简析钻孔漏水统计在煤田水文地质中的应用.doc

1、简析钻孔漏水统计在煤田水文地质中的应用【摘要】水文地质在工程地质勘察中有着重要的作用，二者关系密切。在工程勘探中，采取切实有效的方法测定水文地质的各种有关参数是非常重要的，但实际应用过程中，经常会被忽略。水文地质的作用影响岩土体工程特性，甚至损坏工程，影响工程的施工。因此本文就工程地质勘察中水文地质因素的作用问题，进行了简要的分析，为工程设计提供了重要依据。 【关键词】工程地质勘察；水文地质；水理性质；岩土工程 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 1 引言 目前在工程勘察、设计和施工过程中，对水文地质导致的灾害重要性认识以及勘查研究投入不够，实践证明，水文地质问题在工程地质勘查工程中始终

2、是一个极为重要同时也是易于被忽视的问题。在工程地质勘察中，水文地质和工程地质互相作用，互相影响的。地下水是岩土体的组成部分，同时又是基础工程的环境，直接影响岩土体特性，影响工程的稳定性。为提高工程勘察的质量，将水文地质勘察提上日程是十分必要的，水文地质会对工程产生哪些影响，如何评价水文地质的问题，明确了这些问题才能更好预防和治理，为工程设计以及施工提供必要条件，避免工程危害以及地质环境恶化等问题的发生。 2.煤田水文地质的测量中的问题 水文地质测量工程质量较差在对水文地质进行测量时存在以下一些问题：1）就是岩芯的采取率的问题，岩芯的采取率非常低；2）再就是抽水试验的质量问题，在抽水试验中，质量

3、并不达标。3）水文地质资料也是一个问题，水位地址的资料系统性不高。而且有些相关性的地质报告也没有对这项工作引起关注。在报告中对水文地质的描述非常简单，也没有形成系统的观测结果。已有的相关资料已无法满足分析需求。4）专门的水文地质工作量不达标 5）测量手段比较单一，使得一些矿区在进行抽水试验时只是单纯的依靠小口径的单孔进行混合式的抽水。 2 工程地质勘察中水文地质评价的内容 结合以往的工程勘查工作，由于设计报告缺少地下水对岩土工程的危害评价，施工方按照设计报告施工后在一些地质环境薄弱的地区已发生多起因地下水造成的灾害等质量事故，因此总结以往的经验和教训，在工程勘察中，如果提供科学的依据对水文地质

4、评价，就会提高工程施工的安全性，水文地质评价主要考虑以下几点： 2.1 重点评价地下水对岩土体和工程建筑的作用和影响，预测工程可能造成的地质危害以及岩土工程危害，提出相应的防治措施。 2.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质参数和水文地质资料。 2.3 查明水文地质条件时，不仅要查明地下水的自然分布状态，同时更重要的是要分析预测由于人为因素引起地下水的变化情况，详细掌握由这种变化导致的岩土体和建筑工程的变化。 2.4 在建设大型项目时，对缺乏地质环境资料的地区，应该组织专业人员进行专门的水文地质勘察。 2.5 查明水文地质条件时，因为

5、地下水水位的高低对各种工程建筑均有影响，因此在分析具体的工程地质问题时对地下水水位以下和地下水水位以下要区别对待，具体问题具体分析。 2.6 按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题及相应的预防措施，例如对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应将重点放在地下水活动对岩土体造成的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂时，应分析产生流砂、管涌的可能性；当基础下部存在承压含水层，应计算和评价基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性；在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失

6、稳进而影响周围建筑工程稳定的可能性。 3 岩土水理性质测试与研究 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土的水理性质影响岩土的强度，继而影响到工程建筑的稳定性。下面介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后简单介绍一下测试方法。 3.1 地下水的赋存形式 地下水按其在岩土中的赋存形式和物理性质可分为结合水、毛细管水和重力水三种。其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.1.1 结合水，是指被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜，可抗剪切，不受重力影响，不能传送静水压力，在 110左右消失，主要存在于粘土中，并影响念头的物理力学性质。结合水又可分为强结合水

7、和弱结合水两种，结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式， 在砂土中含量甚微，因其受强力束缚，活动范围极为有限，对岩土的动态水理性质影响较小。 3.1.2 毛细管水，是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水，同时受毛细管力和重力的作用，可被植物吸收，影响岩土的物理力学性质，可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。毛细管水在粘土中含量很少。 。 3.1.3 重力水，是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙和洞穴中自由运动的水，即我们通常所称的狭义 “地下水。它在岩土中的渗流活动相当活跃，对岩土的水理性质有明显的影响。 结合水、毛细血管水属于专门研究课题，在水文地质勘查中，所指的地下水一般

8、是重力水，因此重力水是我们研究岩土水理性质的重点对象。 3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法 岩土的水理性质主要包括软化性、透水性、结水性、崩解性、胀缩性以及持水性、容水性、毛细管性和可塑性等，在这里主要介绍以下几个特性： 3.2.1 软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标，是岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比。当岩石层中存在易软化岩层时，由于地下水的地质作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。特别是在成岩较差的泥页岩当中。 3.2.2 透水性，指水在重力作用下，岩土

9、容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒越细、愈不均匀，透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶越发育，透水性就越强。一般用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。 3.2.3 崩解性，指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。 3.2.4 给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能，一般用给水度表示。给水度是含水层的重要水文地质参数，不仅影响场地疏干时间，也影响基坑涌水量。一般采用实验室方法测定给水度。 3.2.5 胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，这个性质是由于颗粒

10、表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。标定胀缩性的指标有膨胀率、体索率、收缩系数以及自由膨胀率等，胀缩性是产生地裂缝、基坑隆起的原因之一。 4 地下水引起的岩土工程危害 地下水动水压力作用引起的岩土工程危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，地下水水位升降变化对岩土工程造成的危害主要为以下三种方式，水位上升造成的危害；水位下降造成的危害；水位频繁升降变化造成的危害。潜水位上升可造成土壤盐碱化、沼泽化，增强了对岩土工程的腐蚀；在一些地质环境不稳定的地区易发生滑坡、崩塌等地质灾害；在一些工程场地造成砂土液化，出现管涌、流砂等现象，还会造成基础上浮，工程失稳等。地下水水位的大幅度下降，经常会导致地面沉降，地裂缝等地质灾害，同时会出现水质恶化、水源枯竭等问题，给人类的生活造成重大影响。地下水水位频繁波动，由于岩土体的胀缩性，会导致工程地基的失去稳定性，甚至造成建筑体变形破坏。 参考文献： 1 华解明.我国煤矿区水文地质勘查与环境地质评价现状及发展趋势J.煤田地质与勘探,2011（8） 、