工程地质基础知识之地下水解析

2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所1工程地质李子生二零一四年九月EngineeringGeology2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所2第5章地下水一、概念：㈠地下水：岩（土）的孔隙、裂缝和溶洞中的水。与地表水、大气水的联系是重要水源（工农业、生活用水）来源：渗透、凝结、原生、封存水存在状态：气态、液态、固态液态水又分为吸着水、薄膜水、毛细水和重力水形成：地质、气候、地貌条件为主，人为因素为辅2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所3第5章地下水㈡地下水的不良作用：⒈降低岩（土）体强度、稳定性，产生不良地质现象。ex：滑坡、溶蚀、潜蚀、地基沉陷、冻胀、翻浆等，造成工程危害。⒉含过多的侵蚀性化学成分（如：CO3-、SO4--、Cl-等），对混凝土等地下结构产生危害。2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所4地下水的埋藏类型二、地下水的类型：按地下水的埋藏条件分为：①上层滞水(perchedwater)②潜水(phreaticwater)③承压水(confinedwater)按含水层空隙分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。与上组合共有9种，见表5-4。2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所5上层滞水1、上层滞水（如图5-2所示）：在包气带（未饱和带aerationzone）内局部隔水层（imperviouslayer）上形成的饱和带水（空隙充满水）。2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所6上层滞水的特点上层滞水的特点：①位于浅地表处②范围不大③水位不稳定。上层滞水受气候影响，变化幅度比较大，给设计、施工造成一定困难。2023/8/16广东工业大学岩土工程研究所72、潜水2、潜水（如图5-2所示）：地表下面第一个隔水层之上的具有自由水面的重力水。存在于：①第四纪堆积物孔隙—孔隙潜水；②出露地表基岩裂隙—裂隙潜水；③溶洞——岩溶潜水。20呜23吹/7够/5广东秘工业该大学贺岩土坦工程改研究凡所8潜水拳特征⑴潜水遮特征法：①补炕给(r亲ec却ha愉rg柜e)来源宅：降躺水、祸地表丹水渗撕入，印或受承压概水补给航（如奴图5-壳5所示悟）；②埋吹深、体含水状层厚矩度受客气候我、地许形、承地质湿条件就（岩榜性、督切削脏）影盐响；20馆23极/7江/5广东轰工业灵大学刘岩土森工程悟研究欧所9潜水因排泄观方式③排泄棉方式港：垂直悼排泄—蒸发岭。平徐原、旅河流引下游劈燕以此伶为主灵。水平场排泄—径流躁（ru垦no侦ff）补碗给相雾邻含视水层眉或出泪露地架表补疤给地秒表水苗。山翅区、嫂河流暂中上谎游，状埋深杆大，张径流努、排亡泄条讲件—与地辣形切靠削程耍度、柜含水散层岩磨性、庙气候坏有关仆，坡战陡、疑切削籍程度墓高，绘则条兴件好威。20元23脉/7降/5广东险工业仪大学童岩土车工程烛研究嗽所10等水放位线粮图⑵等水玩位线恶图（悬如图5-屋3）：笼类似塔等高凤线图20生23刚/7佛/5广东域工业颈大学嫩岩土疾工程峰研究锻所113、承勾压水3、承暑压水（如扛图5-买6所示联）：水源酒充满届两个舍隔水戴层之纹间（爽无自概由水绞面）分的含对水层惰中承准受水星压力当（可朽自流跪）的男地下唇水。20五23迈/7氏/5广东遮工业惰大学锹岩土表工程文研究朝所12承压盼水的喂形成⑴形成爽：向瓣斜或镰单斜情地质辛构造有承本压水收的向遣斜构京造—称为得承压施盆地善或自酿流盆吗地。有承蚊压水威的单库斜构易造—称为岂承压风斜地馒或自封流斜害地。一般行可分阅为三屠区：①补抗给区—含水兵层出剑露地翁表处层；②承丢压区—中部宰；③排兰泄区—补给捉潜水原、河梨流或日泉涌辣。20叫23盟/7魄/5广东望工业个大学埋岩土魂工程季研究鱼所13承压逆水的面形成概念拴：①承压刘水位——自由龄上升志的高捕度；②承压邻水头（水损位至盯含水飞层顶渴板距叨离）留：正水宝头—地面芽上负水拜头—地表催下20房诚23扯/7锯/5广东陵工业狠大学层岩土催工程用研究丢所14承压馆水的叹补给庸、排左泄特民征⑵补给刃、排坟泄特遥征：①补给钓区：含真水层(来源惰于降垃水、液河流康、潜北水)出露帽地表双处,受降启水、童地表倘水补暗给，弟此区膏远小追于分娘布区柔；②受京气候公等因伏素影者响较死小，迁水量蜡变化牵不大猎，不义易蒸宝发，既水体惩比较歌稳定臣；③向女潜水界、河贵谷、日断层扔排泄染。当承怕压水移穿透增上覆梢隔水树层时咱，容眯易发宗生大智量涌信水（汉突水拆），悄造成圆工程弹施工廉困难圣。20够23危/7距/5广东基工业乖大学碎岩土甘工程舟研究趟所154、裂旱隙水埋藏递类型4、裂隙凉水：埋回藏于孙基岩浅裂缝穴中的咱地下温水。⑴：①面状居裂隙奴水——埋藏未在基紧岩表驶层的佳风化零裂隙键中，鲜即风什化裂干隙水亿。无茎方向贡性。疲其含板水性敌和透我水性惜由岩则石风怒化程南度、征风化逝层物拐质组染成决货定。②层状悼裂隙欣水——埋藏禁在成棚岩、性构造抚裂隙谷中的场地下藏水，盐具有坦方向盼性。雀在不既同部戚位和传方向雕上，丈其透倦水、遮涌水畅不均驶一（砖因裂识隙密迅度、胶张开及度、洲连通控性差绒异）痰。20首23执/7提/5广东续工业写大学扬岩土材工程善研究蹦所16脉状弊裂隙歉水③脉状董裂隙孤水——埋藏灰于构初造裂否隙（天断层物、破祥碎带唤）中裹。对于熄构造央裂隙膀水，讽因构响造裂布隙发隆育具湿有方愤向性姿，其塘裂隙祥岩石峡的导富水性拘呈明概显的强各向鹿异性座，即讲在某奔些方棍向上指导水摊性强柔，水读力联冤系好荐，为雷地下耽水径芦流的殃通道疾。其托余方练向上桥裂隙屑闭合粘，导形水性棵差，货径流鹊不通载畅。20正23解/7纵/5广东精工业凳大学豆岩土材工程阅研究术所17脉状房诚裂隙敲水特高征⑵脉状留裂隙侵水特零征：①沿劳断裂地带呈夜脉状任分布该，长谎度、已深度亡比较虚大，蕉且具银有一健定方处向性稻。②可唱穿切陕不同脸年代已、不梳同岩拥性的大地层催和构毛造部阶位，稻水体桨分布粱不均扩匀。③水补量丰顿富，王容易歌发生突涌事故纤。20捞23句/7堤/5广东交工业爆大学雕岩土纠工程修研究槽所18三、俭涌水籍量计备算计算竭依据：达坛西(D惰ar猾cy夜)公式——v=KIv——流速K——渗透猴系数I——水力由梯度常见或涌水秆量计摆算：①渗业沟雷②潜球水井块③渠基坑20浑23收/7抽/5广东葛工业烂大学糕岩土音工程掩研究李所19（一锻）渗向沟涌密水量淘计算：水厨平排婆除地布下水后的构夫造物恶。包鹅括完娇整渗嫁沟（晋穿过默含水铸层）炎和不遵完整团渗沟干（沟灶底位旱于含压水层供内）1、完插整渗轨沟20词23葵/7岩/5广东风工业架大学迫岩土落工程洋研究乓所20（一晓）渗翠沟涌离水量童计算2、不前完整天渗沟20积23友/7刻/5广东伤工业范大学虎岩土探工程芽研究幕所21（二墓）潜瘦水井散涌水炉量计荷算（二致）潜住水井拒（如乞图5-尺11所示叼）完整胀井的却裘布颤依公熟式——20隔23字/7派/5广东白工业锯大学机岩土泳工程跃研究撤所22（三浪）基估坑涌水役量计限算（三坦）基必坑采用态大井件法，迁将基天坑假忘定为桌圆形攀大井顷，用嫌引用蔬影响州半径R0代替悦影响叠半径R,即R0=R+r0当基氧坑长歪宽比挡≤2.锤5时，栗引用鸟半径r0为：20齿23必/7斥/5广东霸工业父大学醉岩土脆工程陈研究贞所23（三恩）基棍坑涌水社量计误算当基毫坑长斜宽比什＞2.际5时，胃引用少半径r0为：20惩23栽/7蛛/5广东裙工业海大学渠岩土奇工程梳研究够所24（三怨）基乌坑涌水偿量计视算等代司大井些法的赢计算归公式骗为：符号厅同前泛。20都23双/7慢/5广东蚊工业抚大学离岩土要工程愁研究衡所25四、个地下益水的看不良醉作用㈠潜蚀：地下错水流删在一径定的水力援梯度下产欣生比千较大痰的动水浸压力，冲刷呆、挟售走岩（情土）庆中细加小颗愧粒或溶蚀岩（都土）臂体，占使其迈内孔隙支逐渐除增大，形成尊洞穴，导征致岩唇土结向构松造散或妄破坏苹，产等生地声裂缝验、塌必陷等残，影县响工士程稳糖定。20词23粒/7兄/5广东抗工业高大学巾岩土董工程方研究晓所26潜蚀稻的作黎用与迷产生途条件1、潜蚀辱作用：（1）机就械潜斧蚀：绑如搬每运等（2）化刷学潜肤蚀：悄如溶引蚀等2、潜蚀爆产生烦条件：（1）岩婆土体喂内有未适宜牺的颗因粒组望成或饰易溶墓物质浑成分文；（2）地杨下水妈流有应足够纤的水师动力此条件递。20视23渣/7奸/5广东价工业末大学笑岩土垫工程晚研究窗所273、潜蚀勿的防治弯措施3、防桥治措持施：（1）改变塞水动仙力条信件，怎使水则力梯哈度下谁降，禾小于稳临界绍水力溜梯度。如船：①堵屯截地延表水爽流入册地下验；②阻陷止地嗓下水胃在岩弹（土熊）中踩流动妥；③减验少水栽流速眉度。20谎23迈/7泼/5广东欠工业笼大学柔岩土梢工程喇研究讲所283、潜蚀罗的防治兔措施（2）改善防岩（联土）共性质节，增水强其镇抗渗旺能力。如卷：通雅过爆枣破挤刑压、虾机械细压密鸦、加云固处怎理（虫旋喷洪、搅漫拌等后）等夹措施姑，提制高其颈密实衰度。20料23棒/7经/5广东番工业禾大学种岩土系工程梅研究尾所29（二使）流柳砂（二彻）流楼砂：松散凤细颗滚粒砂覆土被嫂地下方水饱德和后袜，在这动水拾压力弹作用舅下产帜生悬裙浮流良动。很颗粒娘从一呆通道而被渗袭流冲妈走称藏为管晕涌。惕结果肢造成会基础待滑移讯、不执均匀祸下沉眯和基贯坑坍蜜塌等隶现象胳。1、流件砂的喉特点：突然欧发生酿，对珠岩土蓄工程验危害您大。寨如广骆州文昌德南揭基础位桩挖白桩施翠工、1#地铁信线杨即箕站耳基坑湖施工铸等。20浆23接/7带/5广东灾工业失大学致岩土些工程揪研究羞所302、流叔砂的希形成贞条件2、流助砂的景形成冤条件：（1）岩迎土性畅质：梅有均踏匀细顽颗粒陡组成桌，如级粉细习砂等丧。（2）水桑动力捏条件继：水碗力梯袖度大罢，流您速大渡，动哲水压脑力超组过土炮颗粒诞重量极。20鹿23琴/7宽/5广东棵工业这大学部岩土影工程灿研究拼所313、流稀砂的冰防治滚措施3、流之砂的雨防治保措施：（1）降阀水；（2）打住板桩臭，增丹长渗茧流路呢径，矩减少禁水力捕梯度围和流尼速；（3）水蚁下开恳挖，荐平衡量水头戒差；（4）其雁它方妖法：幼如冻包结、军化学草加固塌、压偿重等慕。（异上海亡地铁1#线车肯站）20五23掉/7巧/5广东滤工业缓大学丑岩土糠工程尝研究丘所32（三起）基漂坑突沟涌（三农）基名坑突胞涌承压软水冲庙溃基缩慧坑底肤，造饥成坑站底“举沸腾靠”、并喷水逢冒砂留等。(如会虾景湾差基坑)防治肯措施粪：坑年外降钩水、帜截水纠等20叼23巷/7鹿/5广东工工业糟大学华岩土由工程栋研究拼所33补充捕：地漆表水肚的作娘用（一誉）地抬表水触的形板式：1、暂铅时流些水：舟雨水时、山锄洪等2、长刚期流甩水：唯河水据、江荣水等20惠23帐/7奇/5广东口工业殖大学徐岩土帐工程垫研究鼓所34（二聪）暂锈时流秆水（二物）暂酸时流世水：1、坡辱面细掘流冲同刷——形成慰坡积枣层雨水饿→沿闪斜坡刃从高缓向低费流动教、冲爬刷、呼沉积何→坡销面风孩化岩泻屑、鸦粘土治物质修沿斜谦坡下吐移，脆最后纤在坡孙脚或踏山坡懒低洼护处沉俯积形央成坡熔积层断。20腊23违/7说/5广东殖工业腿大学笑岩土滨工程蛮研究哭所35坡积更层的复特点坡积知层的载特点：（1）碎答屑棱参角分碍明（驴未经活长途四搬运午）；（2）孔倒隙度迷高；（3）系平不稳裹定岩乱土层里，易百产生镰滑坡类（沿征基岩油面）听或开班挖塌世方。如吉徐隆坡Hi冶gh近la谣nd烛T冷ow昌er线s大滑盐坡,见照迟片。20透23奖/7承/5广东爸工业咽大学血岩土令工程他研究筝所36洪积扛层2、山撒洪急剖流——形成洪积唤层由暂薪时性呼暴雨愉形成瓜沿凹冠形汇界水斜纪坡向仙下倾腹泻，济将冲惧刷下饭来的奥碎屑评物质辈带到仆山麓拉平原映或沟粮谷口暂堆积吸，形幅成洪布积层见。洪积赌层的淋特点币为：李流量品大，绵流速警快。20路23此/7辞/5广东榆工业块大学堆岩土免工程渠研究瞎所37洪积姓层的滋特征洪积脆层的杠特征：（1）组亡成物羊质粗朴细混宜杂，恢碎屑增多带释棱角帽；（2）含兰有不惑规则珠交错换层理者、透撑镜体属和夹耗层等茧；（3）地绞基承警载力抖比较播高，娇有利幸土木张工程过建筑险。碎石保土多由努此产本生。20赞23宅/7务/5广东捕工业陪大学共岩土酒工程字研究罢所38洪积浆扇120堪23截/7陈/5广东匙工业是大学苦岩土结工程艰研究躺所39洪积镜扇220阁23辣/7闪/5广东纯工业女大学赚岩土域工程熔研究仇所40第三子纪古棍洪积端层20研23贞/7顶/5广东席工业圣大学税岩土液工程牵研究代所41第三牢纪古搏洪积逼层上沾的那授拉提鸽草原20别23膛/7蹲/5广东象工业蓬大学怖岩土离工程房诚研究姿所42（三音）河境流（三唇）河甜流：河水洋通过抱侵蚀斑、搬并运、蝇堆积翼等长醋期作叹用影泊响河陈床，筝形成则河床笋、河泉漫滩宏、河药流阶闻地、诞河谷检等地蹄貌——冲积芬层。冲积钩层的语特征修：（1