第6章

地下水

?知識目標?掌握地下水賦存形式（孔隙水、裂隙水、巖溶水）及運動規(guī)律，理解含水層與隔水層的工程意義掌握地下水補給、徑流、排泄循環(huán)過程及其與生態(tài)環(huán)境的相互作用關(guān)系?能力目標?能結(jié)合水文地質(zhì)條件分析地下水對工程安全的影響，并提出針對性防治措施?思政目標?家國情懷?：通過坎兒井等案例，理解中國古代治水智慧，增強文化自信科學精神?：學習薛禹群等水文地質(zhì)學家攻堅克難的事跡，培養(yǎng)嚴謹求實的學術(shù)品格學習目標主要內(nèi)容

6.1地下水的基本概念

6.2地下水類型及其特征

6.3地下水的性質(zhì)

6.4地下水的補給、排泄與徑流

6.5地下水運動的基本規(guī)律

6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.1.1巖土中的空隙巖土中的空隙既是地下水的儲存場所，又是地下水的運移通道，空隙的多少、大小、形狀、連通情況及其分布規(guī)律，決定著地下水的分布與滲透的特點。根據(jù)巖石空隙的成因不同，可把空隙分為孔隙、裂隙和溶隙三大類。第6章

地下水6.1地下水的基本概念

(1)孔隙：松散巖石（如粘土、砂土、礫石等）之中顆?；蝾w粒集合體之間存在的空隙?？紫栋l(fā)育程度用孔隙度或孔隙率（n）表示。所謂孔隙度是孔隙體積（Vn）與包括孔隙在內(nèi)的巖石總體積（V）的比值，孔隙度的數(shù)量可以用分數(shù)或百分比表示。6.1.1巖土中的空隙6.1地下水的基本概念第6章

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(2)裂隙：堅硬巖石受地殼運動及其它內(nèi)外地質(zhì)營力作用的影響產(chǎn)生的空隙。裂隙發(fā)育的程度用裂隙率（Kt）表示，所謂裂隙率是裂隙體積（Vt）與包括裂隙體積在內(nèi)的巖石總體積的比值，即：6.1.1巖土中的空隙6.1地下水的基本概念第6章

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(3)溶隙：可溶巖(如巖鹽、石膏、石灰?guī)r和白云巖等)中的裂隙經(jīng)地下水流長期溶蝕而形成的空隙。溶隙的發(fā)育程度用溶隙率（Kk）表示,所謂溶隙率是溶隙的體積（Vk）與包括溶隙在內(nèi)的巖石總體積的比值，即：6.1.1巖土中的空隙6.1地下水的基本概念第6章

地下水

(1)含水層：能夠給出并透過相當數(shù)量重力水的巖層。構(gòu)成含水層的條件，一是巖石中要有空隙存在，并充滿足夠數(shù)量的重力水；二是這些重力水能夠在巖石空隙中自由運動。

(2)隔水層：不能給出并透過水的巖層。隔水層有的可以含水，但是不具有允許相當數(shù)量的水透過自己的性能。例如粘土，它可以儲存大量的水，但是不具備給出和透過水的能力，故粘土常被作為隔水層。6.1.2含水層與隔水層6.1地下水的基本概念第6章

地下水

表6-1常態(tài)下巖石的透水程度6.1.2含水層與隔水層6.1地下水的基本概念第6章

地下水按照地下水的埋藏條件可分為三大類：包氣帶水潛水承壓水；按照含水介質(zhì)類型可分為三大類：孔隙水裂隙水巖溶水6.2地下水類型及其特征第6章

地下水含水介質(zhì)類型埋藏條件孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水一般呈“層狀”分布在松散層中的土壤水、局部隔水層上季節(jié)性存在的上層滯水。水量不大，但隨季節(jié)變化較大。一般呈“脈狀或帶狀”分布在裂隙粘土、基巖裂隙風化區(qū)中的季節(jié)性水。水量不大，但隨季節(jié)變化較大。一般呈“脈狀或局部含水”分布在裸露巖溶化巖層上不可垂直入滲通道中的季節(jié)性水或經(jīng)常性存在水水量不大，但隨季節(jié)變化較大。潛水一般呈“層狀”分布在第四紀各類松散沉積物淺部，如坡積、洪積、沖積、湖積、冰水沉積物中的水。水量受顆粒級配影響較大。一般呈“帶狀或?qū)訝睢狈植荚诨鶐r裂隙破碎帶中的構(gòu)造裂隙水。一般水量較小。一般呈“脈狀或?qū)訝睢狈植荚诼懵队诘乇淼膸r溶化巖層中的水。一般水量較大。承壓水一般呈“層狀”分布在松散沉積物構(gòu)成的向斜和山間盆地深部水和松散沉積物構(gòu)成的單斜和山前平原中的深部水。水量受顆粒級配影響較大。一般呈“脈狀或帶狀”分布在基巖構(gòu)造盆地、向斜巖層、單斜巖層、構(gòu)造斷裂帶及不規(guī)則裂隙中的深部水。一般水量不大。一般呈“脈狀或?qū)訝睢狈植荚谙蛐?、單斜的巖溶化層或構(gòu)造盆地巖溶中水。一般水量較大。第6章

地下水1.包氣帶水地下水面以上至地表面的巖土層稱為包氣帶或非飽和帶；地下水面以下巖土層稱為飽水帶。包氣帶水受當?shù)貧夂蛞蛩赜绊戄^大，一般為暫時性水，水量不大，呈季節(jié)性變化。主要為滲入成因，局部為凝結(jié)成因，水力特征為無壓，補給與分布區(qū)具有一致性，極易受污染。6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水2.潛水（1）潛水的基本特征飽水帶中第一個較穩(wěn)定隔水層以上、具有自由水面的含水層中的重力水稱為潛水。6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水2.潛水（2）潛水面的形態(tài)特征潛水具有自由水面，為無壓水，它只能在重力作用下流動。潛水面的平面形態(tài)主要受到地形控制，潛水面的起伏與地形接近一致，但潛水面的坡度一般小于地形坡度。此外，潛水面的剖面形態(tài)也和含水層的透水性、厚度及隔水層底板形狀有一定的關(guān)系。在潛水流動的方向上，當含水層的透水性由弱增強或含水層厚度由小變大的地方，潛水面就由陡變平緩；反之由緩變陡。6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水2.潛水（3）潛水面的表示方法和意義潛水面的形態(tài)和特征通?？梢杂玫人痪€圖和水文地質(zhì)剖面圖來表示。6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水

潛水等水位線圖就是潛水面上標高相等各點的連線圖，繪制時將研究地區(qū)的潛水人工露頭和天然露頭的水位等高的各點即為等水位線圖。它有以下用途：①確定潛水流向：在等水位線圖上，垂直于等水位線的方向就是潛水的方向。如圖中箭頭所示方向。②計算潛水的水力梯（坡）度：在潛水流向上取兩點的水位差與兩點間的水平距離的比值。圖上A、B兩點潛水面的水力梯度：③確定潛水與地表水之間的關(guān)系：如果潛水流向指向河流，則潛水補給河水；反之，則河水補給潛水。2.潛水6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水

④確定潛水的埋藏深度：某一點的地形等高線標高與潛水等水位線標高之差。⑤確定泉或沼澤的位置：在潛水等水位線與地形等高線高程相等處，潛水出露，這里即是泉或沼澤的位置。⑥推斷含水層的巖性或厚度的變化：在地形坡度變化不大的情況下，若等水位線由密變疏，表明含水層透水層變厚。相反，則說明含水層透水性變差或厚度變小。⑦確定給水和排水工程的位置：水井布置在地下水流匯集的地方，排水溝應布置在垂直水流的方向上。潛水對建筑物的穩(wěn)定性和施工均有影響。建筑物的地基最好選出潛水位深的地帶或使地基淺埋，盡量避免水下施工。若潛水對施工有危害，宜用排水、降低水位、隔離等措施處理。第6章

地下水3.承壓水（1）承壓水的基本特征承壓水是充滿于兩個隔水層（弱透水層）之間的含水層中的重力水。承壓含水層上部的隔水層（弱透水層）稱作隔水頂板，下部的隔水層（弱透水層）稱作隔水底板。隔水頂?shù)装逯g的距離為承壓含水層厚度M。6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水3.承壓水（2）承壓水的形成承壓區(qū)的形成主要取決于地質(zhì)構(gòu)造。最適合形成承壓水的地質(zhì)構(gòu)造是向斜構(gòu)造（構(gòu)造盆地）（如右圖所示）和單斜構(gòu)造（構(gòu)造斜地），前者稱為承壓盆地，后者稱為承壓斜地。向斜構(gòu)造（構(gòu)造盆地）6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水（2）承壓水的形成單斜構(gòu)造（構(gòu)造斜地）：是一個斷塊構(gòu)造形成的承壓斜地。這種承壓斜地的含水層上部出露地表，稱為補給區(qū)，下部為斷層所切。如斷層不導水，則承壓水無獨立的排泄通道，當補給水量超過含水層所能容納的水量時，含水層中的水通過補給區(qū)較低部位進行排泄，補給區(qū)與排泄區(qū)相鄰或一致。如斷層導水，則含水層中的水可通過斷層排泄，承壓區(qū)仍位于補給區(qū)和排泄區(qū)之間。承壓斜地3.承壓水6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水（3）承壓水的表示方法和意義承壓水面特征通常用等水壓線圖來表示。等水壓線圖是將某一承壓含水層的測壓水位相等各個點連線而成的，也稱為承壓水測壓等水位線圖。圖中表達的含義？？3.承壓水6.2.1地下水按埋藏條件分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水1.孔隙水孔隙水存在于松散巖層的孔隙中，這些松散巖層包括第四系和堅硬基巖的風化殼。它多呈均勻而連續(xù)的層狀分布。孔隙水的存在條件和特征取決于巖石的孔隙情況，因為巖石孔隙的大小和多少，不僅關(guān)系到巖石透水性的好壞，而且也直接影響到巖石中地下水量的多少，以及地下水在巖石中的運動條件和地下水的水質(zhì)。一般情況下，顆粒大而均勻，則含水層孔隙也大、透水性也好，地下水水量大、運動快、水質(zhì)好；反之，則含水層孔隙小、透水性差，地下水運動慢、水質(zhì)差、水量小。6.2.2地下水按含水介質(zhì)類型分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水

①成巖裂隙水：賦存在成巖裂隙中的地下水稱為成巖裂隙水。②構(gòu)造裂隙水：由于巖石受構(gòu)造運動應力作用所形成的，而賦存于其中的地下水就稱為構(gòu)造裂隙水。③風化裂隙水：賦存在風化裂隙中的水為風化裂隙水。

在基巖裂隙中存儲和運動的地下水稱為裂隙水。2.裂隙水6.2.2地下水按含水介質(zhì)類型分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

地下水2.裂隙水構(gòu)造裂隙按其力學性質(zhì)分為張性裂隙、扭性裂隙和壓性裂隙三種類型。①張性裂隙：是巖石在張應力作用下產(chǎn)生的裂隙，包括張節(jié)理和張性斷層張性斷層多為正斷層，一般開裂程度大，比張節(jié)理導水性和富水性強，是良好的導水通道。②扭性裂隙：是巖石在剪應力作用下產(chǎn)生的裂隙，包括扭節(jié)理和扭性斷層。扭性斷層多為平移斷層，斷裂面比較平直光滑，裂隙閉合。扭性斷層的富水性介于張性斷層與壓性斷層之間。③壓性裂隙：是在壓應力和剪應力作用下產(chǎn)生的裂隙，包括劈理、板理、片理等細微裂隙及壓性斷層。壓性斷層多為逆斷層和逆掩斷層，斷裂面上受壓應力和剪應力較大，裂隙多呈閉合狀態(tài)，導水能力和含水性較低。壓性斷層常是阻水斷層，但在斷層兩側(cè)的影響帶中常有導水裂隙分布。6.2.2地下水按含水介質(zhì)類型分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

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賦存并運移于各種巖溶空隙中的地下水稱為巖溶水（喀斯特水）。巖溶水，可以是潛水也可以是承壓水。一般來說，在裸露的石灰?guī)r分布區(qū)的巖溶水主要是潛水；當巖溶化巖層被其他巖層所覆蓋時，巖溶潛水可能轉(zhuǎn)變?yōu)閹r溶承壓水。在土木工程建筑地基內(nèi)有巖溶水活動,不但在施工中會有突然涌水事故發(fā)生，而且對建筑物的穩(wěn)定性也有很大影響。因此，在建筑場地和地基選擇時應進行工程地質(zhì)勘察，針對巖溶水的情況，用排除、截源、改道等方法處理，如挖排水溝，筑擋水壩，開鑿輸水隧洞改道等等。2.裂隙水6.2.2地下水按含水介質(zhì)類型分類及其特征6.2地下水類型及其特征第6章

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地下水的物理性質(zhì)有溫度、顏色、透明度、氣味、味道、導電性及放射性等。純凈的地下水是無色、無味、無臭、透明的，當含有某些化學成分、懸浮物等時其物理化學性質(zhì)就會發(fā)生變化。(1)地下水的溫度。(2)地下水的顏色。(3)透明度。(4)氣味。(5)味道。(6)導電性。6.3.1地下水的物理性質(zhì)6.3地下水的性質(zhì)第6章

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6.3.2地下水的化學性質(zhì)6.3地下水的性質(zhì)第6章

地下水2.地下水的化學性質(zhì)（1）地下水的酸堿性地下水類型強酸性水弱酸性水中性水弱堿性水強堿性水pH值＜55～777～9＞9（2）地下水的總礦化度地下水所含各種離子、分子及化合物的總量稱為總礦化度，以g/L表示。地下水類型淡水微咸水咸水鹽水鹵水總礦化度（g/L）＜11～33～1010～50＞506.3.2地下水的化學性質(zhì)6.3地下水的性質(zhì)第6章

地下水2.地下水的化學性質(zhì)（3）地下水的硬度水的硬度取決于水中Ca2+、Mg2+的含量。硬度可分為總硬度、暫時硬度和永久硬度。國際上采用的硬度單位是以CaCO3含量（mg/L）表示?？傆捕龋核兴珻a2+、Mg2+的總量。暫時硬度：是指水加熱沸騰后，由于脫碳酸作用，而使水中部分Ca2+、Mg2+以CaCO3、MgCO3形式沉淀析出的含量。故暫時硬度可以通過加熱從水中除去。永久硬度：是指水加熱沸騰后，仍留在水中Ca2+、Mg2+的含量。主要是Ca2+、Mg2+的硫酸鹽和氯化物。在數(shù)值上等于總硬度與暫時硬度之差。

水的硬度大小對生活及工業(yè)用水都有不良的影響。它會造成肥皂氣泡少；煮飯做菜不易熟；鍋爐用硬水容易形成鍋垢，甚至會引起爆炸等。6.3.2地下水的化學性質(zhì)6.3地下水的性質(zhì)第6章

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含水層自外界獲得水量的過程稱做補給

(1)大氣降水補給：大氣降水是地下水的最主要補給來源。

(2)地表水補給：地表水體指的是河流、湖泊、水庫與海洋等，地表水體可能補給地下水，也可能排泄地下水，這主要取決于地下水水位與地下水水位之間的關(guān)系。

(3)含水層之間的補給：深部與淺部含水層之間的可以通過各種通道如構(gòu)造帶、“天窗”或“越流”進行互為補給。

(4)人工補給：包括灌溉水，工業(yè)與生活廢水排入地下，以及專門為增加地下水量的人工方法補給。6.4.1地下水的補給6.4地下水的補給、排泄與徑流第6章

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含水層失去水量的過程稱做排泄。地下水排泄的方式有：蒸發(fā)、泉水溢出、向地表水體排泄、含水層之間的排泄和人工排泄等。

(1)蒸發(fā)：通過土壤蒸發(fā)與植物蒸發(fā)的形式而消耗地下水的過程叫蒸發(fā)排泄。

(2)泉水：泉是地下水天然露頭，是地下水排泄的主要方式之一。

(3)向地表水排泄：當?shù)叵滤桓哂诤铀粫r，若河床下面沒有不透水巖層阻隔，那么地下水可以直接流向河流補給河水。

(4)含水層之間的排泄：一個含水層通過“天窗”、導水斷層、越流等方式補給，而對前一個含水層來說是排泄。

(5)人工排泄：抽取地下水作為供水水源和基坑抽水降低地下水位等，都是地下水的人工排泄方式。層來說是排泄。6.4.2地下水的排泄6.4地下水的補給、排泄與徑流第6章

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泉是地下水的天然露頭，是地下水的主要排泄方式之一。根據(jù)補給泉的含水層性質(zhì)，可將泉分為下降泉和上升泉兩大類。泉的類型1-透水層；2-隔水層；3-堅硬基巖；4-巖脈；5-風化裂隙；6-斷層；7-潛水位；8-測壓水位；9-地下水流向；10-下降泉；11-上升泉6.4.2地下水的排泄6.4地下水的補給、排泄與徑流第6章

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地下水由補給區(qū)向排泄區(qū)流動的過程稱為徑流。除某些構(gòu)造封閉的自流盆地及地勢很平坦區(qū)的潛水外，地下水都是處在不斷的徑流中。徑流的強弱影響著含水層水量與水質(zhì)的形成過程。因而，地下水的補給、徑流和排泄是地下水形成過程中一個統(tǒng)一的不可分割的循環(huán)過程。研究地下水徑流包括徑流方向、徑流強度、徑流量及影響徑流的各種因素。6.4.3地下水的徑流6.4地下水的補給、排泄與徑流第6章

地下水

從廣義的角度講，

地下水的運動包括包氣帶水的運動和飽水帶水的運動兩大類。

盡管包氣帶與飽水帶具有十分密切的聯(lián)系，

但是在工程建設實踐中，

掌握飽水帶重力水的運動規(guī)律具有更大的意義。地下水沿松散沉積物的孔隙或堅硬巖石的裂隙、

溶隙流動稱為滲流或滲透，

發(fā)生滲流的區(qū)域稱為滲流場。

由于受到介質(zhì)的阻滯，

地下水的流動遠比地表水緩慢。地下水的運動有層流、

紊流和混合流三種。

層流是地下水在巖層空隙中滲流時，

水的質(zhì)點有秩序的、

互不混雜的流動。

紊流是地下水的質(zhì)點無秩序的、

互相混雜的流動，

具有渦流的性質(zhì)。

混合流是層流和紊流同時出現(xiàn)。6.5地下水運動的基本規(guī)律第6章

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1.線性滲透定律———達西定律6.5地下水運動的基本規(guī)律第6章

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2.幾個相關(guān)概念（1）

滲流速度（2）

水力坡度。水力坡度為沿滲透途徑水頭損失與相應滲透長度的比值。（3）

滲透系數(shù).滲透系數(shù)又稱為水力傳導系數(shù)，是表示土的滲透性強弱的指標。6.5地下水運動的基本規(guī)律第6章

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1.腐蝕類型

（1）結(jié)晶類腐蝕:如果地下水中SO42-離子的含量超過規(guī)定值，那么SO42-離子將與混凝土中的Ca(OH)2起反應，生成二水石膏結(jié)晶體CaSO4·2H2O,這種石膏再與水化鋁酸鈣CaOAl2O3·6H2O發(fā)生化學反應，生成水化硫鋁酸鈣，這是一種鋁和鈣的復合硫酸鹽，習慣上稱為水泥桿菌。由于水泥桿菌結(jié)合了許多結(jié)晶水，因而其體積比化合前增大很多，約為原體積的221.86％，于是在混凝土中產(chǎn)生很大的內(nèi)應力，使混凝土的結(jié)構(gòu)遭受破壞。（2）分解類腐蝕:地下水中含有CO2和HCO3-，CO2與混凝土中的Ca(OH)2作用，生成CaCO3沉淀。（3）結(jié)晶分解復合類腐蝕:當?shù)叵滤蠳H4+，NO3-，Cl-和Mg2+離子的含量超過一定數(shù)量時，將與混凝土中的Ca(OH)2發(fā)生反應。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.1地下水對鋼筋混凝土的腐蝕性問題第6章

地下水

2.腐蝕性評價標準根據(jù)各種化學腐蝕所引起的破壞作用，將SO42-離子的含量歸納為結(jié)晶類腐蝕性的評價指標；將侵蝕性CO2，HCO3-離子和pH值歸納為分解類腐蝕性的評價指標；而將Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、NO3-離子的含量作為結(jié)晶分解類腐蝕性的評價指標。同時，在評價地下水對建筑結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性時必須結(jié)合建筑場地所屬的環(huán)境類別。建筑場地根據(jù)氣候區(qū)、土層透水性、干濕交替和凍融交替情況區(qū)分為三類環(huán)境。地下水對混凝土建筑物的腐蝕是一項復雜的物理化學過程，在一定的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件下，對建筑材料的耐久性影響很大。為了評價地下水對建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕性，必須在現(xiàn)場同時采兩個水樣，一個樣重1kg，另一個樣重0.3～0.5kg，并加CaCO3粉3～5g。兩個樣在現(xiàn)場立即密封后送實驗室分析。分析項目有：pH值、游離CO2、侵蝕性CO2、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Fe3+、Fe2+、Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、總硬度和有機質(zhì)。根據(jù)水樣的化學分析結(jié)果，對照國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)進行地下水侵蝕性評價，評價時應該考慮建筑物場地的環(huán)境類別和含水層的透水性。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.1地下水對鋼筋混凝土的腐蝕性問題第6章

地下水

（1）潛水位上升后，由于毛細水作用可能導致土壤次生沼澤化、鹽漬化，改變巖土體物理力學性質(zhì)，增強巖土和地下水對建筑材料的腐蝕。在寒冷地區(qū)，可助長巖土體的凍脹破壞；（2）潛水位上升，原來干燥的巖土被水飽和、軟化，降低巖土抗剪強度，可能誘發(fā)斜坡、岸邊巖土體產(chǎn)生變形、滑移、崩塌失穩(wěn)等不良地質(zhì)現(xiàn)象；（3）崩解性巖土、濕陷性黃土、鹽漬巖土等遇水后，可能產(chǎn)生崩解、濕陷、軟化，其巖土結(jié)構(gòu)破壞，強度降低，壓縮性增大。而膨脹性巖土遇水后則產(chǎn)生膨脹破壞；（4）潛水位上升，可能使洞室淹沒，還可能使建筑物基礎上浮，危及安全。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.2潛水位上升引起的工程地質(zhì)問題第6章

地下水

地下水位下降往往會引起地表塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂縫的產(chǎn)生和復活以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等一系列不良現(xiàn)象。（1）地表塌陷:巖溶發(fā)育地區(qū)，由于地下水位下降時改變了水動力條件，在斷裂帶、褶皺軸部、溶蝕洼地、河床兩側(cè)以及一些土層較薄而土顆粒較粗的地段，產(chǎn)生塌陷。（2）地面沉降:地下水位下降誘發(fā)地面沉降的現(xiàn)象可以用有效應力原理加以解釋。地下水位的下降減小了土中的孔隙水壓力，從而增加了土顆粒間的有效應力，有效應力的增加要引起土的壓縮。（3）海(咸)水入侵:天然狀態(tài)下，陸地的地下淡水向海洋排泄，含水層保持較高的水頭，淡水與海水保持某種動態(tài)平衡，因而陸地淡水含水層能阻止海水入侵。如果大量開發(fā)陸地地下淡水，引起大面積地下水位下降，可能導致海水向地下水含水層入侵，使淡水水質(zhì)變壞。（4）地裂縫的產(chǎn)生與復活:近年來，在我國很多地區(qū)發(fā)現(xiàn)地裂縫，西安是地裂縫發(fā)育最嚴重的城市。據(jù)分析這是地下水位大面積大幅度下降而誘發(fā)的。（5）地下水源枯竭、水質(zhì)惡化:盲目開采地下水，當開采量大于補給量時，地下水資源會逐漸減少，以致枯竭，造成泉水斷流、井水枯干、地下水中有害離子量增多、礦化度增高。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.3潛水位下降引起的工程地質(zhì)問題第6章

地下水

1.滲透力

水流動時，水對單位體積土的骨架作用的力，稱為動水力（kN/m3）。動水力是水流對土體施加的體積力，與水流受到土骨架的阻力大小相等而方向相反。土體所受的滲透力是由動水頭轉(zhuǎn)化而得到的。滲透力則是一個積極的破壞力，它與滲透破壞的程度成直接的比例關(guān)系。當此力達到一定值時，巖土中的一些顆粒甚至整體發(fā)生移動而被滲流帶走，從而引起巖土的結(jié)構(gòu)松散，孔隙率增大，強度降低，形成空洞，甚至導致地面沉降或塌陷，最后影響地基和基坑邊坡的穩(wěn)定。這種工程動力作用或現(xiàn)象，稱為滲透變形或滲透破壞。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.4地下水的滲透破壞第6章

地下水2.滲透變形

土的滲透變形類型主要有流土和管涌兩種基本型式。流土是指在向上的滲透水流作用下，表層土局部范圍內(nèi)的土體或顆粒群同時發(fā)生懸浮、移動的現(xiàn)象。管涌是指在滲透水流作用下，土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動、以至流失，最終導致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷的現(xiàn)象稱為管涌。管涌破壞一般有段時間發(fā)展過程，是一種漸進性質(zhì)的破壞，也稱之為潛蝕現(xiàn)象。流土是土的整體遭受破壞，而管涌則是單個土粒在土體中移動和帶出。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.4地下水的滲透破壞第6章

地下水當建筑物基礎底面位于地下水位以下時，地下水對基礎底面產(chǎn)生靜水壓力，即產(chǎn)生浮托力。如果基礎位于粉土、砂土、碎石土和節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石地基上，則按地下水位100％計算浮托力；如果基礎位于節(jié)理裂隙不發(fā)育的巖石地基上，則按地下水位50％計算浮托力；如果基礎位于粘性土地基上，其浮托力較難確切地確定，應結(jié)合地區(qū)的實際經(jīng)驗考慮。地下水不僅對建筑物基礎產(chǎn)生浮托力，同樣對其水位以下的巖石、土體產(chǎn)生浮托力。所以《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007)規(guī)定：確定地基承載力設計值時，無論是基礎地面以下土的天然重度或是基礎底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下一律取有效重度。6.6地下水的不良地質(zhì)現(xiàn)象6.6.5地下水的浮托作用第6章

地下水

當基坑下伏有承壓含水層時，開挖基坑會減小含水層上覆隔水層的厚度，在隔水層厚度減小到一定程度時，承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板，造成突涌現(xiàn)象?；油挥繉茐牡鼗鶑姸龋⒔o施工帶來很大困難。所以，在進行基坑施工時，必須分析承壓水頭是否會沖毀基坑底板。、——分別為粘性土的重度和地下水的重度；

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