水文地质学论文
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇水文地质学论文范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
水文地质学论文范文第1篇
关键词：水文地质；环境地质；地质构造
中图分类号：P641文献标识码： A
一、水文地质勘查区应勘查的主要地质问题
水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域。
1.平原区
（1）查明不同地层的透水性、富水性及其变化规律，并进行含水层(组)分；（2）获得主要含水层(组)的水文地质参数；
（3）查明各含水层(组)水理性质、水力联系及水化学变化规律；
（4）查明局部和区域性隔水层的分布、埋深和厚度变化规律；
（5）咸水体空间分布范围及咸水体与淡水体的接触关系；
（6）基本掌握地下水动态变化规律；
（7）查明地下水的补给、径流、排泄条件和地下水系统；
2. 丘陵山区
（1）查明不同地层岩性的透水性，富水性及变化规律；划分含水层(组带)和地下水类型；
（2）找出各类构造对地下水埋藏、运移与富集的控制程度、区域储水构造、断裂带和裂隙密集带的导水性，含水性和富水地段；
（3）详细调查风化带的蓄水条件，层间水的埋藏条件与补给来源以及岩体岩脉在围岩接触带的储水条件；
（4）中新生代红层广泛分布区应着重调查岩溶层的分布与富水性，地下水在垂向上水化学分带和咸淡水界面及其水化学异常，注意是否有盐卤水分布；
(5)注意山区河谷平原及山间盆地内第四系潜水及承压水的调查，查明主要含水层(组)的分布水量、水质、埋藏条件及动态变化。基本查明地表水和地下水之间的关系。
3. 岩溶地区
(1)棵露岩溶地区要查明地下河的分布和其它各种岩溶水点的水位、流量动态变化，圈定地下河补给和分水岭位置，选择有代表的岩溶水点进行连通试验，确定岩溶水在各通道之间与地表水之间相互转化条件和补给关系；
(2)覆盖型地区要查明主地下通道位置及埋藏情况或岩溶发育带，圈定出富水地段，对水质水量作出评价，还应了解覆盖层中含水层与下伏岩溶含水层之间的接触关系水力联系及岩溶地下水的承压状态；
(3)埋藏型地区应查明各岩溶含水层的埋深、厚度及水量水质；分析补给与排泄方式和范围，圈定隐伏储水构造。
4. 滨海地区
（1）查明咸淡水分界面以及淡水含水层或透镜体的分布范围，埋藏、补给、径流、排泄条件，水质水量及动态变化规律等；
（2）地下水、河水、海水之间的水力联系和补给排泄关系；
（3）在岛屿和海岸带地区应调查海水入侵范围。潮汐对地下水的影响，查明地下淡水富集带
5. 黄土地区
（1）分析地貌、地质结构的基础上，进行地下水类型的划分；
（2）黄土丘陵区，着重调查支沟沟头掌形地的汇水范围与储水条件及下伏基岩是否分布可供开采的含水层；
（3）黄土塬区着重调查上层滞水的分布下伏第四系含水层的埋藏条件与富水性，并了解补给排泄条件；
（4）河谷平原重点调查潜水承压水富水性的变化及富水地段分布；
（5）调查咸水形成与淡水透镜体的分布
6. 冻土地区
（1）查明各含水层(组)的水文地质特征、冻土层上水层间水及层下水的分布和埋藏条件及其之间的水力联系和补迳排条件及水量水质的变化；
（2）注意调查由冻土层下水或其他承压水出露所形成的泉(包括矿泉与热矿泉水)的分布及控制因素等
二、环境地质勘查区应勘查的主要地质问题
“环境地质”一词最早出现于20世纪60年代末、70年代初一些西方工业发达国家的文献中。那时这些工业发达国家，已感到环境问题迫切性，开始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地质等问题研究列为环境地质研究的范畴。1982年再版的Michael Allaly主编的《环境辞典》中，将环境地质一词定义为：应用地质数据和原理，解决人类占有或活动造成的问题（如矿物的采取、腐败物容器的建造、地表侵蚀等的地质评价）。环境地质在我国出现和使用较晚，但也是随着一系列严重的环境问题（如环境污染、地质灾害等）对生产、生活的影响愈来愈突出而提出的。
1.平原区
（1）对于因人类工程、经济活动所产生的环境地质问题，如地下水污染、地面沉降等应进行专门调查，初步查明其分布、规模、程度，分析其主控因素，作出初步评价预测；
（2）调查地方病的发生及分布范围，提出防病措施；
（3）对天然水质不良区进行划分
2. 丘陵山区
（1）着重调查由于人类工程经济活动引起的环境地质问题，(地下水污染、水土流失崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、诱发地震等)，查明分布、发展程度或规模，产生条件、原因对其发展趋势作出预测和评价；
（2）调查地方病分布范围、病因，并提出防治措施；
（3）对天然水质不良区进行划分
3. 岩溶地区
（1）着重调要矿山大型遂道等地下工程产生变形层位、高程构造条件与岩溶水活动的作用；
（2）调查地下河洪水可能对建筑物的影响和淹没范围；
（3）对水库渗漏条件作出评价；
（4）岩溶矿区应研究供排水结合的可能性；
（5）对岩溶地下水污染进行评价；
（6）对天然水质不良区进行划分。
4. 滨海地区
（1）海水倒灌对水质的影响；
（2）地下水污染情况和原因；
（3）地方病的分布、病因及防治措施；
（4）地下水过量开采与区域降落漏斗形成发展，地面沉降与塌陷问题的影响及预防措施；
（5）对天然水质不良区进行评价
5. 黄土地区
（1）注意地方病的分布范围与地质、水文地质环境的关系，探讨致病水的水化学标志；
（2）注意研究地裂缝等环境工程地质问题的形成、分布与发展趋势
6. 冻土地区
对地方病的分布、病因进行调查评价，提出防治措施
三、环境水文地质评价
1.通过对普查区的环境水文地质条件、特征的研究，掌握地下水质量变化规律及可能引起的环境水文地质问题，从而控制地下水污染，提出合理开发利用及保护地下水资源与地质环境的措施。
2.地下水环境质量评价，主要对那些以地下水作为供水水源的城市或工业区进行，并以地下水和地质环境的质量变化为重点。在调查的基础上，收集有关地下水水质监测，地下水污染现状等资料进行综合分析，按环境水文地质条件类型来进行。
3.地下水环境质量评价一般只进行基础评价(或称背景值评价)和现状评价。
（1）主要是对地下水没有遭到急剧破坏的近似于天然状态(或大规模开采之前)地下水物质组分及其介质环境背景状况进行评价。
（2）现状评价，随着地下水大规模的集中开采和人类活动对地下水水质的影响，以及可能发生的环境水文地质问题，较系统地对工作区的环境水文地质问题作出半定量的评价。
4.评价方法可根据各地具体情况而选择，如背景值对比法，污染起始对比法，饮用水标准对比法，环境水文地质制图法，水质数学模型法等。
结语
现在科研人员在水文地质以及环境地质的研究上投入了越来越大的精力并且各国的地质调查局等部门也投入了大量的财力、物力但是今后的发展对于当代水文地质学家以及环境地质学家的挑战是非常严峻的。由搜集来的论文和我国对比可看出国外科学工作者对于某个问题的研究进行的比较深入各种地质条件了解得都非常细致范围却不一定大。而国内大多数的研究似乎包含的内容较多一些范围更大一些但并不深入。国外的研究实用性较强一般是针对一个具体问题进行研究、解决而国内的研究在实用性方面需加强我们应在这方面做出努力。
参考文献
水文地质学论文范文第2篇
环境与发展是当今国内外普遍关注的重大问题，过去相当长一段时间内，人类社会的传统发展模式是以资源的过度消耗和环境恶化为代价来换取社会物质文明的，结果造成了诸如自然资源的可持续利用率降低、环境污染、地质灾害频繁、生态平衡遭到破坏等重大问题。
长期以来，正是由于缺乏持续科学发展的观点，对保护环境的意识淡薄，在公路建设等大规模工程的勘察设计、施工及使用阶段，都未把环境评估这一重要内容列入工作计划之中。隧道等地下工程修建于地壳表层，位于地下水最为活跃的部位，在岩土中开凿的隧洞，它将可能成为其四周特别是工程上部地质内的地表、地下水的汇集场所或新的排泄通道，这势必改变工程范围内的水文地质、工程地质环境，进而影响地区的生态环境。过去修建隧道等地下工程，除少数特殊工程采用以堵为主的全面防水措施外，大多数工程，特别是山区隧道工程都采用排堵结合、以排为主的防治方针。因此，，众多隧道等地下工程在修建中和建成后长期存在着涌、漏水灾害和环境恶化等问题。
隧道和矿山坑道等长期大量涌水或大量排放地下水，造成工程地区含水层被疏干，使生态环境恶化，主要表现为：地表水和泉、井枯竭；生活、工农业用水缺失；地表沉降、岩溶塌陷、土壤沙化、水土流失；建筑物被破坏。镇胜高速公路槽箐头隧道施工中的大量涌水，使地表“四道沟”所有泉水干枯，从而截断了该沟下游发电用的水源和农业用水。岩溶地区隧道内的长期涌水，引起的环境问题也更加严重。
2 隧道环境水文地质工作
隧道环境水文地质工作是一项十分重要的工作，既要查明工程地区的水文地质条件及变化趋势，又要对由于水的作用可能引起的地质灾害和环境恶化的可能性和程度作出预测预报。水文地质工作应贯穿工程建设的全过程，不同阶段的工作重点有共同点又有不同点。
2．1 勘测设计阶段
2.1.1 水文地质勘测主要任务
(1)探明工程区内水文地质条件，进行水文地质划分，查明含水层的位置、水理性质、水位等水文地质参数和地下水的补给来源和排泄路径；
(2)对隧道内在施工阶段的最大涌水量和运营期间的稳定涌水量作出预测，并预测可能发生集中(或突发)涌水的地段；
(3)评价地下水对围岩分类、隧道掘进和支护结构的影响；
(4)评估排出地下水后对工程周围生态环境的影响程度和发展趋势，充分估计隧道开挖引起表水漏失、地面沉降、岩溶塌陷等的程度和范围，提出防治意见。
2.1.2勘测的重点地段
根据调查研究和大量的工程实践，认为下列地质环境是容易发生集中涌水和可能引发生态环境恶化的地段，也是水文地质勘测的重点地段。
根据调查研究和大量的工程实践，认为下列地质环境是容易发生集中涌水和可能引发生态环境恶化的地段，也是水文地质勘测的重点地段。
(1)岩体破碎带．包括断裂带、节理裂隙密集带、褶曲轴部等；’
(2)渗漏层与非渗漏层交界面(带)．主要有地层不整合接触带、可溶岩与非可溶岩交互带、不同岩性和不同结构岩体接触带等；
(3)地表水系发育或汇合地段，主要有：地表水体、古河床、山间河谷、盆地等地段；
(4)岩溶地区主要有：岩溶洞穴、洼地、地下河发育地段。
上述重点地段的勘测，除应按有关规范、规则执行外，还应注意如下工作内容，
①对岩体结构破碎带，应查明断层的力学属性、产状、上下盘岩层和岩体裂隙发育程度及断层带的充填、胶结性质；对节理裂隙密集带及褶曲轴部，主要应查明裂隙发育程度及裂隙的张开性、延伸性。上述地质因素，决定着岩体的导水性和富水性。
②对渗漏层与非渗漏层交界面(带)，主要查明交界面的产状、交界面(带)的特性以及交界面底板的渗漏特性。若沿交界面有发育岩溶洞穴时，应查明洞穴标高与隧道标高的关系及洞穴的充水特性。
2.2 施工阶段
施工阶段环境水文地质工作的重点是调查分析3地表水、地下水露头的变化；隧道内涌水、漏水状况；水对围岩稳定性的影响以及各种防治措施的作用和效果。
(1)水文地质观测2①地表水体(如河水、沟流水、山塘、水库)水位、流量及下渗量观测；②井泉流量、钻孔水位等观测；⑧洞内涌水、漏水调查，观测出水部位、出水量、水质、含泥沙量变化规律。
(2)调查隧道内涌、漏水对围岩稳定的影响以及地下水与隧道内各种地质灾害的关系。
(3)调查分析隧道内大量涌水或排放地下水的环境效应，进行因地下水位迅速降低造成周围生态环境恶化的可能性和灾害程度的预测预报，了解环境影响的范围及发展趋势。
(4)调查分析防水治水措施的作用和效果。
2．3 运营阶段
隧道建成后，若仍有地下水涌入和渗漏入隧道内，则运营阶段仍需加强水文地质工作，其重点是：
(1)调查水对隧道工程的衬砌、道床及线路上部建筑物的影响程度中建立工点履历卡片；
(2)进行隧道内工作环境分析；
(3)进行地表生态环境现状调查和发展趋势预测；，
(4)提出灾害治理措施及环境保护措施。
3 新建公路隧道水文地质及生态环境影响的评估
回顾以前的有关规范、规则，几乎都未把隧道工程建设与环境工程作为一个系统来考虑，没有关于隧道开挖对生态环境影响评价的专门条款和规定。在公路隧道设计规范中，对隧道防排水提出“以排为主，排、截、堵相结合的原则”，在实施中，由于突出了以排为主，大多数隧道工程(特别是山区公路隧道)，不论涌、渗水的补给来源及水量大小与否，施工中多不作预防处理，因而隧道成了泄水洞，把周围大量的地下水吸夺过来，破坏了原有的水文地质环境
在总结前人经验和教训的基础上，通过近年来的研究，我们认为在新建公路隧道工程及其它地下工程项目的整个过程中，要把隧道工―环境水文地质―生态环境影响作为一个系统工程来考虑，把稳定原有隧道水文地质环境和保护生态环境作为环境影响评估的重点。
3．1 隧道环境水文地质评估方法
3．1．1 环境水文地质及影响的评估范围
隧道水文地质勘测和环境影响评估的范围与水文地质条件复杂程度以及隧道埋深和长度有关。根据我国若干隧道因开挖改变地下水环境、并影响地表生态环境的实例，隧道两侧的影响宽度为400～2600m或更大，因此，隧道环境水文地质勘察和环境影响评估的范围以隧道两侧各1000～5000m为宜。这较“公路工程建设项目环境影响评价技术标准”第3.1.1条规定的“一般情况下宜为线路两侧各300m”范围值要大。
3．1.2 环境水文地质评估项目与方法
(1)环境水文地质评估项目,主要包括:地形地质；水文地质条件；水文地质分区；水文地质参数计算、选择；预报涌水量的方法、公式、成果。
(2)环境水文地质评估方法
3.1.3 环境因素调查的主要项目及内容
(1)地表水体(河流、井、泉、水库、贮水池、水渠等)的长度、面积、容量、水位及其重要性分类；
(2)农田、林业用地的类型、面积，需保护的重要性或名贵植物的数量和范围；
(3)人口密度；
(4)建筑物和构筑物的数量、类型和分布，特别注意有无重点保护文物景点；
(5)其它，如弃碴堆放场地的地形和水文条件、水土流失状况、不良地质现象等。
3.2隧道环境影响的评估方法和标准
当隧道通过强富水区(段)及中等富水区(段)，以及岩溶发育区(段)时，即工程施工及运营期间大量地下水涌入或从中排放时，对周围环境将有较大的影响。因此，在新建铁路隧道时应对环境影响的内容)程度和范围进行评价，并应提出有关补救措施或相应对策。
3.2.1 生态环境评价内容
主要评价由于隧道内大量涌水或排水引起的环境问题。
(1)地表水、地下水的可能疏干程度，生产、生活用水缺失程度；
(2)浅埋隧道地面下沉的程度和范围，对地面建筑物基础的可能破坏程度；
(3)地表沉降、岩溶塌焰发生的程度和范围；
(4)地表水、地下水可能被污染的程度；
(5)隧道内环境可能恶化的程度；
(6)隧道开挖弃碴堆放引起的泥石流等环境问题的可能程度；
(7)工程竣工后，排出的地下水作为水资源的可利用程度；
(8)防治发生上述灾害及环境恶化问题的对策。
3.2.2 隧道环境影响评估技术标准
(1)隧道环境影响评估范围，一般情况下为隧道轴线两侧各1000m，岩溶发育区范围可扩大至隧道轴线两侧3000m～5000m。
(2)隧道生态环境影响评估，不同的地下水类型和埋深状态其评价的主要项目及评价的深度不同，可按表3建议的进行。
3.2.3 隧道工程防排水原则
隧道工程防排水措施是否恰当，是隧道环境保护质量好坏的关键之一。就大多数隧道工程而言，施工和运营隧道的防排水，“以防、截、排、堵相结合及因地制宜综合治理的原则”进行是合适的，但从环境保护的目标出发：只是一般性的规定是不够的，应该根据隧道等地下工程的长、短、重要性和隧道水文地质条件的复杂性，以及隧道地区的人口密度、农牧业发达程度等生态环境，采用不同的防治措施。
(1)浅埋隧道、城市地下铁道及水下隧道，为防止表水疏干、地表下沉、地面塌陷等灾害，应采取截、堵表水下渗和洞内全封闭、洞内不允许渗漏水的防治措施。
(2)山岭隧道工程，可按下列情况采用不同的防排水对策：
①非岩溶隧道.若覆盖层较薄或围岩属强渗透性的地层，对地表水应及早处理，以采用防止表水大量下渗的措施为主；若隧道埋深超过50m，除通过断层破碎带等富水区段采用预注浆堵水措施外，一般可按常规措施来处理。
②岩溶隧道．若隧道标高处于岩溶水循环的充气带，可不作防水的特殊处理；若隧道标高处于季节性充水带或水平循环带及深循环带，一般以采用地表截堵、防止表土流失、洞内注浆堵水等措施为主，其中若碰到原有动、静水压变化较大的集中股流(如暗河管道流)，视对环境影响的程度，即可采用辅助工程引排，又可采用在未揭穿集中股流前进行预注浆封堵的措施进行处理。岩溶隧道地表覆盖层若厚度较薄(小于20m)时，则应在隧道开挖前作地面预处理，以防止地面塌陷。
③生态环境需特殊保护地区的隧道工程。无论隧道长短和埋深如何，修建时均应采取全封堵水的措施。
4 结束语
隧道工程对环境水文地质条件及周围的生态环境会带来程度不同的影响，其中地表、地下水的大量涌入或隧道内地下水的大量排放是其主要原因。因此，我们认为，今后在新建隧道等地下工程时．-要认真开展隧道水文地质环境变化规律及其对生态环境影响的评估这一重要工作。
(1)新建隧道环境影响评估应贯穿于隧道勘测设计、施工及运营各个阶段。
(2)新建隧道环境影响评估范围应规定为隧道轴两侧各1000～5000m为宜，特长岩溶隧道可根据需要适当扩大评估范围。
(3)从保护环境的大目标出发，新建隧道工程的防排水原则应以截、堵措施为主，以改变过去山岭隧道建设中，以排为主的做法。
(4)环境影响评估应包括地表环境影响程度、范围的评估和对隧道内环境影响的评估两方面的项目和内容。
参考文献
[1] 唐承石.《我国铁路隧道水害概况》.《隧道工程》，1984，4．
[2] 马国英.《运营铁路隧道病害探讨》.《中国土木工程学会隧道及地下工程学’会第八届年会论文集》，1991．10．
[3] 何发亮，陈成宗，牟瑞芳. 《岩溶地区铁路长隧道涌水涌泥沙及地表塌陷灾害规律的研究》.《第三届全国工程地质学术研讨会论文集》，1995.8.
[4] 陈梦熊. 《环境地质学的基本理论与发展前景》.《工程地质学报》VO.3（3），1995，9．
[5] 杨忠耀.《环境水文地质学》.原子能出版社，1990.12.
水文地质学论文范文第3篇
【关键词】集通铁路；地质构造；断裂；基岩透水
【Abstract】 the Jitong a tunnel is one of the longest tunnel of the proposed railway in China. The set-pass line is a convenient district in Northwest China and Northeast regional railway corridor plays an important role in the regional road network.Based on field survey data collation, introduces undesirable engineering geological problems: regional faults, jointed and fractured rock permeability, surface landslides, avalanches and mudslides and other issues.
【Key words t】jitong railway, geological structure, fracture, permeable bedrock
中图分类号：P618文献标识码：A 文章编号：
引言
集通线是我国西北地区与东北地区间一条便捷的区际铁路通道，同时也是内部的东西向主要通道和蒙西、宁夏至东北地区的煤运主通路，在区域路网中具有重要的作用。随着社会经济的发展，集通铁路货运量和客运量逐年递增，现有铁路的运输能力不能满足经济和社会发展的需要，铁道部和政府适时对该条铁路进行改建。集通线某隧道地处中东部，大兴安岭南西段，是集通线改建工程中最长隧道。查清隧道段的主要工程地质问题对于集通线改造工程的早日实现具有重要的现实意义。
1区域地质背景
1.1地形地貌
隧道段地处燕山余脉与阴山的交汇地带，是内蒙古高原向松辽平原的过渡地段，地貌属剥蚀中低山区，是大青山的东缘地区。部分隧道段山体基岩，植被稀疏。地势总体东北高，西南低，山势雄伟，地形崎岖复杂，多呈悬崖陡坎，沟谷切割强烈。隧道所经山脉海拔高程一般在1112.3～1762.2m之间，最高点海拔高程1952.4m。
1.2地层和岩性
隧道区域出露地层主要为奥陶系（O）、石炭系（C）、二叠系（P）、侏罗系（J）、第三系上新统（N2）及第四系（Q）。隧道段出露的地层岩性主要有：花岗岩、石英片岩、板岩、粉砂质板岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩、砾岩、变质砾岩、大理岩、凝灰岩、泥灰岩、玄武岩、安山岩、钙质页岩、流纹岩、粉土，粉砂质黄土、坡洪积（Qhspl）碎石土、冲洪积（Qhapl）砂砾石及冲积（Qhal）砂砾石。
1.3 地质构造
区域构造上位于内蒙古中部地槽褶皱系，苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带与温都尔庙～翁牛特旗加里东地槽褶皱带交界处，板块构造位置属晚古生代陆壳增生区，板块碰撞消减地带。区域内以北东和东西向构造为主，西拉沐伦近东西向断裂带，对隧道段地质体的展布具有明显的控制作用。北东向构造表现为褶皱和断裂；构造岩浆岩带及中侏罗世断陷盆地也受北东向构造控制。
1.4水文地质条件
隧道段南部为东西向的西拉沐伦河，北部为嘎苏代河和查干木伦河，向东南汇入西拉沐伦河，最后流入辽河，属辽河流域辽河水系。依据地下水赋存条件，隧道范围内地下水以第四系孔隙水、基岩裂隙水为主，另存在少量碎屑岩孔隙水。在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。
2主要工程地质问题
隧道段主要工程地质问题有：岩体稳定性、基岩透水、地表斜坡岩土体稳定性问题。主要工程地质问题的准确提出，对隧道段的设计和施工有重要的现实意义。
2.1岩体稳定问题
隧道段影响岩体稳定性的因素主要为区域断裂和节理裂隙。
2.1.1区域应力场和断裂
隧道段及临近地区，受到近东西向的大主应力影响，褶皱发育，轴向呈北东向，多为线状构造。断裂构造发育与各期褶皱构造紧密伴生，依据断裂走向可分为近南北向断裂和北东向断裂。隧道DK484+800处的断裂，穿越地层为花岗岩和变质细砂岩。在两地层交界处的地表存在一系列线性泉水露头，做为判断该断裂的重要证据。该断裂跨越隧洞轴线。该断裂整体走向约350°，长度约2.3km。由于断裂处岩体破碎，裂隙较大，地表水渗透进入地下，隧道开挖时，很容易引起突涌事故，对工程产生较大影响。隧道DK501+50处的断裂，穿越地层为砂岩，断裂整体走向为40°，长度约420米，断裂跨越隧道洞轴线。由于构造断裂的存在，使岩体的整体性受到破坏，在隧道开挖过程中，对支护结构提出更加严格的要求，对工程产生一定影响。
2.1.2节理裂隙
隧道段受多期构造运动作用，构造岩浆活动强烈，岩体节理裂隙较发育。本论文以花岗岩体中（YDK484+500）节理裂隙为例，地势高程为1921.7m，主要发育北北西、北西向两组优势节理，缓倾角的节理非常发育，陡倾角的节理较发育，降雨将沿着陡倾角的节理裂缝渗入，再沿着缓倾角的节理向外流出，这两组节理为水提供了很好的流通通道，对隧道工程的施工非常不利。
总之，地质构造决定了隧洞段岩石的完整性。侏罗系以前的地层经历了多期构造运动，燕山期岩浆大面积侵入使得这些地层变质。总体看，沉积岩区岩石条件较差，岩浆岩区岩石条件相对较好。隧洞段通过沉积岩区的长度约占57.7 %，岩浆岩区约占42.3%，塌方的危险性主要在沉积岩区。岩浆岩区的主要岩石为花岗岩，稳定性相对较好。
2.2基岩透水问题
依据地下水赋存条件，隧道段内地下水主要以第四系孔隙水、基岩裂隙水为主，另存在少量碎屑岩孔隙水。在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。基岩裂隙水分布于低中山区，岩性主要为花岗岩类和变质砂岩。隧道段花岗岩风化裂隙发育、风化壳厚20～30m。变质砂岩节理裂隙发育，岩体较破碎。裂隙泉水流量一般20～40 m3/d。隧道南部平房沟附近，存在碎屑岩类孔隙水，泉水流量一般10～40 m3/d。
利用多种方法估算的隧道涌水量得出，全隧道稳定单位涌水量介于2829-5074m3/d•km之间，平均为3744m3/d•km；隧道最大单位涌水量介于7621-10208m3/d•km，平均为8692m3/d•km。其中涌水量较大几处见表2-1。隧道涌水对隧道的开挖非常不利，设计和施工时要多加重视。
表2-1 隧道段较大涌水处统计表
分段
编号 起讫里程 稳定涌水量 最大涌水量
单位
m3/d•m 段落
（m3/d） 单位
m3/d•m 段落
（m3/d）
1 DK478+910～DK479+300 19.54 7621.37 44.97 17538.59
2 DK482+680～DK485+910 5.36 17312.94 10.93 35294.36
3 DK495+050～DK495+760 11.66 8281.43 29.91 21236.40
4 DK496+950～DK497+170 15.45 3399.45 38.18 8399.07
5 DK500+220～DK500+460 10.61 2545.98 33.73 8095.10
6 DK501+080～DK501+360 21.60 6047.81 114.75 32130.85
2.3地表斜坡岩土体稳定问题
地表斜坡岩土体稳定问题主要有滑坡、崩塌、泥石流。
2.3.1滑坡
隧道段附近可见多出小型滑坡，滑坡体较小。由于整个范围内植被覆盖率较高，山坡上岩体表面被第四系更新统的黄土覆盖，滑坡的变形特征不明显，隧道段没有大型滑坡。
2.3.2崩塌
隧道段内典型的潜在崩塌分述：如东沟前山崩塌，地层岩性是侏罗系的细中粒花岗岩，前山海拔1509.8m，山坡坡度80°；东沟鹿场崩塌位于乌梁苏台东沟右侧山坡，地层岩性是侏罗系细中粒花岗岩，海拔1507.9m，山坡坡度70°。形成崩塌的岩体的特点是：竖直节理和水平节理发育，节理使岩体相互切割，岩体被切割成独立的块体；山体相对高差较大，山坡较陡，在外动力作用下较容易形成崩塌，对隧道工程产生不利影响。
2.3.3泥石流
隧道段内典型的潜在泥石流分述：乌梁苏台东沟泥石流流经洞轴线DK489―DK490+600段，主沟走向呈NE10°~ NE45°，主沟长6.5km，沟深10-20m之间，宽约100m，纵坡降比约122‰，主沟上游纵坡降比约313‰，坡度较陡，主沟的形成区呈V型谷，流通区呈U型谷，两侧山坡坡度在10°~25°之间，主沟上游有多条小的支沟，支沟沟谷谷底切割深度较深，为该泥石流形成提供了地形条件。泥石流沟主沟堆积大量的第四系冲积物，冲积物中含有卵石、砾石，粒径大小不等。主沟两侧山体是花岗岩，岩性单一，经风化及区域构造的影响，节理发育，为该泥石流的形成提供了大量的物源。该区每年7-9月份为雨季，呈突发性暴雨特点，为泥石流的发生提供了动力条件。由于泥石流形成区和流通区段岩体风化程度严重，裂隙发育，有利于雨水的入渗，对隧道开挖有一定影响，但是对东沟里面的住户及下游的村庄有严重影响。
结论和建议
隧道段岩土体的不良地质问题，对隧道段的设计和施工非常不利。借鉴相关研究成果，利用多种方法进行了隧道涌水量预测。建议加强后期钻探、物探及必要的山地工程等综合勘探，充分发挥各种勘探手段的优势，进一步查清测区深部的工程地质条件，为隧道设计和施工提供经济合理、安全可靠的依据。隧道开挖时应利用先进的仪器进行监测，做好隧洞的超前预报工作。
参考文献
【1】叶俊林、黄定华、张俊霞编，地质学概论，地质出版社，1994。
【2】李亚美、陈过勋等编，地质学基础，地质出版社，1994。
【3】朱志澄、宋鸿林主编，构造地质学，中国地质大学出版社，1990。
【4】左建主编，地质地貌学，北京，中国水利水电出版社，2000.
【5】王大纯，水文地质学基础，北京，地质出版社，1980.
【6】戚筱俊主编，工程地质及水文地质，北京，水利水电出版社，1985.
【7】贺少辉主编，地下工程，北京，清华大学出版社，2006.
【8】冯卫星，铁路隧道设计，成都，西南交通大学出版社，1998.
水文地质学论文范文第4篇
【关键字】公路隧道渗漏水养护管理
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
一、隧道渗漏水的主要原因
隧道渗漏水的原因大致可分成自然因素和人为因素。
1、自然因素
开挖隧道对地下水的影响，是隧道发生渗漏水的客观因素。根据水力学和水文地质学原理，地下水从高压水位向低压水位流动，有其固定的流线，由于隧道的开挖，形成临空面的低水压区，改变了围岩的力学特性和地下水径流路线，使周围地下水向隧道内汇集和积聚，给衬砌及底部渗漏水留下隐患。隧道开挖影响范围的大小与地层的渗透系数、水位高低、过水断面大小有关，此外还受大气降水、隧道进深及隧道周围溶洞、泉眼、水库或江、河、湖泊的影响。
2、人为因素
(1)隧道防排水系统不完善：a.排水管道设置不合理、排水沟深度及宽度不够或被泥、砂、灰浆、浆液堵死无法正常排水；b.混凝土施工接缝、结构连接、混凝土缺陷部位的防水设计、材料、施工工艺及质量检验不严格。
(2)对特殊地段(侵蚀性地下水、寒冷及严寒地区等)没有采取特殊处理措施：a.混凝土衬砌在侵蚀性介质经常作用下，出现起毛、酥松、蜂窝麻面等导致材料强度降低，衬砌厚度变薄，导致渗漏水并日趋严重；b.寒冷及严寒使衬砌背后积水冻结，造成衬砌混凝土冻胀开裂渗漏水；衬砌混凝土本身多次冻融循环而开裂渗漏水；c.排水沟结冰无法满足排水要求，基底积水、结冰，线路不均匀隆起。
二、隧道内渗、漏水处治原则
应视水文地质条件因地制宜地采取“以排为主，防、排、堵截相结合”的综合治理原则，达到排水通畅、防水可靠、经济合理、避免后患的目的。具体要求如下。
(1)首先要重视防止地表水的下渗，其措施为填平、铺砌、勾缝、抹面等。对于坑穴、钻孔等均应填实封闭。
(2)围岩破碎、涌水易塌地段，应当直接向围岩内预压浆。当涌水量较大时应采用化学浆液。向衬砌背后压浆时，应防止因压浆而堵塞衬砌背后的排水设施。
(3)隧道衬砌防水，首先采取引排措施，然后敷设衬砌内、外防水层；也可修建复合式衬砌，采用夹层防水层。
(4)洞外排水应根据地形、地质、气象情况，结合农田水利情况全面规划，综合治理，因地制宜地设置疏水、截水、引水设施。
(5)当地下水发育，含水层明显，又有长期充分的补给来源时，可根据实际情况，利用辅助坑道排水或设置泄水洞等截、排水设施。
四、公路隧道防水治理措施
1、隧道衬砌面型渗漏水处理
无明显渗水点，表现为大面积浸润或水珠悬挂，采取表面涂抹SN一915防水护面剂的方法，具体做法为：
(1)表面处理：把面型渗漏区域及其20cm处用凿子凿除2—3cm，该深度不包括衬砌外沙浆抹面厚度，凿除的表面不要求平整光滑，以增加堵漏材料和旧混凝土的黏结力。
(2)涂抹，清洗衬砌表面，去除浮面杂质，然后用SN一915防水护面剂均匀涂抹两到三遍。
(3)刷水泥砂浆：外面用水泥砂浆抹平。
(4)养护：三天时间内，定期喷洒雾化水进行养护。
2、隧道衬砌线形渗漏水处理
(1)渗漏水处理引水的施工工艺
a.查找漏水点(裂隙)：对整个隧道衬砌进行漏水点(裂隙)查找，为下一个工序作好准备。
b.凿槽：沿渗漏水裂缝或施工缝骑缝凿“U”型槽，槽的宽度和深度取决于渗漏水的流量，一般宽约10- 15cm、深约8—10cm，所凿的槽要延伸至排水沟上边沿以下30cm，以保证水能顺畅排走；
c.做引水空腔：根据具体情况埋设引水材料做引水空腔，每一条环行裂缝形成主引水通道，将其余的渗漏裂缝和渗漏点引入至主引水通道；在每一条环行裂缝两端把水引入两边排水沟，以形成引水网络系统：
d.封缝：在严格清洗槽内混凝土表面的基础上，再用半管PVC管覆盖住槽中施工缝，然后用凯利特堵漏宝封住两边，固定PVC管，做到PVC管两侧不留空隙；
e.嵌涂柔性防水材料：在封缝之后嵌上BW遇水膨胀嵌缝胶，以适应缝的变形及热胀冷缩，达到永久防水的目的：
f.在遇水膨胀嵌缝胶外面，用凯利特堵漏宝进行封闭；
g.表面加固：用抗裂砂浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力：
h.养护：按照所用材料性能的要求养护，确保表面防渗能力。
(2)直接封堵的施工工艺：
a.查找漏水点(裂隙)：对整个隧道衬砌进行漏水点(裂隙)查找，为下一道工序作好准备。
b.凿槽：沿渗漏点或施工缝骑缝凿“V”槽，一般8cm宽、8cm深。
c.封堵：在严格清洗槽内混凝土表面基础上，然后用凯利特堵漏宝封堵，厚度约为5cm。
d.表面加固：用水泥沙浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力。
e.养护：按照所用材料性能的要求养护，确保不发生裂缝。
(3)化学灌浆堵水施工工艺：
对一些孤立的渗漏水点、不便引水的渗漏裂缝或需要补强加固的裂缝，采用化学灌浆的施工方法。具体施工工艺如下：
a.根据隧道裂缝凿6cm宽、4cm深的槽，清理表面污物。
b.做灌浆空腔和埋设注浆管，外面用速凝材料进行封缝，注浆管埋设的间距根据裂缝粗细和深浅而定，在埋设注浆管头上做一些技术处理，防止灌浆时产生漏浆现象。
c.检查止封效果，对漏气处重新封闭。
d.化学注浆液的配制：根据当地、当时的气温、湿度等条件，合理配制灌浆液。
e.灌浆：灌浆顺序一般由下而上，由深而浅。当相邻注浆针头出现浆液后，暂停压浆：将灌浆管移至相邻注浆针头继续灌浆。直至达到灌浆结束标准。
f.待浆液凝固后凿去注浆管，表面用水泥砂浆或抗渗宝将其压实抹平。
三、隧道渗漏水治理注意事项
1、查找渗漏点
（1）首先将隧道内墙壁或地面擦干，然后进行通风。以判断是否因洞外温度差或潮湿引起的结露；
（2）如果不属于第1种办法，即棍在潮湿面擦干后。均匀的撒一层干水泥粉，观察有无湿点或印湿线，如果有即可确定渗漏水的孔、缝部位，此法适宜大面积渗漏水部位的检查；
（3）如果第2种办法不易实现时，可用速凝水泥胶浆(水泥：促进剂=l：1)，在基层表面均匀涂抹一层，再撒于水泥粉一层，如发现湿点或湿线．即为渗漏水裂缝；
（4）对于大面积慢渗漏水部位，可用喷灯烘烤，渗漏水孔、缝亦容易发现；
（5）用毛笔或毛刷查漏。此法适用于渗水和滴水。例如在有渗水的内壁上，将一支毛笔的笔头贴壁面压开，笔杆稍向下倾斜，水就会沿笔往下流，慢慢移动笔杆，观察笔头流淌的水量，水量最大限度的地方，就是渗漏水的滴水处。用毛刷沾吸工程漏水处表面水珠，在漏水处很快就会出现亮光，亮光处就是渗漏点。
2、刚柔结合所谓“刚柔结合”是将结构自防水混凝土作为主要防水屏障，同时以柔性材料予以补充和完善，以适应各种外力和内力可能带给混凝土结构的不利影响，尽量不使混凝土结构产生有害裂缝而导致渗漏水。目前公路隧道工程堵漏技术有很大的发展，只要对各种堵漏材料的性能及作用认真了解，再结合具体渗漏水情况，采用恰当的堵漏技术措施，就能达到理想的效果。
【参考文献】
[1]徐超山岭隧道渗漏灾害治理措施[期刊论文]-湖南交通科技 2010(2)
[2]潘健.易介民隧道渗漏病害治理的弹性密封技术[期刊论文]-山西建筑 2010(21)
水文地质学论文范文第5篇
关键词 通识教育 通选课 复合型人才
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 高校通识教育的核心理念
通识教育是英文“general education”的译名。自19世纪初，美国博德学院（Bowdoin College）的帕卡德（A.S.Parkard）教授第一次将通识教育与高等教育联系起来后，对它的研究和讨论越发深入。现代意义上的通识教育始于1945 年美国哈佛大学《自由社会中的通识教育》的报告，是针对当时大学的学术分科过于专门化、知识被严重割裂等问题而提出来的。
通识教育是高等教育中非专业性教育部分，与专业教育一起构成高等教育。通识教育面向所有大学生，并将受教育者作为一个“完整的人”而施以全面的教育，旨在培养能够有效地思考，能够清晰地与别人沟通思想，能够认识普遍性价值的复合型人才。其内涵包括以下三方面：第一，通识教育要培养现代社会中的合格“公民”和“人”； 第二，通识教育要增强学生的科学文化素养，使其具备满足社会发展需要的知识结构；第三，通识教育要进行基本能力的训练，使学生具有合理的能力结构和较强的能力素质。
2 开设通识教育课程的重要性
通识教育实施的主渠道是课程。①构建一套科学合理的通识教育课程体系是高校实施通识教育的核心工作，也是提高人才培养质量的重要保证。高校开设通识教育课程的重要性体现在以下三个方面：一是能够让学生在主修专业知识的基础上，跳出专业范围，突破学科阻隔，了解其他学科的基本知识、思维方法和研究手段等内容，有利于开阔视野、激发学习兴趣，进而拓展专业知识、开启思维之门。②二是能够让通识课程的任课老师从学生的感受出发，主动去了解其他专业的学科性质，不断总结和完善教学方式，进而提升自身能力。三是通识课程的开设推动了不同学科知识的交叉、融合与贯通，为综合交叉学科的发展进行了智力储备。
3 本科阶段通识教育选修课的特点
3.1 通选课具有相对灵活性
我国通识教育课程主要分为公共必修课和通选课。公共必修课包括英语、计算机、体育、理论、思想政治教育等课程，主要受教育主管部门的指导与评价，这部分的课程体系已相对完善和固定。而通选课一般由高校根据本校实际情况自主设置，高校拥有相对充分的发挥空间，可以体现自身特色和教育取向，是高校通识教育课程体系建立的关键。
3.2 通选课具有明显趋同性
本科阶段的课程基本遵循《普通高等学校本科专业目录》和《普通高等学校本科专业设置管理规定》进行设置。学科专业目录除规定了 249 种专业外，还对每一种专业进行了详细的说明，其中就包含关于各专业的主干课程。比如中国地质大学（武汉）的地质工程专业，遵循专业目录，其设置的专业主干课为结构力学、弹塑性力学基础、土力学、岩体力学、水文地质学基础、工程地质学基础、岩土钻掘工艺学、工程地质勘察等；还规定了主要实践性教学环节，包括测量教学实习（1周）、地质认识与教学实习（6周）等。同样的通选课的课程设置同样受制于专业目录――绝大多数高校没有开设专业目录以外的课程，③即使学生有需求，老师上不了，院系也无法承担教学任务，导致了我国高校之间的通选课差异小，很难形成特色。
4 本科阶段通选课体系的现状
4.1 部分“985”工程大学通选课课程体系的基本情况
根据武书连等所著的2010中国大学评价及高校官网资料，对浙江大学、清华大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学、南京大学、武汉大学、中山大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、四川大学、中国科学技术大学、西安交通大学、吉林大学、山东大学、南开大学、中南大学、北京师范大学、东南大学、中国人民大学、天津大学、大连理工大学、华南理工大学、北京航空航天大学、同济大学、西北工业大学、厦门大学、重庆大学、兰州大学、中国农业大学、华东师范大学、北京理工大学、湖南大学等33所“985”工程高校的通识教育体系进行了研究（大学名称以科研得分排序），其中，以上海交通大学、中山大学等7所大学为代表的开设通识教育核心课程的高校，占21.2%；其次大连理工大学、重庆大学等4所大学开展素质教育，北京大学元培学院、复旦大学复旦学院等4所大学开设通识学院，两种类型均占12.1%；第三是成立基础学（课）部的高校，如哈尔滨工业大学、四川大学等3所，占9.1%；最后是开设公共基础课的高校，如天津大学、西北工业大学等2所，占6.1%。武汉大学、华中科技大学等13所大学，以公共必修加通选课的实施开展通识教育，占比最大，为39.4%。从上述数据上看，通选课是目前高校通识教育开展的最主要形式。
4.2 中国地质大学（武汉）通选课的建立情况
中国地质大学（武汉）与武汉大学、华中科技大学等高校一致，采用公共必修加通选课的模式。为进一步拓宽基础、强化素质、建立通识的跨学科基础的教学体系，启发学生思想，培养自主学习的能力，中国地质大学（武汉）出台了通选课课程管理办法。管理办法规定了自然科学、社会科学、哲学与心理学、人文与艺术等课程类型及开课人数、学时、学分，并规定了通选课的考核和评定办法。管理办法特别强调：教师应避免灌输式的教学方法，积极开展启发式、研讨式等教学方式，培养学生主动学习的能力，使学习成为创造性思维和批判性思维培养的过程，努力在教学过程中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
中国地质大学（武汉），2012-2013学年度共开设通选课283门，占所有课程的5.5%，通选课学分累计为374分，为该学年学分总数的2.5%，满足35760人次的选课需求。其中包括地球趣语、油气地球化学分析前沿、应用地球物理导论、地震与地震灾害、行星科学概论、油气开采与集输、地壳运动及地壳形变、数字地球技术与应用等依托现有专业优势开设的通选课课程，更有根据野外工作经验开设的野外生存体验课和根据长期地质工作经验开设的玉石及玉器赏析。
5 关于本科阶段通选课课程体系建设的想法
5.1 确立建设原则
通选课课程体系的建设要强调价值导向性，注重对学生进行人文精神、科学素养和学识的培育，使学生具备跨学科的视角探讨和解决问题的能力。通选课的建设要遵循以下原则：一是引导学生了解学科发展史、思想史和学科智慧；二是培养学生的思辨力和批判精神；三是加强学生对学科前沿和新成果、新趋势、新信息的认识；四是促进不同学科间交叉渗透；五是使学生自觉遵守人类社会形成的基本价值和规范；六是使学生在最基本的学科领域掌握认识和改造世界的思路和方法；七是启迪智慧、拓展视野、有利用学生心智的健康发展。
5.2 调整教学计划
作为选课的主要依据，教学计划中规定的通识课程与专业课程相比，在本科教育中所占比例较小，同时，要求学生完成的公共必修课又占据了相当比例的学分（约 40～50 学分）。④因此，建议调整教学计划，在课程设置上进一步改革。第一，在本科教学中，增加通识课程在毕业总学分中所占的比重；第二，在通识课程内部，通过将公共必修课中适合通选课要求的课程吸纳到通选课体系中等多种途径，适当减少公共必修课的数量，加强跨学科、探究性、综合性等通选课的比重；第三，开展高校专业设置与调整管理新机制改革试点，增强高校专业建设自我规划、自主管理、自我发展的责任和权利，加快完善学校专业调整与动态优化机制，允许高校根据自身的力量来自主设计新的通选课课程，为发展具有特色的通选课课程体系提供平台。
5.3 完善课程内容
高等学校必须由以“学科为中心”的教育转向“整体化、综合化”的知识教育，创立跨学科的交叉和边缘学科通选课课程，在文科和理科中筛选出灵活性较强的内容，可以进行文理融合，形成理工结合的新课程，以此来适应学生的知识结构和能力结构的综合化发展要求，进而构建通识教育的立交桥。⑤高校可以通过开设少而精的高品质通选课，提升通识教育的教学效果，逐步改善通识教育课程“杂、乱、差”的地位和形象，使有限的通选课学分能够真正地发挥作用。
6 简短的研究结论
高校改革和发展归根到底是为了多出拔尖人才、一流人才、创新人才。高校办得好坏，不在规模大小，关键是要办出特色，形成自己的办学理念和风格。要借鉴国外先进经验，对学科布局、专业设置、教学方法进行改革。实践证明，不管什么样的学科和专业都可以通过通识教育的实施来培养全面发展的人才，通识教育的范围已经扩大到了大学教育的全体。当前，通选课课程体系的建设要明确目标和步骤，进一步体现基础性、综合性、多样化的课程特点，不断提升和完善大学生的知识结构和能力结构。
通讯作者：潘娣
注释
① 蒋宗珍.高校通识教育选修课程设置的现状及改革[J].重庆教育学院学报，2008（2）：86-88.
② 熊治平.关于高校开设通识选修课的几点认识[J].中国大学教学，2009（4）：41-42.
③ 孙鑫.本科阶段拔尖创新人才培养研究――以“基础学科拔尖学生培养试验计划”为例[D].江西师范大学硕士学位论文，2012.
水文地质学论文范文第6篇
2红砖简介
红砖是以粘土，页岩，煤矸石等为原料，经粉碎，混合捏练后以人工或机械压制成型，经干燥后在900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块。烧结普通砖的外形为直角六面体，其公称尺寸为：长240mm、宽115mm、高53mm。我国传统的青砖制作工艺是在烧成高温阶段后期将全窑封闭从而使窑内供氧不足，砖坯内的铁离子被从呈红色的三价铁还原成青色的低价铁而成青砖。据有关专家的研究，青砖在抗氧化，水化，大气侵蚀等方面性能明显优于红砖，中国古代的“秦砖汉瓦”，能历经上千年仍保存完好可见青砖性能优良。但是因为青砖的烧成工艺复杂，能耗高，产量小，成本高，难以实现自动化和机械化生产，所以轮窑及挤砖机械等大规模工业化制砖设备问世后，红砖得到了突飞猛进的发展，而青砖除个别仿古建筑仍使用外，已基本退出历史的舞台，随着科学技术的发展和人们环保意识的加强，不断有新的各种免烧砖问世，但是专家们认为，迄今为止红砖依然是性能最优良，舒适感最好的建筑墙材。在农村和中小城市，由于其经济性，方便性以及诸如透气性等建筑性能，在今后相当长的时间红砖的地位，其他产品仍难以取代。
3粉化原理
红砖成分主要为硅酸盐，铁的氧化物和有机酸盐和无机酸盐，其中有机酸盐是红砖原料中的有机物经过不完全燃烧和其他物质发生复杂的化学反应生成。有两个原因导致红砖的粉化失效，共同的条件是红砖中要有水分：红砖中有很多弱酸盐，可以析出，而有机酸盐呈弱酸性，容易与发生反应，导致红砖本身结构成分发生变化，砖体体积发生变化，从而崩碎粉化，这属于化学腐蚀；溶解在水分中的部分可以结晶的盐类，如，等，在水分充足的时候，完全以离子的形式存在于溶液中，当水分从红砖体表蒸发，这些盐类先生成结晶水合物，如，，，，结晶的过程中，体积会膨胀，将红砖破坏，这属于物理腐蚀，其效果比化学腐蚀更为严重。这就是红砖容易被碱性物质腐蚀的原因。讲到这里我们就明白了为什么制造红砖用的泥土要在露天堆放很久了。红砖原料粘土堆在露天，经由日晒、雨淋，经过长久的时间才能使用，因为粘土中含有水溶性的碱、盐类或有机物及杂物等，这些成分在红砖的制造过程和使用过程中所发生的化学反应，不利用红砖的寿命，因此粘土最好经由日晒、雨淋。雨水可溶解粘土中之碱、盐类，日晒可风化、分解有机物及其他杂物，经长期之作用才可以供制造红砖之用。但是由于红砖制造周期短，生产粗放，量大占地多，故堆放过程只有几个月到几年的时间，相对于一些极品陶瓷的原料需要堆放几十年的时间来说，前者只是很短的时间，所以能起到一定程度上的作用，并不能解决红砖的弱酸怕碱特点，换一种说法就是，原料堆放过的红砖，只是比原料没有堆放过的红砖，质量好些而已。
4粉化带现象
这时候有人就说了，红砖容易粉化失效的原因都弄明白了，大不了在使用过程中注意就是了，给所有的红砖加上防护措施。这样认为的话，难免有些鲁莽，要想延长红砖的使用寿命，不仅要明白红砖本身的性能和缺陷，还要熟悉红砖的具体使用情况，否则，会造成浪费，因为并非给所有的红砖加上防护措施，才有最大的经济价值。
我们不妨在农村做一个观察，不难发现，年久的红砖建筑，确实出现了红砖粉化现象，以碱性土壤为地基的红砖建筑发生粉化现象相对更早更严重。而且，细心观察会发现一个有趣的现象，红砖粉化带既不位于环境最为复杂的地表，也不位于接受日光暴晒，风吹雨打最为严重的房檐附近，而是位于距离地表0.5m-1.5m的范围内（如图1）。任何一个整体的失效，取决于关键部分的最先失效。在红砖建筑其他部位，甚至木质房梁，檩条等尚且完好的情况下，粉化带的失效严重缩短了整个建筑的使用寿命，造成了建筑材料的浪费，甚至在某些特定条件下，红砖粉化带过早形成且粉化严重，极易在还未引起人们注意的时候引发事故，造成人员伤亡。所以说，粉化带的红砖，要给与特别处理，而其他部位的红砖若要同等待遇的话，显然会造成不必要的浪费。因此研究红砖粉化失效现象，对合理利用建筑材料，提升建筑质量，以及保障人民生命财产安全，有着十分重要的意义。
（图1）
接下来解释一下，为什么粉化带处于一个距离地表0.5m-1.5m左右的范围内以及其具体的粉化过程。
假如一个红砖建筑是空中楼阁，因为雨水的冲刷作用，其体内的可以导致粉化的成分只会越来越少，并不会出现明显的粉化带，红砖普遍有较长的使用寿命。出现粉化带很关键的一点就是，红砖建筑建在了地面上。因为红砖的毛细作用，水分沿着红砖的气孔上升，一直达到毛管力（一种牵引水分在毛细管道内上升的力）与水分本身重力平衡的高度，即毛细上升高度。我们可以通过一些学者研究的成果粗略计算下这个高度。
4.1计算法
H＝2σcosθ/rρg
式中：r——毛管半径，m。
ρ----液体的密度，kg/m
g-----重力加速度m/s
σ----液体的表面张力牛顿/m
θ――为弯月面与毛管之间的夹角
当毛管完全湿润时，θ=0o,常温下σ=72.8×10－牛顿/m,ρ＝1，g=9.8m/s
则H＝15×10-/r(m)
其中，H为毛细上升高度，r为毛细管道半径，参考粘土颗粒大小为0.5mm-0.005mm,取红砖毛细管道直径0.05mm，即半径r=0.025mm，计算得H=0.6m。
4.2实验法
砂土的毛细上升高度的测定
（卡明斯基管观测法）
粒粗（毫米）
毛细上升高度（厘米）
达到最大高度的时间（昼夜）
5—2
3.5
3
2—1
6.5
4
1—0.5
13
6
0.5—0.1
25
8
0.1—0.05
105
72
0.05—0.025
266
300
这两种方法的计算成果，大体符合0.5m-2.0m的范围，当然，由于红砖实际微小结构的复杂性，红砖建筑周围环境的复杂性，以及水分的蒸发等原因，现有的计算理论部足以得出一个精确的高度。
通过毛细作用到达粉化带的水分，有两个作用，一是溶解了各种可溶性的盐类，产生了各种离子，发生化学反应，加快化学腐蚀，二是这些水分中本身就有各种可溶性盐类，其中不乏能发生结晶反应的盐类，这些外来的盐类和红砖砖体本身含有（相对少量）盐类，被因为水分在红砖体表的蒸发形成的微小水流运至表面，随着水分的减少，先发生结晶反应，结晶水合物膨胀，使红砖体表粉化，此时物理腐蚀完毕。水分继续蒸发，结晶水和盐类分离，即风化，当结晶水也风化完毕的时候，红砖墙体上会留下一层白色的粉末，俗称“泛碱”，单纯的“泛碱”过程对红砖没有腐蚀作用。当然，在粉化失效的过程中，水分结冰膨胀，风吹，雨淋等作用，会起到加速红砖粉化的效果。
5.实验模拟
下面通过一个简单的实验来模拟一下红砖的粉化过程：
1.取一干净的矿泉水瓶A，按照一勺碱面兑一碗水的比例，配置溶液，然后倒入矿泉水瓶，溶液深度约为2cm。取两块红砖碎块，体积约为1cm，洗净，放入矿泉水瓶中，拧上盖子，密封，然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状（如图2）。取一干净的矿泉水瓶B，然后倒入纯净水，深度约为2cm。取两块红砖碎块，体积约为1cm，洗净，放入矿泉水瓶中，拧上盖子，密封，然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状。
（图2）
2将矿泉水瓶A和B平放，盖子一端稍微向下倾斜，使底部的碎块完全与溶液分离，置于阳光下，从8：10维持至20：00，这样做的作用是促进结晶膨胀。将矿泉水瓶A和B正放，使碎块完全浸湿，置于冰箱中，温度为零下10摄氏度，从20：10维持至8：00，这样做的作用是通过结冰膨胀使效果更明显，迅速。观察。
3.重复第2步骤，维持20天。如图3所示，从左到右分别为第5天和第15天的情况。
(图3)
4.对比矿泉水瓶A和B，得出观察结论。如图4所示，为第20天的情况。（其中左边为矿泉水瓶A，右边为矿泉水瓶B）
(图4)
结果很明显，矿泉水瓶A中红砖碎块的粉化情况比矿泉水瓶B中红砖碎块的粉化情况严重。这说明了化学腐蚀和物理腐蚀导致红砖粉化的结论，是正确的。当然，粉化现象并不是在浸没的时候发生的，让碎块浸没在溶液中拍照，是为了让红砖粉末悬浮在溶液中，能更清楚的看到两者粉化程度的对比。
6.总结及防护措施
明白了红砖粉化现象的原理，要防止这一现象的发生，关键是阻止毛细作用和结晶膨胀，可以从材料和建筑结构下手。广大的农民群众和土木工程师，在实践生产的过程中，总结出了几套比较有效的防护措施。
1.粉化带以及以下的墙体，使用抗粉化性能好的建材，如石材。石材，本身也具有孔隙，因此也会发生毛细现象，但是其抗粉化性能比红砖强很多，因此，尽管一系列的腐蚀作用也会发生，但是粉化现象比红砖墙体轻很多。这一措施没有彻底解决该问题的原因在于石材等的成本比红砖高很多，而且石材不能就地取材，尤其影响了其在平原地区的应用。
2.利用水泥，石灰等建材，做红砖墙体的墙裙，高度至少覆盖粉化带，这一措施的优点是可以避免风吹雨淋对红砖墙体的冲击，减缓风化作用，进而减缓粉化作用，缺点是不能避免粉化现象，只不过看不到罢了，日积月累，红砖粉末在夹层中积累，导致红砖墙体和墙裙之间断开粘结，墙裙脱落，这个时候观察红砖墙体，可以发现仍然会有粉化带存在，粉化带的失效依然早于墙体的其他部分。
3.地基注浆法。地基注浆是用液压，气压或者或者电化学原理，通过注浆管把浆液（如净水泥浆）均匀的注入土层中，填充，渗透和挤密土层，驱走土颗粒间的水分和气体，硬化后将土颗粒粘结成一个强度大，压缩性低，抗渗透性高和稳定性良好的整体。这种方法可以在很大程度上阻止毛细现象的发生，还可以使地基得到加固，防止沉降。但是对技术和设备要求较高，成本也较高，目前在农村没有推广开。
4.红砖建筑物开始建造的时候，在墙体与地表之间，铺一层防水材料，如塑料薄膜，油毡等，可以再一定程度上隔绝水分，但是由于防水材料不可能恰好位于地表与墙体的交界处，因此日久仍会有毛细现象，继而引发粉化现象。
由此可见，迄今为止并没有任何一种完全有效的防护措施被广泛应用，因此，对成本低，易操作，可以普遍采用并且切实有效的红砖建筑防粉化措施的探索，仍旧任重而道远。
参考文献
[1]李泉.水文地质学基础实验ppt.2008.7.7
[2]赵柱刚.地基注浆加固.春报./zhaozhuagang/blog/item/d2aec244db84184b500ffe45.html，2008.10.30
[3]佚名./ebook/2007/B10014391/4.html，2009.8.6
[4]佚名.红砖./view/1312274.htm，2009.8.5
[5]佚名.随说陶土./blog/static/2568521520071029115220423/.2009.8.7
[6]佚名.毛细水的运动./jpkch/2006/swyszyx/433.html.2008.8.7