1工程地质勘查中的水文地质评价
任何一项工程地质勘察工作都需要对水文地质的勘察结果进行评估,可是,在长期的工作过程中,我们都没有重视地下水对岩土层的不良作用,并且在评价时也没有考虑施工现场地下水活动会带来的各种影响。如果继续沿袭这样的工作方式,就可能对建筑工程的稳定性产生极大的威胁,导致许多施工工程问题的产生,可能威胁使用者的人身安全。所以,我们在深入的分析探究了这些问题后,对评价工作的重点进行了调整和更新。主要有下列几个方面:第一,进行工程地质勘查工作时,水文地质勘查的评价过程中,传统的评价报告中往往会忽略地下水对岩土层的影响,同时也没有结合具体的施工现场地下水的特性。因此在这样的一种情况下,就会让地下水对建筑工程造成很大的危害,各种各样的施工质量问题就会出现,甚至会造成很大的安全事故。我们在总结了以往经验与教训之后,可以事先制定一套防护方案,以保证勘测工作的有效性。第二,要深入探究地下水的运动情况,并探究地下的岩土状况,并且要将与之有关的众多水文地质文件找出来作为借鉴,只有为工作奠实基础,才能得出最准确的结论。第三,要深入分析地下水可能对工程施工造成的不良影响,并针对岩土结构的差异分别进行讨论。
2岩土水理的性质
岩土由于受到地下水的影响,就可能出现各种各样的性质,这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时,一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作,这样才能掌握最真实的岩土地质状况。
2.1地下水的储存形式
我们平时生产、生活中所使用的地下水,都是以三种状态储存在岩土层中的,也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处,其实就是因为地下水有着赋存的特征。
2.2岩土的水量性质
2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿,就会使其力学强度显著降低,在这种条件下,岩土就会体现出软化性的'特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时,则需要以软化系数为依据,因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。
2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用,岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的,但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响,通常情况下,岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外,岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。
3地质勘查中水文地质的问题分析
工程勘察中,应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害,并以实际状况为前提,根据勘察区域的水文地质条件差异,对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划,找出应对的措施,保证水文地质勘察工作的进行,降低地下水对地质勘察工程的危害,提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时,地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动,对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响,所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点:
3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时,地下水常常会流到基坑的内部,这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展,不仅延误工作进度,还可能降低工作质量。这时,我们应该做的工作是及时的排水,可是这有可能会影响基坑结构的稳定性,甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。
3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水,则处理会影响工程的顺利施工,还可能会影响地质结构的稳定性,极易产生流沙或者是管涌等问题,因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水,还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓,无法保障基坑工程的质量。所以,在整个基坑施工的过程中,我们都一定要注意避免地下水的不良影响。
3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的,主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中,一旦地下水位发生变动,则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化,水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性,对整个岩体的结构造成破坏,导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象,甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性,无法正常使用。
3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中,经常会出现的一个问题就是地下水位的下降,主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水,这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响,可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题,这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏,并且也不利于生态环境的稳定发展,因此,在施工的过程中一定要注意好这一问题,保证好施工的质量和安全。
4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项
开展岩土工程的水文地质勘察工作时,不仅要分析水文地质状况,还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作:首先,必须给予各种水文地质问题足够的关注,并保证各项水文地质参数的准确性,要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次,开展工程地质的水文地质勘察工作时,若土层内含有地下水,则必须深入探究地下水的性质及相关参数,这样才能给后续的工作提供科学的依据。
5结语
综合本文论述,我们在开展工程地质和水文地质的勘察工作时,一定要处理好地下水所带来的各种不利的影响。只有这样才能保证各项工作的顺利开展。要真正的解决好地下水问题的难度是很大的,所以我们一定要不断的深入研究,不断提高水文地质勘察工作的科学性,并安排专业工作水平较强的工作者来进行这项工作,以真正的处理好岩土水理性质所带来的负面作用,促进我国工程地质勘察工作的长远可持续发展。
第一章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.2 动力作用特点和边坡动力响应稳定性研究历史及国内外现状
1.3 本文的研究内容
第二章 露天矿山边坡失稳及其影响因素分析
2.1 矿山边坡失稳概述
2.1.1露天矿山边坡的特点
2.1.2露天矿山边坡的失稳类型
2.2 边坡失稳主要影响因素分析
2.2.1地形地貌
2.2.2地质构造
2.2.3岩体结构
2.2.4岩体介质
2.2.5水文地质
2.2.6工程地质
2.2.7其它人为因素
第三章 地震动力作用下露天矿山边坡破坏机制分析
3.1动力边坡破坏条件探讨
3.1.1边坡整体失稳(塑性区或者等效塑性应变从坡脚到坡顶贯通)
3.1.2土体滑移面上出现应变或者位移的突变
3.1.3有限元静力平衡计算出现不收敛
3.2动力破坏机制研究
3.2.1根据单元屈服状态分析
3.2.2位移或剪应变增量分析
3.2.3节理单元的接触情况分析
第四章 露天矿山边坡动力稳定性分析方法研究
4.1边坡动力有限元分析方法
4.1.1 有限元法及分析步骤
4.2.1 边坡地震动力分析所采用的单元
4.2岩土体材料模型
4.2.1 破坏准则和屈服准则
4.2.2 硬化规律
4.2.3 流动法则
4.2.4 弹塑性矩阵
4.3 动力有限元分析方法
4.3.1 运动方程的解法
4.3.2 阻尼模型
4.3.4本文本构模型与阻尼模型选取
4.4动力输入
4.5 稳定性判别标准
第五章 抚顺东露天矿南帮边坡开挖稳定性分析
5.1 ANSYS程序简介
5.2研究区工程地质环境条件概述
5.3岩土体强度参数的工程处理
5.4 有限元模型说明
5.5 求解方法概述
5.6 计算结果及分析
第六章 抚顺东露天矿南帮边坡动力响应及稳定性评价
用ANSYS模拟,做详尽的动力响应分析,并对动力稳定性做出评价,在动力荷载作用下边坡的稳定性评价方法上,应有所创新。
6.1ANSYS动力模型的建立
6.1.1计算模型的'选取
6.1.2单元的划分
6.1.3参数的选取
6.1.4边界条件
6.1.5自重作用下复合边坡的稳定性分析
6.2 震动作用下动力响应分析
6.2.1作用周期的计算
6.2.2 复合高边坡的动力响应分析
6.3 边坡安全系数
6.4 稳定性评价
6.4.1 材料储备有限元安全系数
7.4.2 极限平衡法
6.4.3 坡体稳定状态评价
工程上评价稳定性,要用“安全系数”!除了分析有限元相关计算结果外,还要计算相应的安全系数,这方面内容,建议看看岩体力学方面的
6.5 本章小结
第七章 结论
7.1本文的主要工作和成果
7.2有待进一步完善的工作
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
摘要:随着城市建设、经济建设快速发展,环境影响评价在城市建设、项目审批中占的比重越来越重,为了更好的为城市发展和为经济建设服务,做好水文地质调查评价是非常必要的,而水文地质调查评价是环境影响评价中的重要组成部分。
关键词:水文地质、调查评价、经济建设、发展
中图分类号: P62 文献标识码: A
1前言
随着全球环保意识的增强和环保立法的推动,对车辆有害物排放标准的要求越来越严格,因此要求炼油企业生产清洁燃料的呼声也就越来越高。
2项目概况
2.1.1目的.任务
通过野外水文地质调查与内业综合研究,评价调查区的水文地质条件,为项目的环境影响评价提供技术依据。
2.2水文环境
本区属海河流域大清河水系,水资源分区属海河南系淀东DD清南区,区内除存在较大洼淀白洋淀外,还分布有任文干渠、古洋河等较大型的河渠。纵横交错的河流、沟渠,构成了本区灌溉、行洪、排涝网络。
2.3地质环境
第四系(Q):本区第四系厚度一般为400-500m。自下而上分别为下更新统、中更新统、上更新统、全新统。
2.4水文地质条件
2.4.1地下水类型
依据调查区地下水水文地质条件特征,区内地下水可划分为第四系与第三系两大孔隙水类型。依据地下水开采现状、水力联系及地下水动态类型等特征,第四系松散岩类孔隙水可进一步划分为浅层潜水与深层承压淡水。
2.4.2含水层组划分
前人对第四系含水层进行了详细划分。在远离山前的冲积平原,地层时代与含水层组的关系密切,基本上含水组与地层时代相对应。即第Ⅰ含水组相当于全新统(Q4);第Ⅱ含水组相当于上更新统(Q3);第Ⅲ含水组相当于中更新统(Q2);第Ⅳ含水组相当于下更新统(Q1)。第Ⅳ含水组之下为上第三系明化镇含水层组。
近年来随着第四系不同含水层组内淡水的大量开发利用,传统含水层组的概念已发生了改变。本次工作以目前河北平原含水层组划分办法为基础,考虑含水层水位动态特征、开采利用现状、水化学特征以及本次工作实际需要,将第四系含水层组概化为潜水含水层组(浅层地下水)、深浅层过渡带含水层组(过渡带地下水)、深层淡水含水层组(深层地下水)三大含水层系统。
1.浅层含水组
考虑到区内浅层开采井深度、浅井结构(均为通天花管)、地下水动态变化特征等储多因素,综合确定调查区内浅层含水组底板埋深50m左右,包括第Ⅰ含水组全部与第Ⅱ含水组上部,属潜水性质,主要用于农业灌溉。含水层岩性上部多为粉砂、下部粉细砂,一般无良好的隔水层,通天花管勾通了上下含水层,从而使开采层内水力联系极为密切。水位受开采、降水影响较大,自农灌开始,水位急剧下降,至七、八月份雨季来临,农灌停止,水位能够迅速恢复。
2.深浅层过渡带含水层组
相当于第Ⅱ含水组中下部。该含水层内大部分地下水矿化度大于1g/l,水质较差,不适于饮用和灌溉,含水层以粉砂、粉细砂为主,微承压-承压水性质,区内该含水层地下水一般不开采。
3.深层含水组
2.4.3浅水含水层组结构及富水性
浅水含水层的结构特征及富水性详见附图2:中国石油华北石化分公司炼油质量升级与安全环保技术改造工程环境水文地质勘查浅层地下水水文地质图。
1.含水层结构特征
(1)含水层厚度
调查区内浅层含水层受多期古河道及现代河流变迁、切割影响,其厚度无明显变化规律,总体厚度在8-20m间,平均厚度15m左右。
(2)含水层综合岩性
受北东向河流沉积的影响,调查区内含水层综合岩性具有明显的分布规律,与地貌类型及古河道的分布基本吻合,总体呈北东向狭长条带状展布,含水层颗粒自北西向南东呈粗、细、粗、细、粗、细有规律变化。按不同综合岩性,调查范围内可分为三个类型区:以细砂为主区,以粉砂为主区、以粉土为主区。
2.4.4深浅层过渡带含水层组结构特征
依据本次工作需要,该含水层组主要介绍其底板埋深、粘性土层总厚度。
1.底板埋深
依据工作需要,本次工作对过渡带粘性土层厚度进行统计。经统计,全区粘性土层总厚度较稳定,多在40-60m间,平均厚度50m左右。其厚度在空间上无明显分布规律。
2.4.5深层水含水层组结构及富水性
1.含水层结构特征
(1)含水层综合岩性
调查区内深层水含水层综合岩性较简单,仅有以细砂为主区和以粉砂为主区两种类型,空间上呈北向东展布。
以细砂为主区:分布于市区中、西部以北地区,分布面积最小为80km2。
以粉砂为主区:分布于以细砂为主区以外区域,分布面积最大为320km2。
(2)含水层厚度
调查区内深层水含水层厚度多在50-70m间,其次为30-50m,局部地区小于30m,其空间展布整体呈北东向。
2.富水性
2.5地下水资源均衡计算
依据前述深、浅层地下水水位与开采量调查,地下水补、径、排特征研究,以往及本次水文地质试验,合理确定各项水文地质参数,建立水文地质概念模型与数学模型,按丰、平、枯三期分别进行深、浅层地下水均衡计算。
2.5.1浅层地下水
浅层地下水总补给量小于总排泄量,补排差为422.09×104m3。
2.5.2深层地下水
2.6主要结论
2.6.1含水层组的划分
依据含水层水位动态特征、开采利用现状、水化学特征以及本次工作实际需要,将区内含水组划分为:潜水含水层组(浅层地下水)、深浅层过渡带含水层组(过渡带地下水)与深层淡水含水层组(深层地下水)。
2.6.2浅层含水层底部隔水层特征
浅层含水层底部隔水层顶板埋深变化较小,以40D45m深为主,局部有小于35m和大于45m分布区。隔水层厚度多在3-15m间,全区平均厚度9m左右。
2.6.3地下水流场特征
浅层水:在西北部北辛庄乡,由于浅层地下水开采强烈,形成了以北辛庄乡为中心的调查区内最大的浅层地下水降落漏斗,其周边地下水向漏斗中心运移。中心区浅层地下水亦受到北辛庄降落漏斗影响,地下水自南东向北西流向漏斗区。在调查区西南部一带,浅层地下水开采量较少,地下水位较高,浅层地下水以此区域为中心分别向北西、北、北东、东、东南向径流。
深层水:受深层地下水降落漏斗影响,地下水均由调查区周边向西环路的思贤村DD长洋淀DD油田区南小征一带低水位中心汇集。厂区位于任丘市深层地下水降落漏斗北侧,地下水自北东向南西径流。
3小结:随着经济的发展,城镇化和工业化进程的加快都直接或间接的对水文地质环境造成了不同程度的影响。水是人类发展过程中不可或缺的资源,无论生存还是发展,都离不开水资源。所以在城镇建设或项目实施前期进行环境影响评价是非常必要的,而水文地质调查评价作为环境影响评价中重要的组成部分,其所占的比重是非常大的。做好水文地质调查评价对城镇建设、项目建设和环境影响评价具有重大意义。