地下水工程地质
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岩土工程勘察测量规范GB50021—XX地下水、工程地质测绘和调查岩土工程勘察测量规范GB50021—xx-地下水、工程地质测绘和调查7地下水7.1地下水的勘察要求7.1.1岩土工程勘察应根据工程要求,通过搜集资料和勘察工作,掌握下列水文地质条件:1地下水的类型和赋存状态;2主要含水层的分布规律;3区域性气候资料,如年降水量、蒸发量及其变化和对地下水位的影响;4地下水的补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及其对地下水位的影响;5勘察时的地下水位、历史最高地下水位、近3~5年最高地下水位、水位变化趋势和主要影响因素;6是否存在对地下水和地表水的污染源及其可能的污染程度。
7.1.2对缺乏常年地下水位监测资料的地区,在高层建筑或重大工程的初步勘察时,宜设置长期观测孔,对有关层位的地下水进行长期观测。
7.1.3对高层建筑或重大工程,当水文地质条件对地基评价、基础抗浮和工程降水有重大影响时,宜进行专门的水文地质勘察。
7.1.4专门的水文地质勘察应符合下列要求:1查明含水层和隔水层的埋藏条件,地下水类型、流向、水位及其变化幅度,当场地有多层对工程有影响的地下水时,应分层量测地下水位,并查明互相之间的补给关系;2查明场地地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响;必要时应设置观测孔,或在不同深度处埋设孔隙水压力计,量测压力水头随深度的变化;3通过现场试验,测定地层渗透系数等水文地质参数。
7.1.5水试样的采取和试验应符合下列规定:1水试样应能代表天然条件下的水质情况;2水试样的采取和试验项目应符合本规范第12章的规定;3水试样应及时试验,清洁水放置时间不宜超过72小时,稍受污染的水不宜超过48小时,受污染的水不宜超过12小时。
7.2水文地质参数的测定7.2.1水文地质参数的测定方法应符合本规范附录e的规定。
7.2.2地下水位的量测应符合下列规定:1遇地下水时应量测水位;2稳定水位应在初见水位后经一定的稳定时间后量测;3对多层含水层的水位量测,应采取止水措施,将被测含水层与其他含水层隔开。
地下水的地质作用地下水与土石相互作用会使土体和岩体的强度和稳定性降低,产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象,给工程的建筑和正常使用造成危害。
滑坡、岩溶、潜蚀、土体盐渍化和路基盐胀、多年冻土和季节冻土中冰的富集、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等都与地下水的存在和活动有关,地下水还常常给隧道施工和运营带来困难,甚至带来灾害。
因此地下水对工程有极其重要的影响。
地下水指的是埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水。
地下水的富集必须具备三个条件,有较多的储水空间,有充足的补给水源和有良好的汇水条件。
地下水长期在地下运动,可从岩石中获得大量可溶性的物质成分,使之成为成分复杂的溶液。
其常见成分有O、K、Na、Ca、Mg、C1等地下水中常见元素;主要离子元素有氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、钠离子、钾离子;常见的气体有O2、N2、CO2、H2S;地下水中还含有大量的胶体物质Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2及以胶体形式存在的有机质。
多数地下水的PH在6.5到8.5之间。
地下水是自然界水的一部分。
据估算,埋藏在地下17Km以内的地下水总量约为8.4×1015m3,其中有一半埋藏在地面以下1Km的范围内。
地下水能在岩石中储存和运动是因为岩石具孔隙度和渗透性,地下水能否在岩石中运动取决于岩石的渗透性。
地下水据其在孔隙中的存在形式可分为吸附水、薄膜水、毛细水和重力水。
吸附水是受静电引力作用以分子状态吸附于岩石表面的水。
吸附水厚度大于几个到几百个水分子直径时,便形成薄膜状即薄膜水。
当孔径小,水量增多时,水受表面张力作用逆重力方向运动,称毛细水。
若孔径较大,水的重力大于表面张力和静电引力时,水受重力影响垂直渗流即重力水。
根据地下水的运动方向分为包气带地下水和饱气带地下水。
包气带地下水是呈垂直方向运动的水。
埋藏在包气带中的地下水,主要以吸附水、薄膜水和毛细水形成存在。
在包气带内局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水称为上层滞水,它是埋藏在地面以下包气带岩土层中的水,它在距地表很近的包气带内,局部的隔水层上。
工程地质地下水位计算公式地下水位是指地下水面的高低位置,是地下水系统中一个重要的参数。
在工程地质领域中,地下水位的计算对于工程设计、施工和环境保护都具有重要意义。
因此,正确地计算地下水位对于工程地质工作者来说至关重要。
本文将介绍地下水位的计算公式及其应用。
地下水位的计算公式主要依赖于地下水的补给与排泄过程。
地下水的补给主要来自于降雨、河流、湖泊等地表水体的渗漏,以及地下水系统间的水平补给。
而地下水的排泄则主要通过地下水径流、蒸发和植被蒸腾等方式进行。
在工程地质中,我们通常使用以下公式来计算地下水位:G = R E P。
其中,G代表地下水位,R代表地下水的补给量,E代表地下水的排泄量,P 代表地下水的抽取量。
这个公式是一个简化的地下水位计算公式,它假设地下水系统处于稳定状态,即地下水的补给与排泄达到了平衡。
在实际工程中,我们还需要考虑地下水系统的非稳定性,以及地下水位受到人为活动的影响等因素。
在实际工程中,地下水位的计算还需要考虑到地下水系统的地质特征、水文地质条件、降雨量、地表水位等因素。
一般来说,我们可以通过以下公式来计算地下水位:G = (R E P) / K。
其中,K代表地下水的补给系数,它反映了地下水系统的渗流能力。
在不同的地质条件下,地下水的渗流能力会有所不同,因此K值也会有所变化。
通过对地下水系统进行水文地质勘察和分析,我们可以得到K值的估算,从而计算出地下水位。
除了上述的计算公式外,我们在工程地质中还需要考虑到地下水位的变化规律。
地下水位的变化受到季节、降雨、地表水位、地下水抽取等因素的影响。
因此,我们需要通过长期的地下水位观测数据,来分析地下水位的变化规律,从而更加准确地预测地下水位的变化趋势。
在工程实践中,正确地计算地下水位对于工程设计、施工和环境保护都具有重要意义。
例如,在地下水位较高的区域,需要采取防渗措施来保护工程的安全;在地下水位较低的区域,需要通过地下水补给措施来满足工程的用水需求。
地下水对地下结构工程地质勘察的影响与处理地下水是指存在于地下土壤或岩层中的水体。
在地下结构工程地质勘察中,地下水的存在和运动对工程的设计和施工都会产生一定的影响。
因此,合理处理地下水问题是确保地下结构工程成功实施的重要环节之一。
地下水对地下结构工程地质勘察的影响主要表现为以下几个方面:1. 地基稳定性:地下水的存在会直接影响地下结构工程的地基稳定性。
当地下水位高于工程地表时,会对土壤的抗剪强度和压缩性质产生一定影响,使得地基土质变软,增加地基沉降和变形的风险。
2. 地下水压力:地下水的存在会对地下结构工程产生一定的地下水压力。
地下水压力的大小与地下水位高度、地下水饱和度以及土壤渗透性等因素有关。
地下水压力对工程结构的稳定性和安全性产生直接影响,例如,可能引起工程结构的渗漏、浸润和破坏等问题。
3. 涌水和冲刷:地下水的存在给地下结构工程地质勘察带来了涌水和冲刷的风险。
涌水是指地下水从土壤或岩层中涌出,给工程施工和地下结构带来不利影响,如浸泡、分手和坍塌。
冲刷是指地下水流动对工程结构造成物理冲刷和侵蚀,导致结构破坏的现象。
针对上述地下水对地下结构工程地质勘察的影响,我们可以采取一系列处理措施来确保工程的安全和稳定:1. 减少地下水位:通过地下排水、井点抽水和排水设施等方法,可以有效地降低地下水位,减少地下水对工程的影响。
这可以通过降低孔隙水压来降低地基土的饱和度,增加地基土的抗剪强度和稳定性。
2. 抑制涌水和控制水压:通过施工井眼封堵、暂时抑制岩层裂隙的涌水和减少地下水压力的方法,可以有效地控制涌水和水压问题。
例如,可以采用注浆、灌浆和封堵等措施加固裂隙和地层,防止涌水和破坏。
3. 加固地基土和结构体:对于地基土质较差的情况,可以采用加固地基的方法来增加地基的承载力和稳定性。
常用的加固措施包括灌浆、土石方填充、地基加固桩和钢筋混凝土桩等技术。
此外,在设计和施工过程中,还需要合理布置排水管道和防水层,以防止地面水和地下水进入工程结构。