側(cè)壁導坑，先行側(cè)壁導坑提前進洞，進行支護和加固處理，使側(cè)壁導坑之間的未被開挖掉的土體成為兩道側(cè)壁間的橫撐，從而成一個穩(wěn)定可靠的“地下基坑”的圍護結構，承受因開挖主體隧道而產(chǎn)生的土體的側(cè)向壓力，并限制圍巖土體的豎向變形（沉降） [3]，同時，對富水地層進行洞內(nèi)水平降水。在導洞臨時側(cè)壁支護下，區(qū)間隧道施工以新奧法為依托，采取加密超前管棚、加強超前注漿、初支背后注漿加固支護方法，控制地表下沉，通過全過程的施工監(jiān)控量測，監(jiān)視土體及結構的穩(wěn)定，隨時調(diào)整支護參數(shù)，使主體結構能安全順利地建成。

雙側(cè)壁導坑法運用“新奧法”基本原理，采用錨噴支護，充分利用圍巖的自承能力，對原狀土體擾動小，并且能夠?qū)?shù)據(jù)處理和信息反饋技術應用于施工，能確保施工安全、快速。利用雙側(cè)壁導坑法對隧道進行施工，能很好的解決圍巖極易坍塌變形段大斷面隧道開挖的安全性問題，且其自身結構簡單，安全可靠，拆裝方便、靈活。能有效地保護圍巖原狀土體結構，使工程的施工對原狀土體的影響非常之小。

3 施工方法

3.1 施工技術難點

雙側(cè)壁法施工應遵循“超前支護、短進尺、強支護、早封閉成環(huán)、勤量測、襯砌緊跟、用量測指導施工”的原則進行施工[4]。

3.1 雙側(cè)壁導坑分部開挖尺寸的確定

雙側(cè)壁導坑法，一般是將整個斷面分為8個或12個小的導坑斷面，單個導坑高度在2.5～4.5 m之間[5]，導致空間較狹小，一般不適于施工機械作業(yè)，只能采用人工開挖，掘進效率低。

考慮現(xiàn)場實際地質(zhì)條件，先采用超前支護對導坑掌子面土體進行噴混凝土封閉加固，施工中單個導坑高度采用4.5～5.5 m，寬度約4.5～5.5 m，增加了開挖速度，在可自穩(wěn)條件下減少了圍巖暴露時間和對圍巖的擾動。實際分部數(shù)為9個，見圖1所示。

3.2 雙側(cè)壁導坑法施工順序

施工順序如圖1所示。圖中：1、4 部側(cè)壁導坑斷面開挖及相應的初期支護；2、5部側(cè)壁導坑斷面開挖及支護； 3、6部側(cè)壁導坑斷面開挖及相應的初期支護，回填部分土體以利行車及反壓；7、8、9順序開挖及相應的初期支護； 分段整體仰拱灌筑分段長度4～6m。

圖 1 雙側(cè)壁導坑法施工工序

圖2 雙側(cè)壁法施工工藝流程圖

3.3 施工工藝流程簡述

雙側(cè)壁導坑法施工工藝在特殊地質(zhì)條件下具有特殊性，通過對本項目施工工藝流程進行簡述，為相似工程提供參考（施工工藝流程圖見圖2）。

1）側(cè)壁導坑施工

一側(cè)導坑先施工，另一側(cè)導坑滯后15～20m施工。

2） 導坑上半斷面施工

開挖之前，在1號導坑測量畫出開挖輪廓線，沿開挖輪廓線打設超前小導管（Φ42@300，t=3.25mm，L=3m，兩榀一打）并注漿；臺階法開挖1號導洞，每次開挖進尺0.5m，采用人工開挖，裝載機運土至洞外裝車；周邊初噴混凝土進行初期支護及中隔板，厚度5 cm；架立工字鋼架，掛外側(cè)鋼筋網(wǎng)，焊外側(cè)縱向連接鋼筋，工字鋼架間距0.6 m，在底部橫向設H17.5 型鋼臨時支撐并縱向連接鋼筋；在周邊鉆錨桿孔，安裝系統(tǒng)徑向錨桿并注漿，安裝鎖腳錨桿（Φ42，t=3.25mm，L=3m，每榀工字鋼2根）并注漿；周邊臨時支撐間噴纖維混凝土至一定厚度，臨時支撐間一次噴滿；周邊掛外側(cè)鋼筋網(wǎng)，焊外側(cè)縱向連接鋼筋；周邊復噴纖維混凝土至設計厚度。

3）中導洞斷面開挖施工

待1號導坑開挖15m后，臺階法開挖2號導洞；周邊初噴混凝土，厚度5 cm；架立格柵鋼架，掛鋼筋網(wǎng)，焊縱向連接鋼筋，格柵鋼架間距0.6 m；在周邊鉆錨桿孔，安裝系統(tǒng)徑向砂漿錨桿及鎖腳錨桿并注漿；周邊復噴鋼纖維混凝土至設計厚度。

4）導坑下半斷面施工

待2號導洞開挖15m后，臺階法開挖3號導洞；如上完成側(cè)墻及仰拱初期支護；在側(cè)墻鉆錨桿孔，安裝系統(tǒng)徑向砂漿錨桿并注漿；待3號導洞開挖完成后，施做該導洞仰拱防水墊層及防水保護層；按照設計圖紙施做左側(cè)仰拱二襯鋼筋及二襯混凝土，完成左側(cè)仰拱二襯結構施工。

5）側(cè)墻二襯結構施工

待底部仰拱二襯結構施工完成后中部支撐斷面施工之前，施做仰拱回填部分；仰拱回填施做完成并達到強度后，分段拆除臨時中隔板，采用整體液壓臺車施做側(cè)墻二襯結構；側(cè)墻二襯結構拆模后，及時采用工25b工字鋼進行側(cè)向V字型支撐，確保施工安全，左右兩側(cè)交錯施工。

6）中部支撐斷面施工

左右兩側(cè)側(cè)墻二襯結構完成后，在7號導洞（中部上導洞）拱部打設超前導管，注漿加固地層；臺階開挖7號導洞，及時施做初期支護，并在中部做豎向臨時鋼支撐；7號導洞（中部上導洞）開挖8～10m后，分段拆除左右兩側(cè)導洞內(nèi)壁上部的臨時中隔壁和拱部的豎向臨時鋼支撐，及時鋪設拱部防水層并施做拱部二襯結構，每循環(huán)長度不大于6m；分段拆除中隔壁和臨時橫撐，由上向下逐步開挖8號導洞（中部中導洞）及9號導洞（中部下導洞）；分段開挖底部仰拱，并及時封閉初期支護，仰拱每次開挖長度不超過2～3榀鋼架間距；仰拱開挖長度達到6m時，分段拆除相應中隔壁施做仰拱防水墊層及保護層，并施做仰拱二襯結構；最后施做9號導洞（中部下導洞）仰拱回填，完成區(qū)間渡線段開挖及二襯結構施工。

4 結論

大連地鐵隧道，從2009年12月1日開始施工， 2013年12月主體竣工，工程的成功實施，積累了在復雜地質(zhì)條件下大跨徑地鐵隧道施工技術的寶貴經(jīng)驗。主要結論如下：

（1）通過施加超前小導管可增加摩擦力，改變圍巖的自身支撐強度。

（2）對各導坑采用臺階法施工時，可有效的減少工序循環(huán)時間和施工干擾，加大施工進度。

（3）復雜地質(zhì)條件下大跨徑地鐵隧道采用雙側(cè)壁導坑法雖然施工工序繁瑣，但通過對施工工藝進行調(diào)整，合理安排人員和機械，控制好施工工序和施工要點，仍可以在確保安全施工的前提下有效提高施工進度。

【參考文獻】

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[2]施仲衡.淺埋暗挖法設計理論論述[J].現(xiàn)代隧道技術， 2005，42（2）：37-39.

[3]宋長銀.黃土隧道施工：雙側(cè)壁導坑法[J].甘肅科技， 2009， 25（17）：126-129.

[4]藍洋.羊角大斷面隧道雙側(cè)壁導坑施工[J].隧道建設，2009，2.

[5]郝小蘇.龍頭山八車道公路隧道雙側(cè)壁導坑法施工[J].鐵道標準設計， 2008（z2）：96-99.

第9篇：簡述地下水的特點范文

關鍵詞：電性特征；地層特征；變質(zhì)巖裂隙水；斷層

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1683（2017）03-0126-06

Abstract：To find out the relationship between the hydrogeological properties and electrical characteristics of metamorphic rock fissure water in water-shortage areas of Taihang Mountains contributes to analyse occurrence patterns of metamorphic rock fissure water.The metamorphic rock area in Fuping County is a typical water-shortage area.Based on the regional geological data，we studied the electrical properties of metamorphic rock fissure water using audio frequency telluric electricity field method，radioactivity exploration，audio frequency magnetotelluric method，and induced polarization method.An efficient and rational combination of technical methods to search rich part of underground water was formed.The results showed that there is evident consistence between the hydrogeological properties and electrical characteristics of the metamorphic rock fissure water in Fuping County.The groundwater exploration in the metamorphic rock fissure water area in Fuping County has huge practical significance， and it will serve as an example for finding groundwater in other metamorphic rock areas of this type.

Key words：electrical characteristics；strata characteristics；metamorphic rock fissure water；fault

位于太行山和五_山余脈交匯處的河北省保定市阜平縣，其區(qū)域地下水分布規(guī)律主要受新華夏系構造體系的控制，地下水類型主要為松散巖類孔隙水和變質(zhì)巖類裂隙水，地下水分布規(guī)律較為復雜。該縣地表水、淺層地下水水質(zhì)差，泉水水量小，深部地下水開采程度低，嚴重影響人民生活、制約經(jīng)濟發(fā)展[1]。

近六十年來，太行山變質(zhì)巖地區(qū)的基巖裂隙水研究積累了豐富的資料[6-8]。廖資生認為地質(zhì)構造制約了基巖裂隙水的分布和富集規(guī)律。宋獻方認為基巖裂隙水循環(huán)機理不清，急需各類技術手段成果對水文參數(shù)的研究提供技術支持。

20世紀50年代，太行山變質(zhì)巖地區(qū)的水文地質(zhì)工作開始起步，近60年來積累了各類豐富的資料[6-8]。廖資生認為基巖裂隙水以裂隙為主要的貯、導向空間，其地下水運動和富集規(guī)律主要受地質(zhì)構造條件所控制。宋獻方認為山區(qū)徑流減少原因缺乏實驗數(shù)據(jù)的支持，山區(qū)水保工程及水利工程對山區(qū)基巖水循環(huán)影響機理不清，水文參數(shù)缺乏，地下水補給機制急需查明。

本次工作以典型的太行山變質(zhì)巖裂隙水分布區(qū)-阜平縣為例，研究了該區(qū)基巖地下水的電性特征。在搜集、分析區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)資料的基礎上，廣泛進行了多種方法的探測工作，對各類電性參數(shù)分布特征進行了合理的地質(zhì)-地球物理解釋，對比分析了研究區(qū)基巖裂隙水的電性特征和水文地質(zhì)特征。在此基礎上，形成了一套高效合理的適合研究區(qū)尋找地下水富水部位的技術方法組合。實踐證明，該技術方法組合具有高效、快捷、準確的特點，能為地下水的合理利用與保護提供決策依據(jù)，具有明顯的社會意義。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

選擇阜平縣史家寨鄉(xiāng)凹里村為例對太行山區(qū)典型片麻巖局部富水部位進行研究，其地質(zhì)特征簡述如下：

①研究區(qū)屬于風化片麻巖地區(qū)。

②第四系為沖積物，主要為砂、礫石和卵石。

③基巖為阜平期坊里片麻巖，巖性主要為黑云斜長片麻巖、淺粒巖和角閃斜長片麻巖。

④研究區(qū)巖脈發(fā)育，輝綠巖、正長斑巖為主，閃長玢巖、石英鈉長斑巖次之。

⑤研究區(qū)各類地質(zhì)構造較為發(fā)育。

⑥片麻巖節(jié)理發(fā)育，呈強風化狀態(tài)。

⑦斷層破碎帶為主要控水構造。

2 研究區(qū)電性特征及電探方法的選擇

在收集分析前人研究資料的基礎上，在凹里村進行了多種電探方法的物性試驗工作[9-12]，總結了凹里村研究區(qū)地層的電性特征（見表1）。

分析前期物性試驗成果，凹里村的電性特征研究選擇了音頻大地電場法（audio frequency telluric electricity field method，簡稱TEF）、放射性法（radioactivity exploration，簡稱RE）、音頻大地電磁法[15-18]（audio frequency magnetotelluric method，簡稱AMT）和激電法（induced polarization method，簡稱IP）。根據(jù)研究區(qū)水文地質(zhì)條件，上述方法測線的布置應盡量垂直于地質(zhì)構造體的走向。在滿足各種場地的前提條件下，盡可能多的采用兩種及其兩種以上的方法，多參數(shù)、多角度的總結和提高研究效果。

3 研究區(qū)變質(zhì)巖基巖裂隙水電性特征

阜平縣變質(zhì)巖基巖裂隙水主要賦存于太行山北、中段構造隆起部位的各類變質(zhì)巖裂隙中，其巖性一般為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、淺粒巖、斜長片麻巖和斜長角閃巖等。

在阜平縣凹里村進行了地質(zhì)調(diào)查。（1）地表出露第四系沖積物，主要由砂、礫構成。（2）局部出露角閃斜長片麻巖風化殼，呈現(xiàn)全風化、強風化狀態(tài)，裂隙發(fā)育明顯。（3）巖脈發(fā)育，主要為閃長巖，條帶狀產(chǎn)出，走向近東西。（4）地質(zhì)構造發(fā)育，大致呈東西向展布，為正斷層，具供水意義。（5）斷層破碎帶為主要控水構造，也是導水通道。因此，找水方向為風化殼裂隙水、斷層構造水以及基巖裂隙水。

在凹里村重點部位布置了地質(zhì)剖面A-B（地質(zhì)剖面A-B位置見圖1），地質(zhì)剖面見圖2。剖面顯示，凹里村地表分布為第四系砂、礫，厚度約為5 m。下伏地層由淺到深依次為角閃斜長片麻巖、淺粒巖和黑云斜長片麻巖。角閃斜長片麻巖為風化殼，裂隙十分發(fā)育，厚度不足20 m。剖面前部有閃長巖脈出露地表。剖面中后部有北傾正斷層出現(xiàn)。相對下盤，斷層上盤基巖裂隙更為發(fā)育。

在凹里村布置了各類電探方法測線（見圖1），對比分析了各測線的電性研究成果。

圖3顯示，TEF01測線（橫軸為距離X，單位為m；縱軸為電位差ΔV，單位為mV）的220 m（電位差為1.2 mV）和TEF03測線的250 m（電位差為1.2 mV）τΤ魷值縹徊畹橢擔推測為斷層的反映。需要注意的是，其中TEF01測線在220～260 m之間存在一個寬緩的低值帶（電位差為1.0～1.3 mV），說明該區(qū)域內(nèi)基巖裂隙十分發(fā)育。TEF01測線10 m處以及TEF02測線30 m處出現(xiàn)電位差高值，推測為閃長巖脈的影響。阜平至史家寨公路西側(cè)為山體，凹里村向東約400 m為板峪河，第四系覆蓋層由西向東逐步增厚，導致由西向東電位差異常變化幅度由TEF01測線的陡峭變?yōu)門EF03測線的平緩。

圖4顯示，RE01測線（橫軸為距離X，單位為m；左側(cè)縱軸為電位差ΔV，單位為mV；右側(cè)縱軸為3分鐘內(nèi)放射性讀數(shù)counts/3min，無單位）放射性讀數(shù)異常高值出現(xiàn)在190 m處（放射性讀數(shù)值高達36），對應的TEF01電位差異常低值在220 m處，據(jù)此可推測前述斷層北傾。需要注意的是，RE01測線190～270 m的放射性讀數(shù)高值異常帶（放射性讀數(shù)值為21～36），正好與圖3中TEF01測線220～260 m之間的電位差低值寬緩異常帶相對應，證明該區(qū)域內(nèi)基巖裂隙十分發(fā)育。

圖5顯示，AMT01測線（地電斷面解譯圖中橫軸為距離X，單位為m；縱軸為深度D，單位為m；等值線為電阻率，單位為Ω?m）210 m附近，埋深50～150 m電阻率曲線出現(xiàn)近乎陡立的下降，推測該處存在前述近東西向斷層，并可根據(jù)電阻率等值線變化趨勢推測斷層大致北傾，結論與放射性法和音頻大地電場法一致。AMT01測線210～270 m之間出現(xiàn)電阻率低值“洼地”（電阻率值低于500 Ω?m），推測該區(qū)域內(nèi)基巖裂隙十分發(fā)育。

在上述結論的基礎上，考慮場地條件對布置鉆機的限制，設置了兩個激電點IP01和IP02。IP01和IP02分別位于AMT01測線的165 m和210 m處。初步推測210 m處變質(zhì)巖基巖裂隙水富水性比165 m處優(yōu)越。

在AMT01測線的165 m和210 m處分別設置激電點IP01和激電點IP02。圖6顯示，當激電點IP01和激電點（橫軸為供電極距AB/2，單位為m；縱軸為極化率polarizability，單位為%）的AB/2小于20 m時（據(jù)AB/2=20 m，根據(jù)經(jīng)驗公式推測埋深大致應該約為14 m），IP01的極化率（范圍為2.16%～2.47%）基本上大于IP02（范圍為1.85%～2.16%），測線165 m處淺部地層呈現(xiàn)高極化特征，推測該處淺部角閃斜長片麻巖風化殼裂隙水的富水性比210 m處優(yōu)越。AB/2大于20 m后，IP02的極化率（范圍為2.30%～2.98%）基本上大于IP01（范圍為2.31%～2.86%），測線210 m處深部地層呈現(xiàn)高極化特征，推測該處由淺到深分布有淺粒巖裂隙發(fā)育區(qū)以及黑云斜長片麻巖斷層破碎帶，變質(zhì)巖破碎程度高，裂隙十分發(fā)育，深部富水性更佳，該處深部富水性比165 m處優(yōu)越。

在AMT01測線210 m處布置ZK01，實施探采結合井1眼，井深100 m，進行了抽水試驗（見圖7）。

抽水試驗證明：（1）第四系松散砂、礫層厚度為4.0 m，富水性一般，涌水量為3 m3/h。（2）角閃斜長片麻巖風化殼，厚度為13.21 m，風化程度高，富水性好，涌水量為21 m3/h。（3）斷層鉆遇深度為76.52 m。下盤基巖較完整，具阻水作用。上盤破碎程度較高，為重要的富水部位，涌水量為31 m3/h。斷層破碎帶為主要的控水構造，也是導水通道。（4）斷層北側(cè)的淺粒巖基巖裂隙十分發(fā)育，基巖厚度為59.31 m，富水性好，涌水量為25 m3/h。該井總涌水量達80 m3/h。

凹里村電探方法研究成果顯示，基巖裂隙水的電性特征與地層特征之間具有一致性，且電性特征參數(shù)之間能夠互相驗證，大大增加了電探方法地質(zhì)解釋的可靠性。

適用于該研究區(qū)水文地質(zhì)特征的電探技術方法組合可總結如下：根據(jù)不同方法的適用性和物性前提，認為音頻大地電場法、放射性法、音頻大地電磁法和激電法等方法組合適宜于太行山片麻巖地區(qū)局部富水部位的勘查。首先利用音頻大地電場法進行掃面，初步確定研究區(qū)可能存在的基巖裂隙發(fā)育帶和斷層構造帶，然后在基巖裂隙發(fā)育帶和斷層構造帶使用放射性法進行對比，驗證該構造的可靠性。隨后應用音頻大地電磁法確定其具置及其含水構造特征，最后布置激電法，利用極化率特征推斷含水構造的富水性。

4 結論

在阜平縣開展了變質(zhì)巖基巖裂隙水的電探方法研究，分析了各類方法成果，研究了電性特征分布規(guī)律和變質(zhì)巖裂隙水的賦存特性。

（1）研究區(qū)地下水主要為風化殼裂隙水、斷層構造水以及基巖裂隙水。風化殼裂隙水廣泛分布在風化殼裂隙中，埋藏淺，富水性一般。斷層構造水一般受到斷層走向的控制，埋藏深，富水性好。基巖裂隙水主要分布在變質(zhì)巖裂隙發(fā)育處，埋藏深度中等，富水性好。

（2）研究區(qū)變質(zhì)巖裂隙水的電性特征，一般體現(xiàn)為TEF電位差低值、RE放射性讀數(shù)高值、AMT電阻率低值以及IP極化率高值的組合，各特征參數(shù)能夠互相驗證，且電性特征與地層特征之間具有一致性。

（3）適用于該研究區(qū)水文地質(zhì)特征的電探技術方法組合具有快捷、高效和準確的特點，值得在類似地區(qū)推廣使用。

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