水文地質工程地質勘測論文

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水文地質工程地質勘測論文:菏澤市域水文地質工程地質特征淺析

摘要：本文在搜集、整理菏澤市水文地質工程地質資料的基礎上，綜合分析研究市域水文地質工程地質條件，分析和預測市域內的主要工程地質問題。為菏澤城市（鎮）發展規劃、城市建設提供依據。

關鍵詞：菏澤市域 水文地質 工程地質構造運動地震效應

1 概況

菏澤市位于山東省西南部，北部和東部與本省濟寧市為鄰，西部及南部與河南省、安徽省、江蘇省接壤。是魯西南地區政治、經濟、文化發展的中心。其地理坐標為東徑114°48′―116°24′，北緯34°32′―35°52′，總面積12228km2，轄牡丹區、單縣、曹縣、成武縣、定陶縣、鄆城縣、鄄城縣、巨野縣及東明縣和菏澤經濟開發區，共1區8個縣及1個經濟開發區。

公路支干線四通八達，其中高速公路有：日東高速、濟菏高速、菏關高速已建成通車，另外德商高速、菏徐高速及日東高速西延長線正在建設；國道105、106、220和327線從境內通過，地方公路已基本實現了村村通油路。京九鐵路與新石鐵路（新亞歐大陸橋）在菏澤交匯，陸上交通甚為方便。但航運和水運尚屬空白。

改革開放三十年，菏澤在多方面取得了長足的發展，糧油產量不斷提高，巨野煤田、東明油氣田的開發以及石油化工、醫藥、紡織等工業的發展，使菏澤產生了巨大的變化。但總體來看，菏澤市的經濟發展水平在山東還處于落后地位。表現在經濟總量小，結構不合理。城鎮建設水平不高。

為進一步縮短山東省東、西部的差距，改變菏澤城鎮建設的落后局面，促使市域工農業發展再上新臺階，為菏澤城鎮規劃建設提供科學依據，查明與城鎮發展相關的水文地質工程地質條件尤為重要。

2 自然地理及水文地質工程地質概況

2.1 地形、地貌

市域基巖僅于巨野縣東南獨山出露，呈海拔60m弧形狀丘陵，其余均為黃河沖、洪積平原。因黃河歷次的改道變遷，縱橫位移于境內，構成了本區的微地貌形態，形成區內向東緩降的簸箕狀地貌特征，呈現微傾斜的高崗、洼地相間的微地貌景觀。

有歷史記載的兩千四百多年間，黃河改道泛濫達千余次，大的改道有六次之多，其中有兩次奪淮入黃海。由于黃河攜帶大量泥沙淤積，使河床不斷抬高且高于兩岸，成為地上“懸河”，近年由于上游小浪底工程的建成使用，每年的調水調沙使河床的淤積有所好轉。黃河的奪淮改道而遺存有廢黃河故道，菏澤市域處于二河間的三角地帶內，于此分叉，傾向東南。本區地形西部最高，高達67m，向東北、東南逐漸降低，標高為40m和36m。

2.2 水文、氣象

菏澤市屬暖溫帶、半濕潤季風氣候區，冬冷夏熱，四季分明，多年平均氣溫13.7℃，極端最低氣溫-16.8℃,極端最高氣溫43.7℃，多年平均降雨量676.42mm，且大部分集中在6―8月份。年最大降雨量為1054mm，凍結期最大凍土深度35cm。

菏澤市域西北邊界黃河為常年有水的客水河道,域內全長232km，入境流量0―17900 m3/s，年平均482―2760 m3/s，年逕流量152.3―872.9億m3，多年平均逕流量421.7億m3，黃河水資源在域內具有農田灌溉、補充地下水源、淤改土地及工業生產和城市生活供水等作用。灘區379km2為黃河流域。其余的屬源于本區的季節性水流，較大的河流有鄄鄆河、鄆巨河、洙趙新河、趙王河、東魚河、洙水河、萬福河等向東注入南四湖，為淮河水系?；厩闆r見下表。

表2―1菏澤市域河流基本情況表

2.3 水文地質工程地質研究程度

新中國成立以來，為了不同的目的而進行的地質、水文地質及工程地質工作主要有：全省1:20萬水文地質調查；1:10萬菏澤地區農田供水水文地質勘察；1:50萬黃淮海平原魯西南區段工程地質鉆探；1:50萬山東省工程地質遠景區劃；單縣煤田勘察；巨野煤田勘察；東明油氣田勘察等。

改革開放以后，市域水文地質工程地質工作步入新階段，深層供水井、地熱井鉆鑿，淺層農田灌溉井鉆鑿；工礦企業廠址勘察、工民建巖土勘察和公路、鐵路路基及橋基工程地質勘察工作，以及均勻分布于市域的GSM基站工程地質勘察等，為本區提供了大量的基礎資料。二十世紀90年代中后期隨著房地產業的迅速興起，城市建設開始突飛猛進的發展，無數新的建筑相繼崛起，更為本區提供了詳實的工程地質資料。

3 市域工程地質條件

3.1 市域地質構造

市域在大地構造單元上屬于中朝準地臺（Ⅰ）魯西斷?。á颍┖腿A北斷坳（Ⅱ）。大部分在聊考斷裂以東的魯西斷隆內。基底以緊密倒轉褶皺的太古界泰山群變質巖構成，褶皺軸向北西、北北西，傾向南西，個別反傾，傾角50―80°。其蓋層除巨野縣東南獨山出露地表外，均隱伏于第四系之下。斷裂構造極為發育，斷裂走向有近東西向和近南北向二組。屬具長期多期次活動的高角度正斷層（裂），對沉積環境起著制約作用。斷裂多呈行排列展布，落差和水平斷距較大，構成市域近似網格狀的構造格架。由于升降運動不平衡，繼而產生凸起和凹陷，并伴隨斷裂活動有巖漿侵入。主要有菏澤、嘉祥和豐沛三個凸起；東濮、鄆城、成武和金鄉四個凹陷。

依山東省新構造圖劃分，近南北向的斷裂由西向東排列為聊考斷裂、小宋―解元集斷裂、曹縣斷裂、巨野斷裂，單縣斷裂；東西向的斷裂由北向南分別為汶泗斷裂、鄆城斷裂、菏澤斷裂、東明―成武斷裂和金鄉斷裂。（見圖3―1）

3.1.1 東西向斷裂：

① 汶泗斷裂：西起鄆城西北李集經汶上縣、泗水縣至平邑仲村，走向90―100°，傾向南，傾角70―75°，為正斷層，長度約160 km，

圖3―1菏 澤 市 新 構 造 圖

活動時間古生代至燕山期。

② 鄆城斷裂，西起鄄城馬莊，經鄆城東至泗水泉林，走向近東西，傾向北，傾角大于70°，為正斷層，控制長度約200km，主要活動時間為古生代至燕山期，晚更新世仍有活動。

③ 菏澤斷裂：西起東明陸圈集（交于聊考斷裂），經菏澤東至金鄉章縫集，走向近東西，傾向南，傾角70―80°，為正斷層，其長度達120km，主要活動時代為古生代至燕山期，第四紀活動斷層。在經聊考斷裂東10―20km的范圍內，菏澤斷裂兩側1937年以來，曾發生四次5.5級―7.0級地震。

④ 東明―成武斷裂：從東明縣東經牡丹區解元集、定陶到成武。長約100km，走向南東東，傾向北東，為全新世活動的走滑斷層。

⑤ 金鄉斷裂：西起曹縣莊寨，經定陶、成武、金鄉東至界河，總體走向83°，傾向北，傾角70°左右，為正斷層，控制長度為180km，主要活動時間為古生代至燕山期。

3.1.2 南北向斷裂：

⑥ 聊考斷裂帶：由河南省蘭考經本市東明縣馬頭、鄄城縣董口、河南范縣、山東聊城、博平鎮到琉璃寺鎮，全長約310km，是一系列北東向的正斷層構成的地塹式斷裂帶。南段主要有長垣斷裂、黃河斷裂、聊考斷裂構成了東濮凹陷。該斷裂在三迭系已經存在，侏羅紀―古近紀活動強烈，新近紀―第四紀亦有繼承性活動。

⑦ 小宋―解元集斷裂：從河南省蘭考縣小宋鄉向東北經牡丹區大黃集、解元集到鄄城縣小留集，全長約100km，是一條隱伏的北東向的發震走滑斷裂，傾向北西，為全新世活動斷層，該斷裂垂直斷距自上而下由小變大，斷裂最新一期垂直差異活動可達全新統中上部。

⑧ 曹縣斷裂：北起陽谷，經鄆城、成武西、曹縣，南入河南省，走向350°左右，傾向東，斷裂長約190km，為一正斷層，為第四紀活動斷裂。

⑨ 巨野斷裂：北起聊城南，經巨野縣南入河南省，走向355°左右，傾向西，為正斷層，斷裂長約210km，第四紀活動斷裂。

⑩ 單縣斷裂：從單縣高韋莊向東北經單縣、金鄉到嘉祥的紙坊，走向北東，傾向南東，為第四紀不活動斷裂。

3. 2 新構造運動

魯西地區的新構造運動表現為以繼承性的斷裂活動和區域性的斷塊差異活動為主。魯西地塊主要呈現繼承性的沉降。燕山運動開始形成華北拗陷（斷陷），區內有北北東向的聊考深大斷裂帶，受深部活動制約，主要受中生代活動的影響，使山東平原（華北平原的一隅）下沉與魯西斷塊分離，喜山運動使下沉區進一步演變，與華北平原連為一體。

中生代以來，主要發育近東西向與近南北向的兩組斷裂，形成網狀構造格架，屬新構造運動的產物。區域性嶧山斷裂使魯西平原與魯中山地分離，嶧山斷裂以西沉積新生代地層、厚度達數百米至1000米，最厚處可達2000―3000m，汶泗斷裂與鄆城斷裂之間沉積厚度1200―3000m，表現為古近紀時期新構造活動較強烈，聊考斷裂西盤下落。

新近紀以來，沉積物由東向西增厚，800―1000m等厚線在成武―曹縣地塹盆地內彎曲，第四系沉積物覆蓋厚度300―400m，從巨野古塔下兩層埋沒，巨野縣古墓碑、魚臺縣舊縣城址被埋3―4m，菏澤城區埋深6―8m發現古墓、陶片、青磚，以及河床抬升，湖泊面積縮小，乃至消失等佐證，均說明該區新構造運動在繼續之中。

3.3 地震

市域地震集中于聊考斷裂和次級斷裂交匯的應力集中部位。據已有地震的震中分析，該區地震集中于聊考斷裂的下盤（上升盤），震源深度多在30―37km，屬地殼與上地幔的結合部位。

二十世紀以來本區地震頻度高，強度亦大，自1937年―2011年的74年間共發生MS≥5.5級地震四次，其中1937年8月1日發生在菏澤西南方向的7.0級地震和西北方向的6.8級地震伴有斷裂活動，菏澤城西出現近南北向的地裂縫，冒出黑水（實為水和石油）；1948年5月29日，菏澤西發生5.5級地震；在曹縣東―成武的沉降帶內，1977年曾發生4.8級地震，地震活動與曹縣斷裂關系密切。1983年11月7日菏澤西又發生5.9及地震；2001年7月6日發生3級以上的有感地震。地震活動與挽近期活動性斷裂關系密切。

3.4 地層分布及淺部地層工程特性

市域基巖僅于巨野縣東南獨山出露，呈海拔60m弧形狀分布，為奧陶系地層，深灰黑色，致密厚層灰巖，傾向北西，傾角7°，出露厚度30余米。隱伏于第四系之下的有奧陶系灰巖和石炭、二迭系煤系地層及古近系、新近系地層等。

3.4.1 第四系（Q）

① 全新統（Q4）

主要為沖、洪積相，間夾湖沼相沉積，由黃河與汶泗河形成。層底深度36―66m，菏澤城區以東27―43m。淺黃色、灰黃色、棕色至灰黑色。以粘土、粉質粘土、粉土和粉砂為主，含鈣質結核。粉砂及粉細砂一般有1―2層，厚2―25m，頂板埋深0―10m，分布較穩定。間夾有1―2層淤泥或淤泥質土層，上部分布較穩定，厚3―14m，埋深2―20m，下部厚1―9m，埋深27―46m。

② 上更新統（Q3）

市域西部主要為沖積、湖沼相夾洪積相沉積，巖性以黃、棕黃及黃褐色粉土為主，夾中細砂，次為粉質粘土及粉細砂，富含鈣質結核及少量鐵錳質結核，底板埋深120―156m，頂板埋深36―66m；市域東部以綠、黃褐色、銹黃色粉質粘土及混粒砂為主，夾有中細砂及粉土，富含鈣質結核。局部有較大的鈣質團塊和少量鐵錳質結核，底板埋深101―124m，頂板埋深27―43m。

③ 中更新統（Q2）

沖洪積、湖相沉積。市域西部以棕、棕褐色為主，綠色次之的粉質粘土夾細、中細砂層組成，富含鈣質結核和粒徑為0.4―0.8cm的豆狀鐵錳質結核，底板埋深189―250m，頂板埋深120―156m；東部巖性由棕黃、灰綠色為主的粉質粘土、粘土夾八層混粒砂層組成，含較多的鈣質結核和團塊，局部地段鈣質富集成半固結狀的粘土巖，含豆狀鐵錳質結核，底板埋深172―246m，頂板埋深101―124m。

④ 下更新統（Q1）

沖積、洪積、及湖相沉積。市域西部以雜色及棕色粘土、粉質粘土為主，夾有粉細砂、細砂層，具灰綠網紋，砂層中長石風化嚴重，底板埋深392―427m，頂板埋深189―250m；東部為灰綠色混粒砂、粘土及粉質粘土，含較多的鈣質結核及團塊，并有少量錳質結核，底板埋深386―419m，頂板埋深172―246m。

3.4.2 淺部地層分布及其物理力學性質

除巨野縣東南獨山出露小范圍奧陶灰巖外,市域淺部地層為第四系沖、洪積的粘性土、粉土、粉細砂，間夾湖相淤泥質土，根據市域近年巖土工程勘察資料，按埋藏深度大致可分上、下兩組。

3.4.2.1上組：該組分布廣泛，底板埋深一般為9.00―11.60m，揭露地層為粉土、粘土、粉質粘土和粉砂等，為多層建筑或構筑物持力層，現分述如下：

① 粉土，灰黃色，黃褐色和灰色，稍濕―很濕，稍密―密實，多為兩層，單層厚度2.70m―7.20m，局部夾有粘土或粉質粘土薄層。土的主要物理力學性質指標有：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，內摩擦角度(φu)10.2-24.0度，壓縮系數（a1-2）0.40-0.61 mpa -1。其工程特性隨含水量的不同變化明顯，具高“水敏性”，存在液化問題。

② 粘土：紅棕色、棕色、褐色及灰黃色，硬塑―流塑狀態，為一、二層，單層厚度0.70m―3.40m，主要物理力學性質指標有，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%，塑性指數（IP）18.0-30.8，液性指數（IL）0.21-1.11，粘聚力（cu）5.0-24.0kpa，內摩擦角（φu）3.0-9.6度，壓縮系數（a1-2）0.15-0.63 mpa -1。

③ 粉質粘土：棕色、棕灰色、灰黑色，局部夾粉土或粘土薄層，硬塑―流塑，為一層或二層，單層厚0.80m―6.70m，主要物理力學性質指標有，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%，塑性指數(Ip)10.2-15，液性指數-0.30-1.13，粘聚力（cu）16.0-24.0kpa，內摩擦角（φu）9.3-9.8度，壓縮系數（a1-2）0.11-0.70mpa-1。

④ 粉砂：灰黃色，稍濕―飽和，成份以長石類為主，含少量云母，分選性、磨圓度良好，0.005-0.075mm含量32.3-36.6%，0.075-0.25mm含量63.3-67.6%，松散―中密狀態，厚度4.60-6.00m，標準貫入試驗（N63.5）6-17.0擊，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，內摩擦角（φu）10.0-22.0度，壓縮系數（a1-2）0.07-0.10mpa-1，壓縮模量（Es）17.26-22.88mpa。

3.4.2.2下組：區域均有分布，與上覆（上組）地層直接接觸，揭露地層主要有粉土、粉質粘土、粘土及粉砂。多選作高層建筑及構筑物等的樁端持力層。分述如下：

① 粉土：灰黃色、黃褐色、褐黃色，濕―很濕，中密―密實，可分一層或兩層，單層厚度1.55m―6.05m，部分夾有粉質粘土或粘土薄層。部分含鈣質結核，土的主要物理力學性質指標有，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%，塑性指數（IP）6.5-9.9，液性指數（IL）0.36-1.28，壓縮系數（a1-2）0.09-0.27 mpa-1。

② 粉質粘土：部分夾粉土或粉土薄層。褐黃色、棕黃色、灰黃色及灰褐色，軟塑―流塑，揭露深度內為一層或兩層，單層厚度0.90 m―5.50m，其主要物理力學性質指標有，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%，塑性指數（IP）10.1-16.4，液性指數（IL）-0.27-1.29，快剪粘聚力（c）14-52kpa，內摩擦角（φ）5-19.6度，壓縮系數（a1-2）0.08-0.39mpa-1，壓縮模量（ES）4.95-15.09 mpa。

③ 粘土：棕色、棕黃色、棕灰色和灰色，硬塑―流塑，部分含鈣質結核。厚度1.70m-2.90m，主要物理力學性質指標有，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，塑性指數(IP)20.3-29.8，液性指數（IL）0.01-1.52，快剪粘聚力（c）49-54mpa，內摩擦角（φ）4-13度，壓縮系數（a1-2）0.29-0.50 mpa-1。

④ 粉細砂：灰黃色、棕黃色，很濕，成分以石英、長石為主，分選性，磨圓度良好，粉細砂層中夾有粉土或粉質粘土薄層。中密―密實，單層厚度3.90m―11.30 m，標準貫入試驗（N63.5）12-39擊。

3.4.3 特殊巖土

3.4.3.1軟土：

菏澤的特殊巖土主要表現為軟土，包括淤泥和淤泥質土。市域埋深變化較大。一般埋深5―10m，左營至陳坡一帶埋深大于10m，東明、菏澤至巨野以西部分埋深小于5m，單縣以南及曹縣以北局部埋深2―5m，呈軟塑―流塑狀態，單層厚0.30m―3.60m。主要物理力學性質指標有，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%，塑性指數(Ip)19.2-25.6，液性指數(IL)0.83-1.36，粘聚力（cu）5.50-9.50kpa，內摩擦角（φu）3.0-6.0度，壓縮系數（a1-2）0.38-1.14mpa-1，壓縮模量(Es)2.10-2.96mpa。工程性質較差或很差。

3.4.3.2 填土：

根據物質組成和充填方式，可分為素填土、雜填土和沖填土等。

隨著城市化的發展，菏澤城市建設加快，道路拓寬，舊城改造，許多坑塘、洼地被填，填土幾乎遍布城區，厚度0.50-3.0m；沿黃地區用水力帶動泥沙等沖填的，厚度達6-8m左右，黃河大堤外側用沖填土淤積達10.5m。這種土大多不能直接利用，需換填或處理。

4 市域水文地質條件

工程地質與水文地質密不可分相互依托，且相互作用。水文地質條件中，地下水為其主導作用。在評價地下水對工程的影響時，則依據工程的特點、環境條件和氣候條件等分析地下水位、水質及動態變化等對巖土體及建筑物的力學作用和物理、化學作用。

4.1 全新統潛水―微承壓含水巖組

全新統含水巖組，依據流水地貌的特征可分為：古河道主流帶―淡水豐富地段，主流帶與邊緣的過渡帶―淡水較豐富地段和邊緣及河間地帶―淡水貧泛地段。

① 中部古河道帶―淡水豐富地段：自東明縣碼頭起，經牡丹區向東北至鄆城縣黃堆集一帶，寬約10km，巖性以粉細砂、粉砂為主，往東顆粒漸細，砂層累計厚度大于15m，東部稍薄，涌水量一般在40m3/h以上，部分大于60m3/h，以HCO3型水為主，局部有Cl化物型水分布。

② 主流帶與邊緣的過渡帶―淡水較豐富地段

分布于主流帶古河道兩側的過渡帶中，以粉砂及粉土為主，顆粒細，厚度小，涌水量20―40m3/h或更小，以HCO3型水為主，局部出現Cl型或SO4型水。

③ 邊緣及河間地帶―淡水貧乏地段

在巨野、成武及單縣的北部為黃河沖積與汶泗河沖積扇前緣的迭加部位，所含粉細砂層較薄，累計厚度一般小于5m，富水性甚差，但部分地區沉積含鈣質結核的裂隙粘性土，構成該地區特殊的含水部位，涌水量隨裂隙發育及地表水補給的程度變化較大。水質以HCO3型水為主，局部為SO4型水。

4.2 淺層地下水運動特征

淺層地下水的運動條件通常受地層巖性、地形、氣象及水文因素所制約，而各因素所起作用程度視地下水類型的不同亦有差異。

淺層地下水的補給來源主要為大氣降水，黃河及黃河古道的側向補給，而引黃灌溉和汛期河道的充盈也是淺層地下水的補給來源之一。域內淺層潛水水力坡度一般為0.2―0.3‰，東部及東北部僅為0.1―0.15‰，地下水運動滯緩，逕流條件較差。隨著工業的發展和城鎮人口的增加，人工開采地下水及工程施工降水是潛水主要排泄方式之一，另外有地下逕流排出區外，垂直蒸發排泄等排泄方式。

4.3 淺層地下水的埋藏條件

市域地下水主要接受大氣降水補給，地下水位埋藏較淺，小于2m，局部2―4m，或4―6m，地震中地震烈度為7度或大于7度時，易產生飽和砂（粉）土液化問題。隨著城市建設的飛速發展，深基坑等地下工程的建設，淺層地下水的存在對施工安全也起著至關重要的作用。淺層地下水的水質較好，一般具微腐蝕性，局部水質對混凝土結構或對混凝土結構中的鋼筋有弱或中等腐蝕性。

5主要工程地質與環境工程地質問題

區域工程地質中，影響市域的主要問題概括起來有：地震問題；資源開采引起的環境工程地質問題；地面沉降；環境保護工程地質問題等。

5.1地震效應

市域地震活動頻度比較高，強度亦較大，由地震引起的砂土液化、地裂縫、震陷、地基不均勻沉陷等工程地質現象，將導致工程建筑物的損壞甚至倒塌，破壞性較強。

① 不穩定地震危險區：聊城―蘭考深大斷裂帶，本區地段。

② 震中較密集區：牡丹區―東明一帶，地震震級為5―7級，地震烈度7―9度，設計基本地震加速度0.15g，考慮應力集中及震級的瞬時性，牡丹區、東明、鄄城應引起重視，在該區應加強地震監測工作，并必須采取相應防震減災措施。

大量的歷史地震記載表明，地震造成的地面破壞是帶有明顯的量化性。例如許多強震區在歷次地震中都在同一個地區，同一場地甚至同一個部位重復發生震災，發生液化、噴水、冒砂的現象。建筑物在多次強震中在同一地區重復出現破壞。震害效應的重復性說明，它是在一定的地區地質地形條件下，在一定的場地與地基的土質巖性、微地貌等的綜合影響下，產生的必然反應。

市域抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，其中東明、牡丹區、鄄城為0.15g，為中軟場地土，場地類別為Ⅲ類，特征周期為0.45s或0.55s。局部如鄆城等地零星分布Ⅳ類場地，特征周期0.65s或0.75s。由于上覆非液化層過薄，且場地分布有飽和的粉土或粉砂，具有地震液化的可能性。

市域地下水位埋藏淺，部分埋深只有1―2m，豐水期甚至更淺，粉土和粉砂的粘粒含量偏低（3-6%），且標準貫入試驗的錘擊數多為3―15擊，部分場地土呈現輕微―中等液化。按照建筑抗震設計規范的要求，不宜將未經處理的液化土層作為天然地基持力層。本區當液化指數小于4時，原則上淺基礎多采取基礎和結構處理的措施。

5.2 資源開采引起的環境工程地質問題

資源開采在區內主要表現在石油開采、煤田開采和地下水資源開采等方面。

5.2.1 石油、煤田開采

當石油、煤田開采后，未進行回填的采空區，其圍巖逐漸破壞，在上層巖體荷重的作用下，采空區將產生自然坍塌，導致地表下陷、積水、地面建筑物產生裂縫、傾斜、路基變形、地貌改觀，引起當地生態環境的改變。需重視對石油、煤田區的調查、研究，并積極采取防治措施。如煤田開采放頂引起的地面不均勻沉陷，礦山開采和排水疏干引發的地面坍陷等；所以應加強對壓覆地質的研究，對主要交通干道和住宅區的保護，研究壓覆區合理保護的范圍及措施。

5.2.2 地下水的開采及地面沉降

隨著地方工業的發展，水資源的開采量不斷增加，加之地表水體污染的日趨嚴重，地下水成為人們生產和生活用水主要來源，由于開采量過大，形成區域性下降漏斗；另外，隨著城市建設的迅猛發展，地下設施的建設也愈來愈廣泛，施工降水也已成為淺層地下水位下降的又一重要因素，為便于施工繼而將上部含水層疏干，土體在上覆荷重的影響下，孔隙體積不斷變小，將引起緩慢的地面下沉，由每年1―2mm，增加至10mm或更多，沉降范圍不斷擴大，對環境產生不利影響。

5.3 環境保護工程地質問題

環境保護工程地質的重點為城市環境工程地質問題，隨著近代工業的快速發展，環境保護未能同步跟進，工業“三廢”不達標排放，引起地表水體和地下水的污染問題較為嚴重，這是當前工業發展中的主要的環境工程地質問題。應在統籌規劃下合理布局、積極防治工業“三廢”和生活污水的排放治理。制訂合理開采地下水資源的措施，避開短期行為，搞好環境保護，造福人民。

5.4 水、土侵蝕性工程地質問題

5.4.1 硫酸鹽、氯化物和侵蝕性CO2水

市域侵蝕性水一般為硫酸鹽含量500―1000mg/l，氯化物含量較高，呈零星分布，多出現在東明、曹縣、巨野和牡丹區等地，常對混凝土產生弱腐蝕性，干濕交替作用時對混凝土中的鋼筋產生弱腐蝕性。

5.4.2 鹽漬土的工程地質問題

表層土壤產生鹽漬化，地下水礦化度高，土壤的含鹽量高，土的力學性質隨著鹽分程度而變高，鹽類遇水溶解，力學強度降低，地基土產生溶蝕作用，土的夯實密度降低，建筑基礎的穩定性降低，重鹽漬土對混凝土和金屬管道具有一定的腐蝕性。市域經引黃灌淤，絕大部分鹽漬土都已改良。

6結語

本文在搜集資料，結合本院巖土工程勘察大量資料的基礎上，通過對市域地層、地質構造、工程地質巖組分布，淺層孔隙含水巖組地下水補給、徑流、排泄等水文地質條件的分析、研究，初步查明了菏澤市域水文地質工程地質特征，提出了主要的工程地質、環境工程地質問題。闡述了區內的新構造運動特點，地震效應及水、土的腐蝕性等問題。為菏澤城鎮建設發展規劃提供了較為詳細的資料。

由于本人水平有限，對資料的分析研究還不夠全面，有關問題闡述不夠具體，在今后的工作中將加強該項工作的研究。

水文地質工程地質勘測論文:水文地質工程地質工作中基礎地質調查的重要性分析

【摘 要】經濟的迅速發展和產業的不斷擴大為工程建設的發展贏得了良好的發展機會和廣闊的發展市場，隨著人們生活水平和生活質量的提高對項目工程的質量有了更高的要求；水文地質工程作為整個建筑工程的重要組成部分在一定程度上直接影響了整個工程的質量，為了保證水文地質調查分析的正確性和全面性，加強地質工作中基礎地質的調查也顯得格外重要。本文簡單的介紹了水文地質工作中基礎地質調查的內容，分析基礎調查的重要性，并且提出加強接觸地質調查的措施，以供參考。

【關鍵詞】水文地質工程；地質工作；基礎地質調查；重要性分析

隨著我國工程建設的逐漸興起，水文地質的勘查逐漸成為社會關注的焦點，基礎地質調查作為水文地質工作中的關鍵部分在一定程度上直接影響了整個水文地質工程的效果和工程建設的質量；為了保證水文工程的質量和經濟效益，就需要加強基礎地質的勘查，降低水文地質問題而帶來更多的安全隱患和經濟危害。近年來我國的水文地質工作在經濟不斷發展的背景下有了進一步的提升，但是面對我國地形多樣、地表復雜、地質豐富等情況，水文地質的調查還存在一定的問題，那么立足基礎地質的調查分析也就成為了社會發展的必然選擇。

1 水文地質工作中基礎地質調查的內容

1.1 水文地質類型

水文地質主要是指地下水的各種變化和運動現象，水文地質的調查包含各方面的內容，比如說地下水的分布和形成規律，地下水的物理性質和化學成分等；地下水的情況具有一定的差異，包括水資源種類的不同、地下水埋深情況的不同、流動方向和位置分布存在差異等，在進行技術地質調查時要根據不同的情況進行分析。例如地下水所屬的層次不同，表現的類型存在不一致的情況，在對水文地質的類型進行調查時首先要掌握每個水層之間的聯系，根據水層之間的聯系對地面水資源的聯系狀況進行分析和判斷，從而更準確的獲取信息。

1.2 掌握施工地區域的水文地質狀況和地下巖層特點

水文地質狀況和地下巖層在一定程度上直接影響了整個項目工程的施工情況，所以要進行嚴密的檢測。水文地質情況包括水文地質的條件變化情況、水文地質工程的環境影響、可能引發的地質災害等情況都是基礎地質調查的重要內容；地下巖層的調查包括地下巖層的分布情況、地下巖層的結構以及地下深處巖層的錯動情況都是工程建設的重要參考，所以在基礎地質的調查中要對地下巖層的情況進行準確的檢測。

1.3 將水文地質工作和工程密切聯系

水文地質工作的最終目的是為工程的施工提供一定的數據參考，從而為工程的質量提供一定的保證，所以要很據工程的實際情況對水文地質進行深入的調查和分析。例如在掌握地下巖石的水資源分布情況時還要利用先進的科學技術對水資源和建筑工程的人為因素進行預測，對影響進行分析；在掌握地下水位情況時，除了掌握地下水的基本運動之外，還需要考慮特殊水位對工程的影響以及對可能 出現的問題進行分析，有效的將水文地質工作和工程聯系起來，從而更好的體現水文地質工程的經濟價值。

2 水文工作基礎地質調查的重要性

2.1 了解水位上升

地下水位的上升受到多方面因素的影響，最主要的就是地質因素的影響。地質因素具有一定的復雜性，包括水層結構、巖體的分布等，通過對這些地質因素的調查分析更好的了解水位的上升情況，而水位的上升在一定程度上對工程的施工造成了嚴重的影響，例如在對水文地質的情況進行調查時發現含水層的顆粒較小，有較強的滲透性，在覆蓋面土質疏松的情況下出現了滲透的現象，如果在這種情況下出現了潛水位上升的情況，工程的質量就會受到很大的影響，尤其是含水層的水流方向發生了很大的變化，水的滲透性逐漸降低，從而導致滑移、崩塌等地質災害層出不窮。對這些地質情況進行嚴密的勘查可以為工程的施工提供一定的參考數據，避免這些問題造成更大的經濟損失和安全問題，所以水文工作中基礎地質的調查對水位上升的調查以及工程的質量是至關重要的。

2.2 地下水位下降

地下水位的下降不僅會對水文工程的施工造成嚴重的影響，還會造成嚴重的生態危害。例如地下水位下降后水文地質工程會出現地面下沉的情況，工程的結構會受到嚴重的影響；另一方面地面的下沉會使地下水受到嚴重的污染以及地下水干枯等，給人們的生活環境帶來了極大的破壞?；A地質調查可以清楚的掌握地下水位的下降情況，并且對地下水位進行深入的分析，采取相應的措施，降低工程的經濟損失。

3 加強水文地質工程工作中基礎地質調查的措施

3.1 重視巖土水理性質的測試和研究

在科技大發展的背景下，越來越多的高新產品投入使用，那么在進行水文工程基礎地質的調查時也可以借助先進的設備和儀器對地面的巖土和地表水的情況進行深入分析，并且對地表水在相互作用時體現出的性質進行實驗，從而保證測試結果的準確性。例如2014年某市在進行水文地質工程時，采用滲透實驗的方式對巖土的水理性質進行測試，并且借助了GDS高級土工實驗儀器，從而保證了測試結果的準確性。

3.2 分析方法和分析理念的更新

首先水文地質具有一定的復雜性，在進行基礎地質的調查時會有一定的難度，其次水文工程在社會不斷發展的背景下有了進一步的發展，對其有了更高的要求，分析方法和分析理念應該跟隨時代的步伐不斷更新，例如用統計學的分析方法對地質情況進行勘測，從而保證分析的準確性和科學性。

3.3 靈活使用物理勘測方法

物理勘測方法是現代化的勘察方式，利用物理學的知識對地質情況進行嚴密的檢測，不僅能夠有效的調查地質環境以及水文地質情況，還可以降低問題出現的可能性，例如2014年某市的水文地質工程采用激化法以及高密度電力法對基礎地質進行調查，將基礎調查的深度和分辨率進行有效的結合，勘測的結果沒有較大的誤差，從而保證了水文工程的質量。

4 結束語

綜上所述，水文地質工程作為的各項工程施工的前提，在一定程度上直接影響了整個工程的質量，隨著工程建設的不斷發展，水文地質工程的興起也就成為了順應社會潮流的必然趨勢；基礎的地質調查作為水文地質工作的關鍵對整個水文地質工程起著至關重要的作用，那么加強基礎地質的調查也就顯得格外重要了。筆者提出，水文地質的分析具有一定的復雜性，包含多方面的內容，其中基礎地質調查是最基礎也是最關鍵的部分，為了保證工程建設的質量和安全需要融入更多的先進技術和時念，使其更好的發揮水文工程的經濟價值。希望通過本文的簡單分析，能夠幫助相關工作人員更好的開展工作。

水文地質工程地質勘測論文:水文地質工程地質環境地質的科技發展趨勢

摘要：建筑工程的增多和氣候的異常，無數的地質災害發生愈加頻繁，嚴重威脅著人們的生命財產和居住環境。文章分析水文地質對地下水對巖土及工程的影響及危害，探討對如何進行有效預防。

關鍵詞：水文；地質；工程；環境；科技；發展

引言

水文地質既是巖土工程勘察組成的一部分，又直接影響了巖土工程的特性和質量，甚至還影響到建筑的安全性、穩定性和耐久性。因此在巖土工程中不僅要弄清水文地質和巖土工程之間相互作用的關系，還需要評價地下水對巖土體和建筑的產生的影響。

一、水文地質問題在工程地質勘查中的重要性

在對巖土工程進行勘查以及施工過程中需要對巖土工程周邊的水文地質進行仔細的勘察，而有些工程施工單位在工程施工過程中最容易忽視對工程周邊進行水文地質勘察。工程地質情況在很大程度上是受水文地質情況所決定的，因為巖土體中含有地下水，地下水可以對巖土體產生直接的影響，而且水文地質條件對于巖土工程的穩固性有非常大的影響。一些工程施工單位在進行工程勘察的過程中僅僅是對工程周邊表面的水文地質進行勘查，而沒有對地下的水文地質條件進行勘查，這樣便使得工程勘察工作沒有達到很好的質量，在工程建設過程中，或者建設完成之后，可能發生由地下水而導致的工程危害。為了保障工程的安全性和穩固性，則需要在工程勘察過程中加強對水文地質問題的勘察。

二、工程地質勘察中水文地質的危害

不管是地下水位的升降變化，還是動水壓力，都會在一定程度上危害到巖土工程。主要有兩方面的原因會造成地下水水位的變化，分別是天然引起的和人為引起的。如果地下水位有著較大的變化，超出了規定的限值，那么就會導致大量巖土工程質量問題的出現，促使危害的形成。一般情況下，可以將水文地質的危害分為三種情況：

潛水位上升造成的危害： 附近河流、水庫以及湖泊等水位的升高，都是在一定程度上升高潛水位，此外，一系列灌溉工程的滲漏問題也會升高潛水位，比如工業廢水、給排水管道、引水渠道等等，通過調查發現，潛水位的升高，會對建筑物的質量產生嚴重危害；具體體現在這些方面，潛水位的升高，會降低建筑

物地基硬度，土壤的含水率得到增加，這樣土壤的強度可能就會達不到要求，建筑物的沉降變形問題容易出現。潛水位的升高，會導致砂土出現飽和情況，這樣地震液化問題就容易出現，發生一些流砂或者管涌問題等。因為潛水位的上升，斜坡的臨空面會降低本身巖土的力學性能，導致滑移或者崩塌等現象的發生，正常功能會喪失掉。還會促使有浸水現象發生于建筑物的地下室，對于其正常使用產生不利影響。

地下水位下降給巖土工程造成的危害：通常情況下，是人為原因造成了地下水位的下降，他們大多是出于自身利益考慮，將地下水抽取出來進行補給，將礦床疏干，以便更好的采礦。地下水位如果出現了很大的下降，就會導致一系列地質災害的發生，比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等，水質惡化以及地面塌陷等也是容易出現的地質災害，嚴重影響到人們的日常生活，還會在一定程度上危害到環境。

地下水位波動給巖土工程帶來的危害：很多的因素都會引起地下水水位波動，比如氣候季節的改變、河流湖泊的改變以及水庫水位的變化等等；通過調查發現，地下水位的波動會給巖土工程帶來嚴重的危害，具體表現在這些方面，一是地下水水位的波動會壓密土體，再加壓土體，會增加其密度；二是建筑物基礎建筑材料的腐蝕程度會得到增加；三是地下水水位波動太懂，木樁的干濕度會出現不斷更替的狀態下，這樣木樁腐爛情況就會加快，泥炭土的危害會更加的大。四是在一些含鹽地層，比如鈉鹽層或者石膏地層等，溶解情況就會發生，進而使建筑有很大的位移發生。五是地下水水位的變化，會導致巖土出現脹縮變形情況，且這種變形是沒有規律的，如果水位變化比較的頻繁，巖土脹縮變形情況也會頻繁的發生，并且會加大脹縮的幅度，導致地裂事故的發生，給建筑物帶來一定程度的破壞。如果地下水是處于自然狀態下，只有十分微弱的動水壓力作用，那么破壞情況一般不會發生；但是如果在工程活動中，如果天然平衡條件被認為的進行了改變，或者受到了動壓力的作用，就會給巖土工程造成很大的危害，導致一系列災害的發生。

三、地下水對巖土工程的影響

（一）流沙現象。在巖土工程中，毀滅性的流砂現象是巖土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位，如果不是降水作業，地下水頭大于基座，地下水向上滲流是可能的，水底的流砂現象將給施工帶來極大的不便和困難，甚至影響附近的建筑安全。

（二）沙土振動液化。沙土飽和后，由于運動使它變得致密，導致土壤孔隙水壓力增大，沙土顆粒之間有效應力降低，抗剪強度降低。通過周期性振動，土壤孔隙水壓力增加，嚴重者可完全抵消沙土顆粒之間的有效應力，懸浮狀態下的沙土顆粒接近液體性質，土壤液化。如果沙土液化，通常會在地表裂縫處冒沙或是噴水，導致地基失去作用而發生沉降。

（三）地下水的腐蝕性。在沿海地下水中，鎂離子、氯離子和硫酸根離子的濃度相對較高，會導致鋼筋混凝土的腐蝕。

四、地下水對巖土工程的危害

（一）水文地質評價內容分析研究

調查以往的工程地質勘察報告發現由于很多土木工程在進行設計和施工時沒有考慮到水文地質的影響進而導致很多例因水文地質影響而造成建筑工程的建筑物開裂以及基礎下沉等工程事故的發生。因此為了保障人員和財物的安全在進行工程地質勘察時應充分考慮水文地質的影響。

（1）在進行工程地質勘察時應對勘察范圍內地下水的天然狀態和天然條件下的影響有詳細的了解進而預測地下水在人為工程施工中的具體變化情況以及地下水對建筑物和宕土體的作用效應。

（2）在調查水文地質時應根據實際建筑工程的需要能夠根據實際情況提供相關水文地質的詳細資料。

（3）從工程角度分析地下水對宕土工程的反作用并能夠根據實際的工程情況對地下水提出不同的評價標準：①對于在宕土工程地基施工范圍內的土質存在飽和、松散的粉土、粉細砂的情況應考慮到可能產生管涌、流砂、潛蝕以及地震液化等情況；②對建筑場地的承載部位地質選用膨脹土、殘積土、強風化宕以及軟質宕石等宕土體的情況，應預測上述宕土體由于地下水活動可能發生脹縮、崩解以及軟化等現象。

五、水文地質勘察中的地下水問題及相應措施

（一） 地下水的測量及存在的問題

一般情況下，巖土工程勘察中，地下水的測量與計算方法通常為鉆孔。通常是通過鉆孔提取巖芯后 0.5 h，測量孔內水位；有條件的，還可測量終孔后24 h 的水位，測量穩定的地下水位。然而，這種方法對于只有含水層貫通的地層是合理的；對于含水層不貫通的地層和局部不透層水的地層，則存在很大的漏洞，為以后的工程設計和施工造成很大的弊端。

（二） 解決地下水問題的措施

為了更準確的測出地下水位，準確找出透水層，可采用分段鉆進法進行測量。具體方法如下：1) 設計好每天鉆進的工作量，循序漸進。2) 每天鉆進工作結束后，可將孔中水抽干。第二天開鉆前再測量水位，以明確該地段含水的穩定性。

3) 如果上部地層都不含水，可以一直這樣進行下去，直到發現含水層。如果上部已有含水層，可將水抽干，把測量段暫時密封起來，第二天再測量，以查明該地段的水壓大小，含水性與水位的穩定性。

一般情況下，巖體完整段一般不含水。節理、裂隙密集段可能無水，也可能有水。通過以上的周密測量，可以把地層分為不含水段與含水段，再結合地球物理勘探儀，準確確定出地層的含水帶，從而根據含水帶的分布特點，結合裂隙滲透的原理，來準確判斷地下水對巖體穩定性的影響。

結語

綜上所述，準確的水文地質評估，明確的巖土水理性質，以及對地下水的全面勘察和正確處理，不僅使工程巖土勘察工作的可靠程度大大提高，而且還能更好地用巖土體的潛在能力，為人類的居住環境的長治久安做出重大貢獻。