关于地下水对工程的论文

一、前言 近几年在洛阳地区，深井降水利用较多，但有些单位在计算过程中采用的公式不当，或者考虑的因素不周，最终会造成降水的失败，最后不得不加井，这样既费钱又费时间，下面就以本人在深井降水方面的经验来和大家探讨。 二、深井降水概念 深井（管井）井点，又称大口径井点，系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大，易于布置，排水量大，降水深（>15m），降水设备和操作工艺简单等特点。适用于渗透系数大（20-250m3/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大、时间长的降水工程应用。 三、深井设计 1、计算思路 第一步将基坑进行等效化为一口大井，第二步确定基坑总的涌水量，第三步确定单井出水量，第四步确定井的数量。 2、参数的确定与计算 1）、设计水位降深 水位降深在满足施工要求的时候，应尽量选择较小水位的降深，一般降到操作面下即可（有特殊要求的除外），这样可最大程度上避免降水对地层的影响，不至于造成地基承力的下降。 2）、井深及井径的选择 要想使水位降低至操作面下，可以有两种途径，一种是加大井的直径和井的深度，即增大单井的落差，从而达到使最高水位降至操作面下.另一种通过均匀布井，控制单井的落差，使水位均匀降至设计要求。前一种布井少，对地层扰动大，如建筑物对地基要求高时，此方法不可采用（除非施工后注浆），且此方法对原有建筑物也会带来较大的不利影响；后一种方法可能布井较多，但对地层扰动小，对原有建筑的危害也较小，因此条件允许时应优先选用后一种方法。另外井深还要考虑单井的出水量与自已现有的水泵配套。 井深主要是根据水位降深、所需要的单井出水能力、水泵的进水口的位置、含水层的厚度、及泥浆淤积深度等因素进行选择。 井径的选择要综合考虑以下几种因素：A、单井要求的出水量；B、水泵的直径；C、当地施工机械，及井管的规格，如选用市场常用的规格，价格可能会便宜对控制成本有益。 3）、渗透系数的选择 渗透系数是降水计算中重要的参数，此参数可以从地质报告中选取，但在大面积布井前，须重新验证，或者搜集附近的实际数据作为参考。 4）、含水层的厚度的取值 含水层的厚度也是一个重要的参数，但地质报告中一般不给出，如果没有地区经验，只能通过综合考虑以往施工经验和降水井的深度及地层的规律来确定。也可事先假定一个数值，按完整井模型，采用使含水层厚度按每1米的间隔递增，计算总的涌水量，然后按非完整井的模型，以同的方法计算总涌水量，最终你会发现，它们会有一个重合点，这样你可以利这一重合点，并结合以往经验综合确定含水层厚度。 5）、深井降水计算 深井单井计算较为简单，计算结果一般与实际较为吻合。但群井计算结果就千万别（群井中单井的出水量）。由于降水时，一般要采用一个以上的井，降水井同时抽水时，互相形成干扰，无法以单井的计算来判断水位的降深，实际上这些井形成了干扰群井。群井总的涌水量计算公式，一般采用近似拟合得出，总涌量各个规范或者计算手册上所列公式的计算结果一般相差无几，且物理意义明确，很容易理解，具体施工时可以参看《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98）或者江正荣的《建筑施工计算手册》。降水施工中最重要的一环是确定单井的出水量。 （1）等效半径计算 矩形基坑： 式中：a、b——分别为基坑的长短边边长； 不规则块状基坑等效半径： 式中：ro——基坑的等效半径； A——基坑的面积 （2）、降水影响半径 式中：R——降水影响半径； K——渗透系数； H——含水层的厚度； （3）、群井总涌水量 A、均质含水层潜水完整井计算公式 B、均质含水层潜水非完整井计算公式 式中：Q——基坑总的涌水量 ；S——设计水位降深 l——过滤器长度； （4）、单井出水量 前面已经说明，总涌量各个公式计算结果基本相同，且在实际施工中吻合较好，但单井出水量就难以确定。下面以一个实例来看一下单井出水量的确定。 某一工程地下水位20米需降深5米，井深35米（有效深度）渗透系数70m/d，含水层厚度为15米，管井直径400. ①按《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98）公式进行计算。 =24×10×400/50=1920 m3/d 式中：q——单井出水量（m3/d）；d——降水井管径（mm）；l`——淹没部分的过滤器长度（m）； a`——与渗透系数有关的经验系数（ ②按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中给出公式进行计算： =120×××10× =3105 m3/d 式中：q——单井出水量（m3/d）；rs——过滤器半径（m）；l——淹没部分的过滤器长度（m）；k——含水层渗透系数（m/d）； ③按完整井单井出水量计算（无干扰） q= =3735 m3/d =324m 式中：q——单井出水量（m3/d）；rw——过滤器半径（m）；k——含水层渗透系数（m/d）；R——降水影响半径； ——含水层的原始厚度； ——淹没部分的过滤器长度（m）；从以上三项计算结果可以看出，最小的为第一项（与实际最接近）。第二第三项结果相差不多。此工程基坑面积为3000平方米，按第一、二项计算结果综合的单井出水量最后布井8口，抽水1周，水位只降了不到2米最后布置26口井将水位降到操作面以下。这是什么原因呢？根几个工程的分析，主要是单井出水计算误差太大。实际测得平均单井出水量约为800m3.第二对干扰井的概念理解不清，当为群井时每个井的出水量就会大为减少，也许在施工时你会说个别井出水量很大，但这只能代表一点，不能以此作为计算井数的单井的出水量。实际的单井出水量只能用所有井的平均值来代表。但在施工前无法知道平均值的情况怎么计算，方法有两个：第一在计算的基础上乘以一个小于1的系数；第二统计以往工程的数值对计算结果进行修正，修正的原则在后的叙述中说明。 （5）、管井数量确定 用总的涌水量除以单井出水量，再加以一定的富余系数即可确定，且此富余系数一般不小于. （6）、布井原则 深井一般沿基坑周围离边坡上缘2米左右环形布置，施工允许的情况也可在基坑中布置一部分井（这样降水效果更好），井点应深入透水层6-9米，通常应比所需降水的深度深6-8米，井距一般为8-15米，井距太大时降水效果不好，如果计算出的数据使井间距大于15米，一般要进行修正。这其中还要考虑到有些水泵坏时，维修的间隔不能给附近水位造成过大的提升，也就是说要有一定的富余度。 四、降水对周围环境的影响及其防范措施 在降水过程中，由于会随水流带出部分细微土粒，再加上降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因而会引起周围地面的沉降，在建筑物密集地区进行降水施工，如因长时间降水引起过大的地面沉降，会带来较严重的后果。 为防止或减少降水对周围环境的影响，避免产生过大的地面沉降，可采取下列一些技术措施： （1）采用回灌技术：降水对周围环境的影响，是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建（构）筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水（即降水井点抽出的水），形成一道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变，这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。 （2）采用砂沟、砂井回灌：在降水井点与被保护建（构）筑物之间设置砂井作为回灌井，沿砂井布置一道砂沟，将降水井点抽出的水，适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下，实践证明亦能收到良好效果。 （3）使降水速度减缓：在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上，降水曲线较平缓，为此可将井点管加长，减缓降水速度，防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中，调小离心泵阀，减缓抽水速度。还可在邻近被保护建（构）筑物一侧，将井点管间距加大，需要时甚至暂停抽水。 为防止抽水过程中将细微土粒带出，可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量，亦能有效防止降水引起的地面沉降。 五、降水施工时应考虑的因素 1、布井时，周边多布，中间少布；在地下补给的方向多布，另一方向少布。 2、布井时应根据地质报告把使井的滤水器部分能处在较厚的砂卵层中，避免使之处于泥砂的透镜体中，从影响井的出水能力。 3、钻探施工达到设计深度后，根据洗井搁置的时间的长短，宜多钻进2——3m，避免因洗井不及时泥浆沉淀过厚，增加洗井的难度。洗井不应搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。 4、水泵选择时应与井的出水能力相匹配，水泵小时达不到降深要求；水泵大时，抽水不能连续，一方面增加维护难度，另一方面对地层影响较大。一般可以准备大中小几种水泵，在现场实际调配。 5、降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。同时应有一定量的备用设备，对出问题的设备能及时更换。 6、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。当发生停电时应及时更新电源保持正常降水。 7、降水施工前，应对因降水造成的地面沉降进行估算分析，如分析出沉降过大时，应采取必要措施。 8、降水时应对周围建筑物的观测。首先在降水影响范围外建立水准点，降水前对建筑物进行观测，并进行记录。降水开始阶段每天观测两次，进入稳定期后，每天可以只观测一次。 [参考文献] [1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） [2]《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98） [3]江正荣，《建筑施工计算手册》。 [4]任天培，彭定邦，郑秀英，何成富，周柔嘉《水文地质学》 [5] 《基础工程施工手册》（第二版）

谈谈水文地质在工程地质的重要性论文

在日常学习和工作中，大家都写过论文吧，论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，下面是我为大家整理的谈谈水文地质在工程地质的重要性论文，希望对大家有所帮助。

摘要：

对于工程地质勘查工作来说，其涉及到的内容较多，而其中的水文地质对工程地质的勘察质量具有直接的影响。为了更好的提高工程勘查质量，需要对水文地质进行科学的勘察，然后根据水文地质特点选择合适的预防和处理措施，这样才能够有效消除地下水对工程质量的影响。

关键词：

水文地质；工程地质勘查；地下水

1、前言

我国的地域较为辽阔，各地的水文地质条件差别较大，在进行工程勘查的过程中，由于对水文地质问题的研究深度不足，加上设计过程中的水文地质问题经常被忽略，导致经常出现一些地下水变动造成工程事故的现象，这为我国的工程地质勘查工作带来了较大的影响。为了能够更好的提高工程勘查质量，本文作者对工程勘查中的水文地质问题进行了简单的分析，并提出了几点预防和改善建议。

2、工程地质简介

对于工程地质，其指的是通过调查以及研究来对人们生活中所遇到的地质问题进行解决，在该学科中，主要是通过对工程场地的地质条件进行勘查，从而了解当地的地质情况，并选择最合适的区域进行工程施工。而对于存在问题的工程区域，需要对该问题可能造成的建筑物问题进行分析，并制定对应的解决措施，从而保证工程项目建设的顺利，提高工程项目质量。

对于工程地质勘查工作来说，其主要包含对当地岩土成分的确定以及力学等内容，通过这些内容的勘察了解，能够更好的了解当地地质环境对建筑物的影响，然后选择合适的处理方法对岩土建筑物的稳定性进行提高。通过工程地质勘查工作，能够对施工场地中存在的问题进行查明，然后分析地质问题可能造成的危害，然后选择合适的应对措施对地质问题进行解决，保证工程施工的安全、稳定和经济。

3、岩土水理性质

对于岩土水理性质，其指的是通过岩土和地下水之间的反映产生的不同性质，在进行岩土水理性质检测时，其同岩土的物理性质之间具有紧密的联系。通过对岩土的水理性质进行研究，能够更加准确的把握岩土的强度和形变情况，从而在进行建筑物工程施工的过程中能够更好的保证建筑物的稳定性，提高工程地质勘查的准确性。但对于我国的水文地质勘查工作来说，其大部分都是流于表面，很少有施工单位对地下水的情况进行详细的了解，从而导致岩土的水理性质检测达不到施工标准。

下面对岩土的水理性质以及检测方法进行了简单的分析。首先是地下水的赋存状态，地下水在岩土中以赋存状态存在时主要分为三种形式，分别是结合水、重力水以及毛细管水，而其中的结合水又能够根据其不用形式分为两种，一种是强结合水，这种形式的地下水能够牢牢依附在岩土颗粒的周围，并在岩土颗粒的表面形成一层水膜，这种水膜受到地下重力的作用，密度大约为普通水的两倍，这使得这种形式的地下水具有非常大的粘滞性和弹性，无法对静水压力进行传递。然后是弱结合水，这种结合水被称为弱薄膜水，随着外界压力的变化，其能够在不同颗粒之间进行缓慢的移动，但对于静水压力同样无法进行传递。

然后是毛细管水，这种地下水的形成主要是由于毛细管作用而产生的，主要为孤立毛细管水和真正毛细管水等，这一形式的地下水同时受到重力和毛细管力的作用，当其中一个力增大时，毛细管内的水位会随之发生相应的变化。然后是岩土的主要水理性质以及对应的测试方法，首先是软化性，这一性质指的是岩土在受到水分的侵袭后，其强度往往会降低，对于不同的岩土，其软化存在一个系数，通过软化系数能够对岩土的软化情况进行掌握。随着岩土的不断软化，其会在岩石层中形成一个软弱夹层，在这一夹层中含有粘性土层和泥岩等。

其次是透水性，对于这一水理性质，其指的是岩土中的水分会在重力的作用下透过岩土层，随着岩土层中颗粒的大小缩小，其透水性能逐渐降低，而对于坚硬的演示裂隙等位置，其透水性一般较强，对于岩土的透水性，其可以通过渗透系数进行表示，然后通过抽水试验对其进行确定。最后是给水性，这一性质是由于重力的作用而产生的，指的是沿途中的水分在达到饱和状态后能够通过孔隙等位置进行流出，流出水分的数量采用给水度进行表示。对于给水度，其是含水层水文地质的重要数据，能够充分代表当地的岩土特性，对于该参数的'测定，其采用的是实验室测定。

4、地下水引起的岩土工程危害

对于地下水的岩土工程危害，其主要分为两种，一种是地下水位升降所导致的工程变化，另一种则是由于地下水流动产生的压力对建筑物的稳定性产生影响。

地下水升降带来的岩土工程危害

对于地下水位的变化，其主要是两个方面的原因造成，一方面是人为因素，主要是过量开采地下水，另一方面则是自然因素，无论什么因素导致的地下水变化，其都会对建筑物的质量造成较大的危害。首先是地下水位上升造成的危害，对于地下水的水位上升，其影响因素非常多，像地质变化和人为因素等，通过这些因素的综合作用，最终导致地下水的水位上升，随着地下水的水位上升，其对岩土建筑物的腐蚀程度也会逐渐增加，其不仅对建筑物的使用寿命是较大的危害，同时还会产生崩塌等问题，加上岩土结构容易被软化，导致流沙问题逐渐扩大。然后则是地下水下降造成的为，其产生的原因同地下水水位上升相似，随着地下水的水位逐渐下降，岩土中的地下水含量将会逐渐下降，最终导致工程的整体质量受到影响。随着地下水的升降变化，很多工程项目在进行地质勘查的过程中往往很容易对其忽略，这使得地下水的岩土问题会影响工程施工质量，同时还会对建筑物的使用寿命等产生较大的危害。

地下水动压力导致的岩土工程危害

对于正常情况下的地下水，其若不被破坏影响，能够保证很长时间的正常流动，对建筑物的危害也非常大。但随着我国经济的发展，人们的生活和工业用水量逐渐增加，则使得岩土工程危害非常大。

5、总结

综合上述所说，对于水文地质工程勘查工作来说，其中的水文地质工作具有非常的影响。但由于我国当前的科技水平还不足，无法对当地的水文情况进行有效的了解，同时还会威胁人们的工程质量勘查原因。

参考文献：

[1]李明慧,李敬婧.浅谈水文地质在工程地质勘察中的作用[J].四川水泥,2015(2):323.

[2]张福水,史小龙,李辉.浅析水文地质在工程地质中的作用[J].知识经济,2013(2):110.

[3]高云.水文地质在工程地质中的作用分析[J].黑龙江科技信息,2013(27):70.

摘 要 通过天津地铁二期工程的岩土工程勘察,分析了沿线地下水类型、特征、富存条件及各类地下水间的相互关系,结合地铁工程性质及施工工艺分析评价了不同类型地下水对工程的影响,为设计方案的选择提供了依据。 关键词 地铁 浅层地下水 水文地质条件 分析评价 天津地铁二期详勘工作始于2003年8月份,目前累计完成勘探量67000多m。为查明水文地质条件,结合不同的工程类型,有针对性地投入了大量的勘察工作,并结合工程施工情况和区域水文地质特征,对沿线水文地质条件进行总结和分析研究,为设计提供了准确的依据。1 地质条件 天津地铁2、3号线沿线为冲积平原,皆为新生界沉积层覆盖,以陆相沉积为主。第四纪晚期受海进海退影响,形成了海陆交互相沉积层。线路沿线沉积的海陆交互相沉积层具有明显沉积韵律,各地层沉积厚度、沉积层位、岩性特征在线路不同地段虽有差异,但在成因上有明显的规律性。1 1 地层岩性 地层分布自上而下依次为:人工填土层①、新近沉积层②、第Ⅰ陆相层③、第Ⅰ海相层④、第Ⅱ陆相层⑤、第Ⅲ陆相层⑥、第Ⅱ海相层⑦、第Ⅳ陆相层⑧、第Ⅲ海相层⑨。1 2 各地层地质条件 第四系全新统人工填土层:杂填土、素填土,多分布于市区内,厚薄不均,差别较大。该层土密实程度差,易变形。