水文地质工程地质勘测论文

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水文地质工程地质勘测论文:菏泽市域水文地质工程地质特征浅析

摘要：本文在搜集、整理菏泽市水文地质工程地质资料的基础上，综合分析研究市域水文地质工程地质条件，分析和预测市域内的主要工程地质问题。为菏泽城市（镇）发展规划、城市建设提供依据。

关键词：菏泽市域 水文地质 工程地质构造运动地震效应

1 概况

菏泽市位于山东省西南部，北部和东部与本省济宁市为邻，西部及南部与河南省、安徽省、江苏省接壤。是鲁西南地区政治、经济、文化发展的中心。其地理坐标为东径114°48′―116°24′，北纬34°32′―35°52′，总面积12228km2，辖牡丹区、单县、曹县、成武县、定陶县、郓城县、鄄城县、巨野县及东明县和菏泽经济开发区，共1区8个县及1个经济开发区。

公路支干线四通八达，其中高速公路有：日东高速、济菏高速、菏关高速已建成通车，另外德商高速、菏徐高速及日东高速西延长线正在建设；国道105、106、220和327线从境内通过，地方公路已基本实现了村村通油路。京九铁路与新石铁路（新亚欧大陆桥）在菏泽交汇，陆上交通甚为方便。但航运和水运尚属空白。

改革开放三十年，菏泽在多方面取得了长足的发展，粮油产量不断提高，巨野煤田、东明油气田的开发以及石油化工、医药、纺织等工业的发展，使菏泽产生了巨大的变化。但总体来看，菏泽市的经济发展水平在山东还处于落后地位。表现在经济总量小，结构不合理。城镇建设水平不高。

为进一步缩短山东省东、西部的差距，改变菏泽城镇建设的落后局面，促使市域工农业发展再上新台阶，为菏泽城镇规划建设提供科学依据，查明与城镇发展相关的水文地质工程地质条件尤为重要。

2 自然地理及水文地质工程地质概况

2.1 地形、地貌

市域基岩仅于巨野县东南独山出露，呈海拔60m弧形状丘陵，其余均为黄河冲、洪积平原。因黄河历次的改道变迁，纵横位移于境内，构成了本区的微地貌形态，形成区内向东缓降的簸箕状地貌特征，呈现微倾斜的高岗、洼地相间的微地貌景观。

有历史记载的两千四百多年间，黄河改道泛滥达千余次，大的改道有六次之多，其中有两次夺淮入黄海。由于黄河携带大量泥沙淤积，使河床不断抬高且高于两岸，成为地上“悬河”，近年由于上游小浪底工程的建成使用，每年的调水调沙使河床的淤积有所好转。黄河的夺淮改道而遗存有废黄河故道，菏泽市域处于二河间的三角地带内，于此分叉，倾向东南。本区地形西部最高，高达67m，向东北、东南逐渐降低，标高为40m和36m。

2.2 水文、气象

菏泽市属暖温带、半湿润季风气候区，冬冷夏热，四季分明，多年平均气温13.7℃，极端最低气温-16.8℃,极端最高气温43.7℃，多年平均降雨量676.42mm，且大部分集中在6―8月份。年最大降雨量为1054mm，冻结期最大冻土深度35cm。

菏泽市域西北边界黄河为常年有水的客水河道,域内全长232km，入境流量0―17900 m3/s，年平均482―2760 m3/s，年迳流量152.3―872.9亿m3，多年平均迳流量421.7亿m3，黄河水资源在域内具有农田灌溉、补充地下水源、淤改土地及工业生产和城市生活供水等作用。滩区379km2为黄河流域。其余的属源于本区的季节性水流，较大的河流有鄄郓河、郓巨河、洙赵新河、赵王河、东鱼河、洙水河、万福河等向东注入南四湖，为淮河水系。基本情况见下表。

表2―1菏泽市域河流基本情况表

2.3 水文地质工程地质研究程度

新中国成立以来，为了不同的目的而进行的地质、水文地质及工程地质工作主要有：全省1:20万水文地质调查；1:10万菏泽地区农田供水水文地质勘察；1:50万黄淮海平原鲁西南区段工程地质钻探；1:50万山东省工程地质远景区划；单县煤田勘察；巨野煤田勘察；东明油气田勘察等。

改革开放以后，市域水文地质工程地质工作步入新阶段，深层供水井、地热井钻凿，浅层农田灌溉井钻凿；工矿企业厂址勘察、工民建岩土勘察和公路、铁路路基及桥基工程地质勘察工作，以及均匀分布于市域的GSM基站工程地质勘察等，为本区提供了大量的基础资料。二十世纪90年代中后期随着房地产业的迅速兴起，城市建设开始突飞猛进的发展，无数新的建筑相继崛起，更为本区提供了详实的工程地质资料。

3 市域工程地质条件

3.1 市域地质构造

市域在大地构造单元上属于中朝准地台（Ⅰ）鲁西断隆（Ⅱ）和华北断坳（Ⅱ）。大部分在聊考断裂以东的鲁西断隆内。基底以紧密倒转褶皱的太古界泰山群变质岩构成，褶皱轴向北西、北北西，倾向南西，个别反倾，倾角50―80°。其盖层除巨野县东南独山出露地表外，均隐伏于第四系之下。断裂构造极为发育，断裂走向有近东西向和近南北向二组。属具长期多期次活动的高角度正断层（裂），对沉积环境起着制约作用。断裂多呈行排列展布，落差和水平断距较大，构成市域近似网格状的构造格架。由于升降运动不平衡，继而产生凸起和凹陷，并伴随断裂活动有岩浆侵入。主要有菏泽、嘉祥和丰沛三个凸起；东濮、郓城、成武和金乡四个凹陷。

依山东省新构造图划分，近南北向的断裂由西向东排列为聊考断裂、小宋―解元集断裂、曹县断裂、巨野断裂，单县断裂；东西向的断裂由北向南分别为汶泗断裂、郓城断裂、菏泽断裂、东明―成武断裂和金乡断裂。（见图3―1）

3.1.1 东西向断裂：

① 汶泗断裂：西起郓城西北李集经汶上县、泗水县至平邑仲村，走向90―100°，倾向南，倾角70―75°，为正断层，长度约160 km，

图3―1菏 泽 市 新 构 造 图

活动时间古生代至燕山期。

② 郓城断裂，西起鄄城马庄，经郓城东至泗水泉林，走向近东西，倾向北，倾角大于70°，为正断层，控制长度约200km，主要活动时间为古生代至燕山期，晚更新世仍有活动。

③ 菏泽断裂：西起东明陆圈集（交于聊考断裂），经菏泽东至金乡章缝集，走向近东西，倾向南，倾角70―80°，为正断层，其长度达120km，主要活动时代为古生代至燕山期，第四纪活动断层。在经聊考断裂东10―20km的范围内，菏泽断裂两侧1937年以来，曾发生四次5.5级―7.0级地震。

④ 东明―成武断裂：从东明县东经牡丹区解元集、定陶到成武。长约100km，走向南东东，倾向北东，为全新世活动的走滑断层。

⑤ 金乡断裂：西起曹县庄寨，经定陶、成武、金乡东至界河，总体走向83°，倾向北，倾角70°左右，为正断层，控制长度为180km，主要活动时间为古生代至燕山期。

3.1.2 南北向断裂：

⑥ 聊考断裂带：由河南省兰考经本市东明县马头、鄄城县董口、河南范县、山东聊城、博平镇到琉璃寺镇，全长约310km，是一系列北东向的正断层构成的地堑式断裂带。南段主要有长垣断裂、黄河断裂、聊考断裂构成了东濮凹陷。该断裂在三迭系已经存在，侏罗纪―古近纪活动强烈，新近纪―第四纪亦有继承性活动。

⑦ 小宋―解元集断裂：从河南省兰考县小宋乡向东北经牡丹区大黄集、解元集到鄄城县小留集，全长约100km，是一条隐伏的北东向的发震走滑断裂，倾向北西，为全新世活动断层，该断裂垂直断距自上而下由小变大，断裂最新一期垂直差异活动可达全新统中上部。

⑧ 曹县断裂：北起阳谷，经郓城、成武西、曹县，南入河南省，走向350°左右，倾向东，断裂长约190km，为一正断层，为第四纪活动断裂。

⑨ 巨野断裂：北起聊城南，经巨野县南入河南省，走向355°左右，倾向西，为正断层，断裂长约210km，第四纪活动断裂。

⑩ 单县断裂：从单县高韦庄向东北经单县、金乡到嘉祥的纸坊，走向北东，倾向南东，为第四纪不活动断裂。

3. 2 新构造运动

鲁西地区的新构造运动表现为以继承性的断裂活动和区域性的断块差异活动为主。鲁西地块主要呈现继承性的沉降。燕山运动开始形成华北拗陷（断陷），区内有北北东向的聊考深大断裂带，受深部活动制约，主要受中生代活动的影响，使山东平原（华北平原的一隅）下沉与鲁西断块分离，喜山运动使下沉区进一步演变，与华北平原连为一体。

中生代以来，主要发育近东西向与近南北向的两组断裂，形成网状构造格架，属新构造运动的产物。区域性峄山断裂使鲁西平原与鲁中山地分离，峄山断裂以西沉积新生代地层、厚度达数百米至1000米，最厚处可达2000―3000m，汶泗断裂与郓城断裂之间沉积厚度1200―3000m，表现为古近纪时期新构造活动较强烈，聊考断裂西盘下落。

新近纪以来，沉积物由东向西增厚，800―1000m等厚线在成武―曹县地堑盆地内弯曲，第四系沉积物覆盖厚度300―400m，从巨野古塔下两层埋没，巨野县古墓碑、鱼台县旧县城址被埋3―4m，菏泽城区埋深6―8m发现古墓、陶片、青砖，以及河床抬升，湖泊面积缩小，乃至消失等佐证，均说明该区新构造运动在继续之中。

3.3 地震

市域地震集中于聊考断裂和次级断裂交汇的应力集中部位。据已有地震的震中分析，该区地震集中于聊考断裂的下盘（上升盘），震源深度多在30―37km，属地壳与上地幔的结合部位。

二十世纪以来本区地震频度高，强度亦大，自1937年―2011年的74年间共发生MS≥5.5级地震四次，其中1937年8月1日发生在菏泽西南方向的7.0级地震和西北方向的6.8级地震伴有断裂活动，菏泽城西出现近南北向的地裂缝，冒出黑水（实为水和石油）；1948年5月29日，菏泽西发生5.5级地震；在曹县东―成武的沉降带内，1977年曾发生4.8级地震，地震活动与曹县断裂关系密切。1983年11月7日菏泽西又发生5.9及地震；2001年7月6日发生3级以上的有感地震。地震活动与挽近期活动性断裂关系密切。

3.4 地层分布及浅部地层工程特性

市域基岩仅于巨野县东南独山出露，呈海拔60m弧形状分布，为奥陶系地层，深灰黑色，致密厚层灰岩，倾向北西，倾角7°，出露厚度30余米。隐伏于第四系之下的有奥陶系灰岩和石炭、二迭系煤系地层及古近系、新近系地层等。

3.4.1 第四系（Q）

① 全新统（Q4）

主要为冲、洪积相，间夹湖沼相沉积，由黄河与汶泗河形成。层底深度36―66m，菏泽城区以东27―43m。浅黄色、灰黄色、棕色至灰黑色。以粘土、粉质粘土、粉土和粉砂为主，含钙质结核。粉砂及粉细砂一般有1―2层，厚2―25m，顶板埋深0―10m，分布较稳定。间夹有1―2层淤泥或淤泥质土层，上部分布较稳定，厚3―14m，埋深2―20m，下部厚1―9m，埋深27―46m。

② 上更新统（Q3）

市域西部主要为冲积、湖沼相夹洪积相沉积，岩性以黄、棕黄及黄褐色粉土为主，夹中细砂，次为粉质粘土及粉细砂，富含钙质结核及少量铁锰质结核，底板埋深120―156m，顶板埋深36―66m；市域东部以绿、黄褐色、锈黄色粉质粘土及混粒砂为主，夹有中细砂及粉土，富含钙质结核。局部有较大的钙质团块和少量铁锰质结核，底板埋深101―124m，顶板埋深27―43m。

③ 中更新统（Q2）

冲洪积、湖相沉积。市域西部以棕、棕褐色为主，绿色次之的粉质粘土夹细、中细砂层组成，富含钙质结核和粒径为0.4―0.8cm的豆状铁锰质结核，底板埋深189―250m，顶板埋深120―156m；东部岩性由棕黄、灰绿色为主的粉质粘土、粘土夹八层混粒砂层组成，含较多的钙质结核和团块，局部地段钙质富集成半固结状的粘土岩，含豆状铁锰质结核，底板埋深172―246m，顶板埋深101―124m。

④ 下更新统（Q1）

冲积、洪积、及湖相沉积。市域西部以杂色及棕色粘土、粉质粘土为主，夹有粉细砂、细砂层，具灰绿网纹，砂层中长石风化严重，底板埋深392―427m，顶板埋深189―250m；东部为灰绿色混粒砂、粘土及粉质粘土，含较多的钙质结核及团块，并有少量锰质结核，底板埋深386―419m，顶板埋深172―246m。

3.4.2 浅部地层分布及其物理力学性质

除巨野县东南独山出露小范围奥陶灰岩外,市域浅部地层为第四系冲、洪积的粘性土、粉土、粉细砂，间夹湖相淤泥质土，根据市域近年岩土工程勘察资料，按埋藏深度大致可分上、下两组。

3.4.2.1上组：该组分布广泛，底板埋深一般为9.00―11.60m，揭露地层为粉土、粘土、粉质粘土和粉砂等，为多层建筑或构筑物持力层，现分述如下：

① 粉土，灰黄色，黄褐色和灰色，稍湿―很湿，稍密―密实，多为两层，单层厚度2.70m―7.20m，局部夹有粘土或粉质粘土薄层。土的主要物理力学性质指标有：含水量（w）13.2-44.5%，重力密度（r）16.2-20.1kn/m3，孔隙比（e）0.641-1.086，粘聚力（cu）6.0-10.9kpa，内摩擦角度(φu)10.2-24.0度，压缩系数（a1-2）0.40-0.61 mpa -1。其工程特性随含水量的不同变化明显，具高“水敏性”，存在液化问题。

② 粘土：红棕色、棕色、褐色及灰黄色，硬塑―流塑状态，为一、二层，单层厚度0.70m―3.40m，主要物理力学性质指标有，含水量（w）28.4-57.4%，重力密度（r）17.1-19.5kn/m3，孔隙比（e）0.808-1.288，液限（WL）27.6-64.0%，塑限（WP）17.8-33.2%，塑性指数（IP）18.0-30.8，液性指数（IL）0.21-1.11，粘聚力（cu）5.0-24.0kpa，内摩擦角（φu）3.0-9.6度，压缩系数（a1-2）0.15-0.63 mpa -1。

③ 粉质粘土：棕色、棕灰色、灰黑色，局部夹粉土或粘土薄层，硬塑―流塑，为一层或二层，单层厚0.80m―6.70m，主要物理力学性质指标有，含水量(w)14.8-39.9%，重力密度(r)17.9-20.9kn/m3，孔隙比(e )0.641-1.086，液限(wL)24-52.5%，塑限(wp)13.8-37.2%，塑性指数(Ip)10.2-15，液性指数-0.30-1.13，粘聚力（cu）16.0-24.0kpa，内摩擦角（φu）9.3-9.8度，压缩系数（a1-2）0.11-0.70mpa-1。

④ 粉砂：灰黄色，稍湿―饱和，成份以长石类为主，含少量云母，分选性、磨圆度良好，0.005-0.075mm含量32.3-36.6%，0.075-0.25mm含量63.3-67.6%，松散―中密状态，厚度4.60-6.00m，标准贯入试验（N63.5）6-17.0击，含水量(w)19.7-28.5%，重力密度（r）19.1-20.3kn/m3，孔隙比（e）0.580-0.734，粘聚力（cu）2.0-3.90kpa，内摩擦角（φu）10.0-22.0度，压缩系数（a1-2）0.07-0.10mpa-1，压缩模量（Es）17.26-22.88mpa。

3.4.2.2下组：区域均有分布，与上覆（上组）地层直接接触，揭露地层主要有粉土、粉质粘土、粘土及粉砂。多选作高层建筑及构筑物等的桩端持力层。分述如下：

① 粉土：灰黄色、黄褐色、褐黄色，湿―很湿，中密―密实，可分一层或两层，单层厚度1.55m―6.05m，部分夹有粉质粘土或粘土薄层。部分含钙质结核，土的主要物理力学性质指标有，含水量（w）22.6-36.4%，重力密度（r）19.2-20.6kn/m3，孔隙比（e）0.583-0.869，液限（wL）21.7-28.2%，塑限（wp）14.7-19.2%，塑性指数（IP）6.5-9.9，液性指数（IL）0.36-1.28，压缩系数（a1-2）0.09-0.27 mpa-1。

② 粉质粘土：部分夹粉土或粉土薄层。褐黄色、棕黄色、灰黄色及灰褐色，软塑―流塑，揭露深度内为一层或两层，单层厚度0.90 m―5.50m，其主要物理力学性质指标有，含水量（w）19.1-38.1%，重力密度（r）18.2-20.3kn/m3，孔隙比（e）0.534-0.966，液限（wL）24.0-52.5%，塑限（wP）13.8-37.2%，塑性指数（IP）10.1-16.4，液性指数（IL）-0.27-1.29，快剪粘聚力（c）14-52kpa，内摩擦角（φ）5-19.6度，压缩系数（a1-2）0.08-0.39mpa-1，压缩模量（ES）4.95-15.09 mpa。

③ 粘土：棕色、棕黄色、棕灰色和灰色，硬塑―流塑，部分含钙质结核。厚度1.70m-2.90m，主要物理力学性质指标有，含水量（w）26.3-45.0%，重力密度（r）17.4-18.6kn/m3，孔隙比（e）0.964-1.225，液限（wL）30.8-65.1%，塑限（wP）35.0-39.8，塑性指数(IP)20.3-29.8，液性指数（IL）0.01-1.52，快剪粘聚力（c）49-54mpa，内摩擦角（φ）4-13度，压缩系数（a1-2）0.29-0.50 mpa-1。

④ 粉细砂：灰黄色、棕黄色，很湿，成分以石英、长石为主，分选性，磨圆度良好，粉细砂层中夹有粉土或粉质粘土薄层。中密―密实，单层厚度3.90m―11.30 m，标准贯入试验（N63.5）12-39击。

3.4.3 特殊岩土

3.4.3.1软土：

菏泽的特殊岩土主要表现为软土，包括淤泥和淤泥质土。市域埋深变化较大。一般埋深5―10m，左营至陈坡一带埋深大于10m，东明、菏泽至巨野以西部分埋深小于5m，单县以南及曹县以北局部埋深2―5m，呈软塑―流塑状态，单层厚0.30m―3.60m。主要物理力学性质指标有，含水量(w)30.1-54.5%，重力密度(r)16.7-17.4kn/m3，孔隙比(e)1.036-1.526，液限(wL)27.9-54.0%，塑限(wp)19.3-30.9%，塑性指数(Ip)19.2-25.6，液性指数(IL)0.83-1.36，粘聚力（cu）5.50-9.50kpa，内摩擦角（φu）3.0-6.0度，压缩系数（a1-2）0.38-1.14mpa-1，压缩模量(Es)2.10-2.96mpa。工程性质较差或很差。

3.4.3.2 填土：

根据物质组成和充填方式，可分为素填土、杂填土和冲填土等。

随着城市化的发展，菏泽城市建设加快，道路拓宽，旧城改造，许多坑塘、洼地被填，填土几乎遍布城区，厚度0.50-3.0m；沿黄地区用水力带动泥沙等冲填的，厚度达6-8m左右，黄河大堤外侧用冲填土淤积达10.5m。这种土大多不能直接利用，需换填或处理。

4 市域水文地质条件

工程地质与水文地质密不可分相互依托，且相互作用。水文地质条件中，地下水为其主导作用。在评价地下水对工程的影响时，则依据工程的特点、环境条件和气候条件等分析地下水位、水质及动态变化等对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。

4.1 全新统潜水―微承压含水岩组

全新统含水岩组，依据流水地貌的特征可分为：古河道主流带―淡水丰富地段，主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段和边缘及河间地带―淡水贫泛地段。

① 中部古河道带―淡水丰富地段：自东明县码头起，经牡丹区向东北至郓城县黄堆集一带，宽约10km，岩性以粉细砂、粉砂为主，往东颗粒渐细，砂层累计厚度大于15m，东部稍薄，涌水量一般在40m3/h以上，部分大于60m3/h，以HCO3型水为主，局部有Cl化物型水分布。

② 主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段

分布于主流带古河道两侧的过渡带中，以粉砂及粉土为主，颗粒细，厚度小，涌水量20―40m3/h或更小，以HCO3型水为主，局部出现Cl型或SO4型水。

③ 边缘及河间地带―淡水贫乏地段

在巨野、成武及单县的北部为黄河冲积与汶泗河冲积扇前缘的迭加部位，所含粉细砂层较薄，累计厚度一般小于5m，富水性甚差，但部分地区沉积含钙质结核的裂隙粘性土，构成该地区特殊的含水部位，涌水量随裂隙发育及地表水补给的程度变化较大。水质以HCO3型水为主，局部为SO4型水。

4.2 浅层地下水运动特征

浅层地下水的运动条件通常受地层岩性、地形、气象及水文因素所制约，而各因素所起作用程度视地下水类型的不同亦有差异。

浅层地下水的补给来源主要为大气降水，黄河及黄河古道的侧向补给，而引黄灌溉和汛期河道的充盈也是浅层地下水的补给来源之一。域内浅层潜水水力坡度一般为0.2―0.3‰，东部及东北部仅为0.1―0.15‰，地下水运动滞缓，迳流条件较差。随着工业的发展和城镇人口的增加，人工开采地下水及工程施工降水是潜水主要排泄方式之一，另外有地下迳流排出区外，垂直蒸发排泄等排泄方式。

4.3 浅层地下水的埋藏条件

市域地下水主要接受大气降水补给，地下水位埋藏较浅，小于2m，局部2―4m，或4―6m，地震中地震烈度为7度或大于7度时，易产生饱和砂（粉）土液化问题。随着城市建设的飞速发展，深基坑等地下工程的建设，浅层地下水的存在对施工安全也起着至关重要的作用。浅层地下水的水质较好，一般具微腐蚀性，局部水质对混凝土结构或对混凝土结构中的钢筋有弱或中等腐蚀性。

5主要工程地质与环境工程地质问题

区域工程地质中，影响市域的主要问题概括起来有：地震问题；资源开采引起的环境工程地质问题；地面沉降；环境保护工程地质问题等。

5.1地震效应

市域地震活动频度比较高，强度亦较大，由地震引起的砂土液化、地裂缝、震陷、地基不均匀沉陷等工程地质现象，将导致工程建筑物的损坏甚至倒塌，破坏性较强。

① 不稳定地震危险区：聊城―兰考深大断裂带，本区地段。

② 震中较密集区：牡丹区―东明一带，地震震级为5―7级，地震烈度7―9度，设计基本地震加速度0.15g，考虑应力集中及震级的瞬时性，牡丹区、东明、鄄城应引起重视，在该区应加强地震监测工作，并必须采取相应防震减灾措施。

大量的历史地震记载表明，地震造成的地面破坏是带有明显的量化性。例如许多强震区在历次地震中都在同一个地区，同一场地甚至同一个部位重复发生震灾，发生液化、喷水、冒砂的现象。建筑物在多次强震中在同一地区重复出现破坏。震害效应的重复性说明，它是在一定的地区地质地形条件下，在一定的场地与地基的土质岩性、微地貌等的综合影响下，产生的必然反应。

市域抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，其中东明、牡丹区、鄄城为0.15g，为中软场地土，场地类别为Ⅲ类，特征周期为0.45s或0.55s。局部如郓城等地零星分布Ⅳ类场地，特征周期0.65s或0.75s。由于上覆非液化层过薄，且场地分布有饱和的粉土或粉砂，具有地震液化的可能性。

市域地下水位埋藏浅，部分埋深只有1―2m，丰水期甚至更浅，粉土和粉砂的粘粒含量偏低（3-6%），且标准贯入试验的锤击数多为3―15击，部分场地土呈现轻微―中等液化。按照建筑抗震设计规范的要求，不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。本区当液化指数小于4时，原则上浅基础多采取基础和结构处理的措施。

5.2 资源开采引起的环境工程地质问题

资源开采在区内主要表现在石油开采、煤田开采和地下水资源开采等方面。

5.2.1 石油、煤田开采

当石油、煤田开采后，未进行回填的采空区，其围岩逐渐破坏，在上层岩体荷重的作用下，采空区将产生自然坍塌，导致地表下陷、积水、地面建筑物产生裂缝、倾斜、路基变形、地貌改观，引起当地生态环境的改变。需重视对石油、煤田区的调查、研究，并积极采取防治措施。如煤田开采放顶引起的地面不均匀沉陷，矿山开采和排水疏干引发的地面坍陷等；所以应加强对压覆地质的研究，对主要交通干道和住宅区的保护，研究压覆区合理保护的范围及措施。

5.2.2 地下水的开采及地面沉降

随着地方工业的发展，水资源的开采量不断增加，加之地表水体污染的日趋严重，地下水成为人们生产和生活用水主要来源，由于开采量过大，形成区域性下降漏斗；另外，随着城市建设的迅猛发展，地下设施的建设也愈来愈广泛，施工降水也已成为浅层地下水位下降的又一重要因素，为便于施工继而将上部含水层疏干，土体在上覆荷重的影响下，孔隙体积不断变小，将引起缓慢的地面下沉，由每年1―2mm，增加至10mm或更多，沉降范围不断扩大，对环境产生不利影响。

5.3 环境保护工程地质问题

环境保护工程地质的重点为城市环境工程地质问题，随着近代工业的快速发展，环境保护未能同步跟进，工业“三废”不达标排放，引起地表水体和地下水的污染问题较为严重，这是当前工业发展中的主要的环境工程地质问题。应在统筹规划下合理布局、积极防治工业“三废”和生活污水的排放治理。制订合理开采地下水资源的措施，避开短期行为，搞好环境保护，造福人民。

5.4 水、土侵蚀性工程地质问题

5.4.1 硫酸盐、氯化物和侵蚀性CO2水

市域侵蚀性水一般为硫酸盐含量500―1000mg/l，氯化物含量较高，呈零星分布，多出现在东明、曹县、巨野和牡丹区等地，常对混凝土产生弱腐蚀性，干湿交替作用时对混凝土中的钢筋产生弱腐蚀性。

5.4.2 盐渍土的工程地质问题

表层土壤产生盐渍化，地下水矿化度高，土壤的含盐量高，土的力学性质随着盐分程度而变高，盐类遇水溶解，力学强度降低，地基土产生溶蚀作用，土的夯实密度降低，建筑基础的稳定性降低，重盐渍土对混凝土和金属管道具有一定的腐蚀性。市域经引黄灌淤，绝大部分盐渍土都已改良。

6结语

本文在搜集资料，结合本院岩土工程勘察大量资料的基础上，通过对市域地层、地质构造、工程地质岩组分布，浅层孔隙含水岩组地下水补给、径流、排泄等水文地质条件的分析、研究，初步查明了菏泽市域水文地质工程地质特征，提出了主要的工程地质、环境工程地质问题。阐述了区内的新构造运动特点，地震效应及水、土的腐蚀性等问题。为菏泽城镇建设发展规划提供了较为详细的资料。

由于本人水平有限，对资料的分析研究还不够全面，有关问题阐述不够具体，在今后的工作中将加强该项工作的研究。

水文地质工程地质勘测论文:水文地质工程地质工作中基础地质调查的重要性分析

【摘 要】经济的迅速发展和产业的不断扩大为工程建设的发展赢得了良好的发展机会和广阔的发展市场，随着人们生活水平和生活质量的提高对项目工程的质量有了更高的要求；水文地质工程作为整个建筑工程的重要组成部分在一定程度上直接影响了整个工程的质量，为了保证水文地质调查分析的正确性和全面性，加强地质工作中基础地质的调查也显得格外重要。本文简单的介绍了水文地质工作中基础地质调查的内容，分析基础调查的重要性，并且提出加强接触地质调查的措施，以供参考。

【关键词】水文地质工程；地质工作；基础地质调查；重要性分析

随着我国工程建设的逐渐兴起，水文地质的勘查逐渐成为社会关注的焦点，基础地质调查作为水文地质工作中的关键部分在一定程度上直接影响了整个水文地质工程的效果和工程建设的质量；为了保证水文工程的质量和经济效益，就需要加强基础地质的勘查，降低水文地质问题而带来更多的安全隐患和经济危害。近年来我国的水文地质工作在经济不断发展的背景下有了进一步的提升，但是面对我国地形多样、地表复杂、地质丰富等情况，水文地质的调查还存在一定的问题，那么立足基础地质的调查分析也就成为了社会发展的必然选择。

1 水文地质工作中基础地质调查的内容

1.1 水文地质类型

水文地质主要是指地下水的各种变化和运动现象，水文地质的调查包含各方面的内容，比如说地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分等；地下水的情况具有一定的差异，包括水资源种类的不同、地下水埋深情况的不同、流动方向和位置分布存在差异等，在进行技术地质调查时要根据不同的情况进行分析。例如地下水所属的层次不同，表现的类型存在不一致的情况，在对水文地质的类型进行调查时首先要掌握每个水层之间的联系，根据水层之间的联系对地面水资源的联系状况进行分析和判断，从而更准确的获取信息。

1.2 掌握施工地区域的水文地质状况和地下岩层特点

水文地质状况和地下岩层在一定程度上直接影响了整个项目工程的施工情况，所以要进行严密的检测。水文地质情况包括水文地质的条件变化情况、水文地质工程的环境影响、可能引发的地质灾害等情况都是基础地质调查的重要内容；地下岩层的调查包括地下岩层的分布情况、地下岩层的结构以及地下深处岩层的错动情况都是工程建设的重要参考，所以在基础地质的调查中要对地下岩层的情况进行准确的检测。

1.3 将水文地质工作和工程密切联系

水文地质工作的最终目的是为工程的施工提供一定的数据参考，从而为工程的质量提供一定的保证，所以要很据工程的实际情况对水文地质进行深入的调查和分析。例如在掌握地下岩石的水资源分布情况时还要利用先进的科学技术对水资源和建筑工程的人为因素进行预测，对影响进行分析；在掌握地下水位情况时，除了掌握地下水的基本运动之外，还需要考虑特殊水位对工程的影响以及对可能 出现的问题进行分析，有效的将水文地质工作和工程联系起来，从而更好的体现水文地质工程的经济价值。

2 水文工作基础地质调查的重要性

2.1 了解水位上升

地下水位的上升受到多方面因素的影响，最主要的就是地质因素的影响。地质因素具有一定的复杂性，包括水层结构、岩体的分布等，通过对这些地质因素的调查分析更好的了解水位的上升情况，而水位的上升在一定程度上对工程的施工造成了严重的影响，例如在对水文地质的情况进行调查时发现含水层的颗粒较小，有较强的渗透性，在覆盖面土质疏松的情况下出现了渗透的现象，如果在这种情况下出现了潜水位上升的情况，工程的质量就会受到很大的影响，尤其是含水层的水流方向发生了很大的变化，水的渗透性逐渐降低，从而导致滑移、崩塌等地质灾害层出不穷。对这些地质情况进行严密的勘查可以为工程的施工提供一定的参考数据，避免这些问题造成更大的经济损失和安全问题，所以水文工作中基础地质的调查对水位上升的调查以及工程的质量是至关重要的。

2.2 地下水位下降

地下水位的下降不仅会对水文工程的施工造成严重的影响，还会造成严重的生态危害。例如地下水位下降后水文地质工程会出现地面下沉的情况，工程的结构会受到严重的影响；另一方面地面的下沉会使地下水受到严重的污染以及地下水干枯等，给人们的生活环境带来了极大的破坏。基础地质调查可以清楚的掌握地下水位的下降情况，并且对地下水位进行深入的分析，采取相应的措施，降低工程的经济损失。

3 加强水文地质工程工作中基础地质调查的措施

3.1 重视岩土水理性质的测试和研究

在科技大发展的背景下，越来越多的高新产品投入使用，那么在进行水文工程基础地质的调查时也可以借助先进的设备和仪器对地面的岩土和地表水的情况进行深入分析，并且对地表水在相互作用时体现出的性质进行实验，从而保证测试结果的准确性。例如2014年某市在进行水文地质工程时，采用渗透实验的方式对岩土的水理性质进行测试，并且借助了GDS高级土工实验仪器，从而保证了测试结果的准确性。

3.2 分析方法和分析理念的更新

首先水文地质具有一定的复杂性，在进行基础地质的调查时会有一定的难度，其次水文工程在社会不断发展的背景下有了进一步的发展，对其有了更高的要求，分析方法和分析理念应该跟随时代的步伐不断更新，例如用统计学的分析方法对地质情况进行勘测，从而保证分析的准确性和科学性。

3.3 灵活使用物理勘测方法

物理勘测方法是现代化的勘察方式，利用物理学的知识对地质情况进行严密的检测，不仅能够有效的调查地质环境以及水文地质情况，还可以降低问题出现的可能性，例如2014年某市的水文地质工程采用激化法以及高密度电力法对基础地质进行调查，将基础调查的深度和分辨率进行有效的结合，勘测的结果没有较大的误差，从而保证了水文工程的质量。

4 结束语

综上所述，水文地质工程作为的各项工程施工的前提，在一定程度上直接影响了整个工程的质量，随着工程建设的不断发展，水文地质工程的兴起也就成为了顺应社会潮流的必然趋势；基础的地质调查作为水文地质工作的关键对整个水文地质工程起着至关重要的作用，那么加强基础地质的调查也就显得格外重要了。笔者提出，水文地质的分析具有一定的复杂性，包含多方面的内容，其中基础地质调查是最基础也是最关键的部分，为了保证工程建设的质量和安全需要融入更多的先进技术和时念，使其更好的发挥水文工程的经济价值。希望通过本文的简单分析，能够帮助相关工作人员更好的开展工作。

水文地质工程地质勘测论文:水文地质工程地质环境地质的科技发展趋势

摘要：建筑工程的增多和气候的异常，无数的地质灾害发生愈加频繁，严重威胁着人们的生命财产和居住环境。文章分析水文地质对地下水对岩土及工程的影响及危害，探讨对如何进行有效预防。

关键词：水文；地质；工程；环境；科技；发展

引言

水文地质既是岩土工程勘察组成的一部分，又直接影响了岩土工程的特性和质量，甚至还影响到建筑的安全性、稳定性和耐久性。因此在岩土工程中不仅要弄清水文地质和岩土工程之间相互作用的关系，还需要评价地下水对岩土体和建筑的产生的影响。

一、水文地质问题在工程地质勘查中的重要性

在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察，而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。工程地质情况在很大程度上是受水文地质情况所决定的，因为岩土体中含有地下水，地下水可以对岩土体产生直接的影响，而且水文地质条件对于岩土工程的稳固性有非常大的影响。一些工程施工单位在进行工程勘察的过程中仅仅是对工程周边表面的水文地质进行勘查，而没有对地下的水文地质条件进行勘查，这样便使得工程勘察工作没有达到很好的质量，在工程建设过程中，或者建设完成之后，可能发生由地下水而导致的工程危害。为了保障工程的安全性和稳固性，则需要在工程勘察过程中加强对水文地质问题的勘察。

二、工程地质勘察中水文地质的危害

不管是地下水位的升降变化，还是动水压力，都会在一定程度上危害到岩土工程。主要有两方面的原因会造成地下水水位的变化，分别是天然引起的和人为引起的。如果地下水位有着较大的变化，超出了规定的限值，那么就会导致大量岩土工程质量问题的出现，促使危害的形成。一般情况下，可以将水文地质的危害分为三种情况：

潜水位上升造成的危害： 附近河流、水库以及湖泊等水位的升高，都是在一定程度上升高潜水位，此外，一系列灌溉工程的渗漏问题也会升高潜水位，比如工业废水、给排水管道、引水渠道等等，通过调查发现，潜水位的升高，会对建筑物的质量产生严重危害；具体体现在这些方面，潜水位的升高，会降低建筑

物地基硬度，土壤的含水率得到增加，这样土壤的强度可能就会达不到要求，建筑物的沉降变形问题容易出现。潜水位的升高，会导致砂土出现饱和情况，这样地震液化问题就容易出现，发生一些流砂或者管涌问题等。因为潜水位的上升，斜坡的临空面会降低本身岩土的力学性能，导致滑移或者崩塌等现象的发生，正常功能会丧失掉。还会促使有浸水现象发生于建筑物的地下室，对于其正常使用产生不利影响。

地下水位下降给岩土工程造成的危害：通常情况下，是人为原因造成了地下水位的下降，他们大多是出于自身利益考虑，将地下水抽取出来进行补给，将矿床疏干，以便更好的采矿。地下水位如果出现了很大的下降，就会导致一系列地质灾害的发生，比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等，水质恶化以及地面塌陷等也是容易出现的地质灾害，严重影响到人们的日常生活，还会在一定程度上危害到环境。

地下水位波动给岩土工程带来的危害：很多的因素都会引起地下水水位波动，比如气候季节的改变、河流湖泊的改变以及水库水位的变化等等；通过调查发现，地下水位的波动会给岩土工程带来严重的危害，具体表现在这些方面，一是地下水水位的波动会压密土体，再加压土体，会增加其密度；二是建筑物基础建筑材料的腐蚀程度会得到增加；三是地下水水位波动太懂，木桩的干湿度会出现不断更替的状态下，这样木桩腐烂情况就会加快，泥炭土的危害会更加的大。四是在一些含盐地层，比如钠盐层或者石膏地层等，溶解情况就会发生，进而使建筑有很大的位移发生。五是地下水水位的变化，会导致岩土出现胀缩变形情况，且这种变形是没有规律的，如果水位变化比较的频繁，岩土胀缩变形情况也会频繁的发生，并且会加大胀缩的幅度，导致地裂事故的发生，给建筑物带来一定程度的破坏。如果地下水是处于自然状态下，只有十分微弱的动水压力作用，那么破坏情况一般不会发生；但是如果在工程活动中，如果天然平衡条件被认为的进行了改变，或者受到了动压力的作用，就会给岩土工程造成很大的危害，导致一系列灾害的发生。

三、地下水对岩土工程的影响

（一）流沙现象。在岩土工程中，毁灭性的流砂现象是岩土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位，如果不是降水作业，地下水头大于基座，地下水向上渗流是可能的，水底的流砂现象将给施工带来极大的不便和困难，甚至影响附近的建筑安全。

（二）沙土振动液化。沙土饱和后，由于运动使它变得致密，导致土壤孔隙水压力增大，沙土颗粒之间有效应力降低，抗剪强度降低。通过周期性振动，土壤孔隙水压力增加，严重者可完全抵消沙土颗粒之间的有效应力，悬浮状态下的沙土颗粒接近液体性质，土壤液化。如果沙土液化，通常会在地表裂缝处冒沙或是喷水，导致地基失去作用而发生沉降。

（三）地下水的腐蚀性。在沿海地下水中，镁离子、氯离子和硫酸根离子的浓度相对较高，会导致钢筋混凝土的腐蚀。

四、地下水对岩土工程的危害

（一）水文地质评价内容分析研究

调查以往的工程地质勘察报告发现由于很多土木工程在进行设计和施工时没有考虑到水文地质的影响进而导致很多例因水文地质影响而造成建筑工程的建筑物开裂以及基础下沉等工程事故的发生。因此为了保障人员和财物的安全在进行工程地质勘察时应充分考虑水文地质的影响。

（1）在进行工程地质勘察时应对勘察范围内地下水的天然状态和天然条件下的影响有详细的了解进而预测地下水在人为工程施工中的具体变化情况以及地下水对建筑物和宕土体的作用效应。

（2）在调查水文地质时应根据实际建筑工程的需要能够根据实际情况提供相关水文地质的详细资料。

（3）从工程角度分析地下水对宕土工程的反作用并能够根据实际的工程情况对地下水提出不同的评价标准：①对于在宕土工程地基施工范围内的土质存在饱和、松散的粉土、粉细砂的情况应考虑到可能产生管涌、流砂、潜蚀以及地震液化等情况；②对建筑场地的承载部位地质选用膨胀土、残积土、强风化宕以及软质宕石等宕土体的情况，应预测上述宕土体由于地下水活动可能发生胀缩、崩解以及软化等现象。

五、水文地质勘察中的地下水问题及相应措施

（一） 地下水的测量及存在的问题

一般情况下，岩土工程勘察中，地下水的测量与计算方法通常为钻孔。通常是通过钻孔提取岩芯后 0.5 h，测量孔内水位；有条件的，还可测量终孔后24 h 的水位，测量稳定的地下水位。然而，这种方法对于只有含水层贯通的地层是合理的；对于含水层不贯通的地层和局部不透层水的地层，则存在很大的漏洞，为以后的工程设计和施工造成很大的弊端。

（二） 解决地下水问题的措施

为了更准确的测出地下水位，准确找出透水层，可采用分段钻进法进行测量。具体方法如下：1) 设计好每天钻进的工作量，循序渐进。2) 每天钻进工作结束后，可将孔中水抽干。第二天开钻前再测量水位，以明确该地段含水的稳定性。

3) 如果上部地层都不含水，可以一直这样进行下去，直到发现含水层。如果上部已有含水层，可将水抽干，把测量段暂时密封起来，第二天再测量，以查明该地段的水压大小，含水性与水位的稳定性。

一般情况下，岩体完整段一般不含水。节理、裂隙密集段可能无水，也可能有水。通过以上的周密测量，可以把地层分为不含水段与含水段，再结合地球物理勘探仪，准确确定出地层的含水带，从而根据含水带的分布特点，结合裂隙渗透的原理，来准确判断地下水对岩体稳定性的影响。

结语

综上所述，准确的水文地质评估，明确的岩土水理性质，以及对地下水的全面勘察和正确处理，不仅使工程岩土勘察工作的可靠程度大大提高，而且还能更好地用岩土体的潜在能力，为人类的居住环境的长治久安做出重大贡献。