海 晶 寧夏回族自治區煤田地質局 郵編:750011
通常情況下,水文地質系統含有水文地質結構及地下水流兩大系統。水文地質系統并不是孤立存在的,它會受自然因素及人類的工程活動的雙重制約及影響,并會進行不斷的運動及演化。目前對巖體滲流的主要研究方面為巖體結構和地下水。巖體結構對地下水滲流具有控制作用,地下水運動對巖體的物理性質有影響作用,二者都會受到人類工程活動影響及改造。
巖體結構對巖體的水力性質及物理性質都具有較強的控制作用,在任何工程當中巖體結構研究都是一項非常重要的工作。水文地質的主要研究內容為水文地質系統,一般包含地下水流系統及地質結構系統,水文地質結構系統當中有著不同的水力學性質及結構在空間上的組合。形成了相應的地下水儲存空間,對地下水的儲存及運移都具有較強的控制作用,是進行地下水流系統研究的一個重要基礎。
對水文地質的研究一般為結構面的性狀及巖體透水性介質類型。從廣義上看,可以含水分的巖體都叫做多孔介質,如果是通過裂隙形式存在地下水的巖體就叫做裂隙介質;如果是通過孔隙水的形式存在地下水的巖體則叫做裂縫介質;如果是通過裂縫、溶隙形式存在地下水的巖體就叫做孔隙、裂隙介質。總體來說可以分為三種介質,也就是裂隙結構、孔隙結構、裂隙溶隙結構。
從整體上說,如果巖體是新鮮而完整的,那么基本就不會透水,造成巖體透水的因素一般有這樣幾個方面,如卸荷作用、外部風化作用、內部構造結構、地形地貌等等。所有的巖體通過相應的風化、成巖、構造、卸荷等方面的作用,在內部都會產生相應類型、規模、性質不同的結構面,這些結構面將巖體切分成一些不規則的不連續巖體,而相應的結構面正是地下水進行運動及儲存的重要通道。
如果忽略巖體的透水性,那么地下水在巖體當中的滲透則要通過在巖體當中的大量裂隙實現。結構面透水性的高低通常都是空隙性所決定的,空隙性則是相應結構面粗糙度、寬度、充填物性質、充填物來決定的。此外,巖體結構面性質及產狀會控制相應地下水滲透的各項異性。地質體相互之間的作用及同自然力的作用比較復雜,在多種作用力之下的巖體的透水性及應力就會不斷變化,這種變化同內外力作用具有十分密切的關系。那些裸露的基巖每時每刻都會發生風化和剝蝕作用,從而致使孔隙介質變得疏松,提高了空隙性,加大了透水性。
巖體結構具有分流交叉及控滲效應的模型。所謂的巖體結構控滲分流效應,也就是同級或者不同級地質結構面上或者不同的結構面間滲流量大小的不均勻的分配及優勢溝槽流的效應。這種效應模型通常有三個層次:網絡分流層,也就是巖體滲流有限利用滲流優勢面的網絡形成一種規模較大的流動;面上分流層,也就是巖體結構面的內部滲流選擇不規則的溝槽實現流動;③槽間風流層,也就是巖體結構面溝槽流選擇一些滲流優勢溝槽進行滲流。
巖體結構會受到自然界及人類活動的影響和制約,巖體結構的滲流性更會直接影響地質結構的穩定性,對各類工程的基礎有著很強的影響作用。所以對巖體結構及其滲透性的研究對工程建筑具有十分重要的意義。
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