地下水与工程建设rar

§3-1地下水概述§3-2地下水的埋藏类型及其特征§3-3地下水的运移与分布§3-4地下水的物理性质和化学成分§3-5地下水的运动§3-6地下水与工程建设第五章地下水与工程建设第一节地下水概述一、一、地下水的概念地下水——指储存、分布于地表以下岩石空隙中的水。地下水与地表水密切联系、且可相互转化，均是自然界水分循环的重要构成。地下水与地表水一样，均参与自然环境的物质循环与能量流动；水文地质学是研究地下水的生成、储存、运移及其分布规律的一门学科。水循环示意图二、地下水的储容空间——空隙（一）空隙及其空隙性1、空隙——包括松散岩土中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶隙，统称之。

空隙是地下水的储容和运移空间。2、空隙性——指空隙的大小、多少及其联通情况等，是地下水的储存、运移与分布状况的重要决定因素。二、地下水的储容空间——空隙（二）空隙类型及其指标1、孔隙与孔隙率n：2、裂隙及其裂隙率KT：3、溶隙及其岩溶率KK三、土的水理性质土的水理性质——指土与水接触时，控制水分储存和运移的性质。土颗粒的大小、数量及其级配不同，其容纳保持、释出透水的能力也有所不同1、容水性与容水度：2、给水性与给水度：3、持水性与持水度：4、透水性与透水度四、含水层与含水系统1、透水层与含水层：透水层——指正常水力状况下，能允许水通过的岩层，称之。含水层——位于地下水水位以下的透水层，方可成为含水层。

主要岩石类型：松散层、砾岩、砂岩或空隙率高的岩石。四、含水层与含水系统2、隔水层：隔水层——指正常水力状况下，不允许水通过的岩层称为隔水层。

主要岩石类型：粘土层与粘土岩、页岩、泥岩或空隙率小的岩石。关注：含水层与隔水层的相对性（水力梯度、）四、含水层与含水系统含水系统

含水系统=含水层+隔水层+非饱和带基本要素（1）共同的地质背景与构造条件；（2）理想的储水洼地；（3）畅通的水力联系；（4）充足的水源提供。举例：稻田、工厂、含水层A、B§3-2地下水的埋藏一、概述二、上层滞水三、潜水及其特征四、承压水及其特征一、概述地下水的埋藏条件——

指含水层在垂直剖面上所处的位置及其受隔水层限制的状况。按照地下水的埋藏条件可进行分类：

上层滞水、潜水和承压水；按照含水介质类型可分为：

孔隙水、裂隙水和岩溶水

二者组合可分为9类，如：孔隙潜水、裂隙承压水等。§土5-划2地下漏水的万分类房诚和特贯征地下敌水的匹埋藏宵类型上层评滞水由(pe抚rc贵h撕gr害ou镰nd络w肾at犯er)包气拍带水——位于横包气蝇带中际、聚既集在局部腹隔水纤层之脚上的暂重力杂水。特征示：接近恭地表滴，可隶接受状大气僻降水腾补给够；以蒸倚发形旅式或帮向隔叠水底疯板边柄缘排芬泄。动态有变化锯大，弹很不乐稳定禾。水皱质不纤好。工程吵意义丧：有时暂可能倍发生阻基坑支突涌绩。仅在茫缺水诱地区远有供耍水意杀义。在寒巷冷地庙区易蹦引起古道路漠冻胀喜和翻遗浆。潜水(p匪hr江ea恭ti端c简wa肺te欠r)1－艰砂层鼓2－仙隔水沟层如3裂－含蜜水层4－博潜水悠面浓5毙－基么准惨面潜水——指地末面以数下第马一个中稳定老隔水巷层之眨上具幸自由雁水面园的重占力水监。特征虑：与认大气形相通惩，具像自由雾水面蠢，补堵给区微与分辅布区截一致且，动掌态受葛气候糊影响克较大城。潜窝水面痰形状颜受地仅形影刺响。潜水遭与地耍表水估的关删系潜水土补给剑河流河流拌补给蜻潜水单侧旱补给承压疯水(尿pr孔es抽su甘re旨w菊at乐er灶)承压东水——指充宇满于挑两个绕隔水舍层之诱间的众含水昆层中承渡受水纪压力追的重匙力水称。A－岩补给宵区曲B败－承李压区方C枣－排吩泄区特征均：不具岛自由姑水面饰，并俯承受湖一定坛的水培头压际力。分布葵区和蜜补给庙区不思一致碌。动切态变板化较斯稳定筐。水质泼好，帅不易咸受地圣面污蓬染。承压占含水翅层局瞒部H1－初凉见水县位鱼H2－承珍压水姓位H－粮承压块水头沟h－劈燕承压乐水位董埋深如图迟中A降点：地形鲜标高筋10戴3m且，承岂压水肆位9友1m红，含漂水层播顶板评标高鸡83腊m。则承保压水馋位埋私深为尸：10制3－师91桶＝1柜2m承压晴水头乏为9芬1－乒83够＝8宗m含水简层埋盗深为惭：10粘3－包83票＝2旅0m承压浑水等纽奉水位窗线图继可确进定下列落重要赞指标峡：承压羡水位虏埋深承压杠水头辜大小含水助层埋丙深（聋初见东水位辛）武汉性市（棚汉口愿）水带文地倍质剖兼面长江漫一级文阶地土层庆厚3衫0～顶50倍m典型范二元海结构K随希深度敢呈对既数增诱大第四辉节旱地下金水的句运移武与分物布一、出地下棋水的隙补给些、排精泄与雀径流二、壶地下材水的吓分布泻及其伤水类穗型一、协地下淹水的孟补给谣、排果泄与良径流（一众）地页下水蜘的补泛给组图铺：含梅水层暴之间彼、地帖面水趋、（二危）地妙下水母的排缺泄1、销点状图排泄燃——及泉2、浆线状狗排泄惰——博河流3、迁面状邮排泄庭——垦蒸发（三构）地颂下水杜的径满流流量茄、流胸速及堂其径柳流综伞合状锹况地下佳水↔地面袄水（谷相互骄补给劝、排摔泄）二、津地下冬水的碧分布（一价）孔阴隙水白——王洪积贞水、扬冲积哨水（二寺）裂鼓隙水障——域风化皆、构穗造、攀成岩逝裂隙语水（三简）岩史溶水冲积完物中虑的孔泼隙水不同皱含水跪层空击隙中喂的地敌下水上游河床讲中砂翅砾石桑，是唤良好循的含眨水层悟。中游河漫挪滩沉剥积有抵上细垒（粉呆细砂想、粘租性土无）下咏粗（很砂砾剥）的柿二元陷结构铁，上睡层构窗成隔说水层想，下蜂层为缘瑞承压亩含水刷层。下游滨海躺平原候上为秧潜水偏，埋蚁藏浅左不利止于工书程建准设，奶下部懂多层厅承压惠含水搭层。孔隙劲水洪积发物中什的孔真隙水潜水膝深埋聪带潜水蜘溢出佩带潜水签下沉集带裂隙良水按成免因：风化涉裂隙已水成岩搬裂隙兄水构造件裂隙妖水按埋海藏条游件：面状电裂隙秤水层状流裂隙晃水脉状推裂隙丽水岩溶村水特点死：灌入私式补胞给，境畅通萍径流糊，集史中排观泄。扑空间程分布忠极不接均匀寄，动志态变清化强瞎烈，融水质鸟不稳焰定。第五报节网地下恼水的充物理枯性质咏和化匀学成扒分一、潜地下骄水的坛物理袭性质二、魄地下姐水的恳化学巩成分三、钟地下遗水化慨学成制分的序形成裤作用§5-陈4地下赤水的借物理拐性质疫、化兄学成烛分一.地下胃水的闸物理蹲性质温度颜色透明扰度气味味道放射凭性过冷嚼水<0℃冷水0-鸟20℃温水20幼-4阅2℃热水42愧-1地00℃过热涨水>1锡00℃二.再地揪下水奔的化寇学成目分O2，N2，CO2，H2S1.地下破水中粗的气靠体成走分2仇.地下蛛水中漠的主让要离感子阳离省子:答H+,则Na+,吉K+,起Mg2+,骂Ca2+,汽Fe2+阴离踏子:拆OH-,券Cl-,灰SO42-,旧NO2,践HC维O3-,书CO32-,聋Si症O32-,督PO42-Si副O2Fe买(O膊H)3Al卧(O溪H)33.地下奴水中秋的胶体和有前机质HC瓜O3-→bi仗ca奥rb夹on舱at厘e笑CO32-→ca驱rb色on唱at吼eSO42-→su光lf退at细e乡丰Cl→ch也lo慕ra坟teSi饺O32-→si雁li铸ca系te牧P辞O42-→ph适os卸ph歼at厦e三.艳地龟下水永的化诸学性毒质地下偿水中罚所含亩各种咬离子叔、分罗子及妈化合会物的清总量鼠称总矿辆化度。可基用单积位体估积的硬地下沈水烘逼干后婚称得阿的残辰渣重赖量来为表示洗，单耀位g民/l纵。1.总矿周化度分类淡水微咸水咸水盐水卤水矿化度(g/l)<11～33～1010～50>50三.阴地弦下水辨的化剧学性鼓质2.酸碱间性类型强酸性水弱酸性水中性水弱碱性水强碱性水pH值<55～777～9>9水中跃钙、摩镁离博子的巡寿含量济。一慕般用哑度(餐°)康表示放。硬键度1葵°相旧当于坝每升指水中不含C凡aO拿1沾0m栗g或姜Mg脾O他7.鱼2m肠g3.硬度分类极软水软水微硬水硬水极硬水硬度(°)<4.24.2～8.48.4～16.816.8～25.2>25.2三、肢地下近水化鲁学成稿分的晌形成燥作用（一稼）溶羡滤作跳用—不—广伸泛发芳育，客分地迁区；（二住）阳启离子萍交换汪作用延——（三演）脱壮硫酸抵作用组——（四缓）脱零碳酸邪作用诞——（五盲）蒸圈发浓漫缩作楚用—牌—（六爸）混凝合作亏用—谈—第五丑节左地下少水的赚运动一、矿渗流担——指地沉下水随在岩片体、灯土体旋空隙区中的活运动大，称烂之。二、信渗流页基本储要素层与指什标流量瞧、流后速、虫过水进断面娘、水摧力坡瞎度、内流网完；三、安渗流否分类均匀解与非受均匀局流；宰层流羊与紊轿流；蚕稳定些流与山非稳跃定流四、忠地下意水的匀基本顿定律§探5-攀6地下额水的棍运动蔽规律QSoilssample土样A:水箱截面积h1h2LBucket水箱截面1截面2L：渗透路径h1:截面1水头h2：截面2水头Q:流量Q:流量(m3/d场)A:过水锄断面歇的面扛积(m2)L:渗径I:水力双坡度K:渗透体系数I符:表示封单位标渗径巧的水盛头损逆失达西桌定律达西辣定律渗透六系数粘性哑土：渗透骡速度(m悠/d疮)初始轻水力贱坡度砂土古：§5-猜7地下研水与妨工程纪建设一、筒工程晴问题1、唇地面伯沉降皇；2、杜地面遍塌陷移；3、呈产生猛砂土垒液化辟、流钥砂、尸管涌昨；4、索地面喉下空顺气缺押氧；5、祸基坑商突涌泪；6、辞对建支筑材劈燕料的宁侵蚀臂性§5-汤7地下户水对谢土木犯工程邀的影忙响1、地斜坡滩、岸锻边岩员土体塞产生瘦滑坡距、崩俊塌等榴现象净；2、贺崩解均性岩烛土、认湿陷绳性黄拳土、舞盐渍协岩土柴等3、约崩解吴、湿去陷、勺软化辆，强奇度降周低，帖压缩决性增邀大4、饭地基只冻胀轿、地军面隆毒起，假建筑鼠物开烂裂5、讲硐室公淹没攀、基窃础上呆浮§5-淋7地下招水对秆土木摧工程困的影通响毛细僚水的羞影响产生危毛细杯压力产生听封闭述气体导致煌冻融迷破坏促使赞土地沿沼泽浇化、恳盐渍华化自由坛水的标影响水位香上升水位乘下降渗透绳破坏浮托牌作用对基烧坑的岸作用对钢灰筋混弄凝土锣的腐牲蚀二、榜地下掩水下雄降引探起的汉环境台问题土壤拨沼泽毅化、看盐渍党化海（互咸）仪水入睛侵地裂掠缝产毫生与础复活水源劳枯竭夹、水那质恶涛化地下客水的夕渗透凤破坏潜蚀定义产生赤条件防范打措施流砂定义产生弓条件防范跌措施管涌定义产生陪条件防范俊措施地下尼水的桑浮托泪作用地下手水对首基坑反的作信用—芽—基善坑突苍涌突涌撒形式产生现条件防范仍措施结晶抹类腐外蚀地下姐水对萌钢筋狐混凝颜土的暗腐蚀分解朋类腐虫蚀复合壁类腐巨蚀§6膨-1纳概宝述§6介-2粥岩地体结境构类砖型§6范-3孩岩性体结乎构的怀工程胜地质饶特征§6尾-4堆岩售基的贷变形阅特征恩和承冰载能脚力§6竹-5情岩伸体的御稳定崖性分痕析第六牵章拍岩厕体的尼稳定疏性分选析§6望-1斧概描述岩体扒——指某测一地影点（僵或某兄一地欲段）漆一种窄或多型种岩行石，泻以及流发育兴于该轧地点仅（地铃段）脱岩石雀中的快所有鸽结构序面、短结构极体的辆总体蝴，称角之。简言惭之，裁岩体缸是包离括各德种地雅质界碑面的墨岩石确所构继成的输地质照体。岩体浇=蚊岩石滴+结遣构面裂（体斯）温馨爆提示越：岩寒石与命岩体孙的异探同点梅：手斩标本锄与整勺体工程现岩体壁与研非究意滥义工程络岩体吐——行所有庭与工文程建尘设有禽关的补岩体戒。如：工业得与民眉用建身筑地窜基；送道路钳与桥取梁地伏基；地下渡垌室业围岩愚、水辨工建庸筑地肉基等；重要凯意义脏：工程洒岩体药的稳齐定性浅及其鞭承载旁后的曾稳定望性，催直接叫关系贷着施誉工、苹运行拖期间掉工程丽的安边全与缴稳定船。为咬此，效岩体道稳定尚性分纯析与感评价逼是工锄程建四设中暮极为驼重要携性的策问题屈。结构闯面结构圾面成吓因分佩类：三大漠类原生绝结构碑面：扭成岩忙期构造患结构既面：葱地壳晒运动副导致误：次生们结构质面：凤后期妨风化修而造就成。结构市面的抛基本街特征规模旱、形屠态；密集馒程度凤（线赢密度伐、间杠距）颠；连通河性、船张开剂度和凳充填棚程度晴。结构眉体结构户体─格─由迷各种拨成因逐的结抄构面指组合齐而构况成。主要拍参数：形姿状：大小止与数饱量：太体积展裂隙纺数、肆块度迁分类场。岩体乎结构岩体庄结构——蠢岩体址中结冠构面补与结慢构体荒的组穗合方窝式。岩体裙结构聋分类禁及其郊工程偏地质速特征整体饿块状记结构：分昨整体片结构淡、块掩状结外构亚惨类；层状愿结构：分氧层状发结构洗、薄劈燕层（拖板）诵状碎歇裂结味构碎裂蹲结构：镶华嵌结雀构、湾层状峡碎裂窄结构灵、碎解裂结何构散体叼结构：松涨散结惰构、芹松软波结构许。风化累岩体歉的工宜程地待质性意质强风养化岩饲体—弓—弱（侨中）惧风化呈岩体板——微风昨化岩贿体—闷—提示登:风化形作用凶的因映素不亡容忽义视,凶再坚砌硬的瞧岩石男只要位队于强艇风化敬带就年可能次强度佣大大烦降低网,特尤其是在尖温暖讲潮湿调的地虫区。第四呆节猪岩夺基的爸变形蛮特征一、慢岩基布的压暴缩变链形及钩其特跪征1、巾地基简压缩笔变形亭与建薄筑物特沉降炕量的立关系源：原理耀、允那许值绢（规瘦范规池定）枣、特征型值（刻沉降天量、校沉降慢差、毒倾斜饼、局拦部倾穴斜）2、眯岩基衬的沉别降变骗形：考虑岩体穷结构封风化好程度翻、工程蒜类型滴等几个厨方面册的因添素分佩析。岩基法的剪并切变痰形及经其特促征剪切麻荷载逐作用群下的丑岩基垫变形腥方式浸：错动告、移鞭动、笑挤压新派生向、直院接剪有切等循。岩体之剪切扒变形吉类型粘（剪喘切力绒──生剪位谋移关要系）第一暖类：蚀完整橡块状敞结构馋岩体湖所具协有第二篇类：连层状换、碎受裂结伐构岩躁体所鄙具有第三不类：掀散体请结构股及软轰弱岩货体所注具有剪切虚条件扩下软瞧弱结御构面航的基绣本特巾征抗剪妖强度蹈──语指沿韵软弱讲结构奴面直签剪剪替切破疗坏阶窑段所闭对应稼的抗近剪峰鸣值强姥度。植通过鸡现场嘉原位迟直剪呜试验伪获得线。剪切敏条件昆下软歇弱结沙构面雅的基诞本特益征流变框性─殿─指在链恒定既压力宋下，购变性创随时没间的肠延续购而持幼续增滴长（贤乃至努岩体据破坏怎）的手特性堡。流相变性钓对工观程有钱危害告。通常布用流拿变曲泼线表嚼示，饶分三杂个阶毫段：初始陷阶段渴、匀谱速流掩变和念加速宗流变乌阶段。长期皱强度场──指导齐致加妙速流即变破碌坏的低临界碰压力象所对犬应的李强度澡。岩体贼稳定坐性计统算以围此为呼准。岩基同承载漂力持力勿层及畅其选招择持力郑层─烦─指丈所有精参与跑承受谢工程务荷载建的岩稻土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