工程地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)-自然地質(zhì)作用（地基基礎(chǔ)課件）

地下水地下水contents目錄潛水承壓水三、承壓水承壓水：埋藏并充滿在兩個(gè)隔水層之間的含水層中的地下水，是一種有壓重力水。承壓水埋藏示意圖三、承壓水承壓水的形成最適宜形成承壓水的地質(zhì)構(gòu)造有：向斜構(gòu)造單斜構(gòu)造承壓盆地承壓斜地承壓盆地?cái)嗔褬?gòu)造形成承壓斜地三、承壓水承壓水等水壓線圖用途：流向，水力坡度，初見水位，水位埋深，水頭承壓水面上高程相等點(diǎn)的連線圖（1）含義：將許多鉆孔揭露的承壓水位相同的點(diǎn)連成線，叫等水壓線，由等水壓線組成的平面圖即為等水壓線圖。（2）特點(diǎn):一個(gè)地區(qū)很多鉆孔揭露同一層的承壓水位，可以在成一個(gè)面，叫水壓面，這是一個(gè)想象的面。等水壓線也是一個(gè)虛構(gòu)的線，與潛水面和潛水等水位線不同的。三、承壓水承壓水的流向垂直于等水位線，從高水位流向低水位三、承壓水承壓水埋藏深度承壓水埋藏深度=地面標(biāo)高-含水層頂板標(biāo)高地面等高線承壓水位線含水層頂板等高線B三、承壓水承壓水的水頭承壓水位標(biāo)高與含水層頂板標(biāo)高之差，即為承壓水的水頭DH地面等高線承壓水位線含水層頂板等高線三、承壓水承壓水的補(bǔ)給大氣降水地表水潛水大氣降水補(bǔ)給潛水補(bǔ)給地表水補(bǔ)給三、承壓水承壓水的排泄向潛水排泄泉的排泄向地表水排泄向潛水排泄向泉排泄向地表水排泄三、承壓水類型潛水承壓水埋藏條件

埋藏在第一個(gè)隔水層之上的地下水埋藏在上下兩個(gè)隔水層之間，承受一定壓力的地下水補(bǔ)給來源大氣降水和地表水滲入補(bǔ)給大氣降水和地表水通過潛水補(bǔ)給承壓水排泄方式露出地表成泉或直接補(bǔ)給地表水或蒸發(fā)

補(bǔ)給潛水或補(bǔ)給地表水或露出地表成泉主要特點(diǎn)1.具有自由水面2.受制于地形的坡度，在重力作用下，順著傾斜方向從高處流向低處3.分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)基本一致

4.埋藏較淺，流量不穩(wěn)定

5.受氣候因素影響大，易受污染1.受隔水層頂?shù)南拗疲惺莒o水壓力

2.水的運(yùn)動(dòng)取決于靜水壓力

3.分布區(qū)、補(bǔ)給區(qū)、排泄區(qū)基本不在同一地區(qū)

4.埋藏較深，直接受氣候影響較小，流量穩(wěn)定

5.不易受污染，水質(zhì)比較好三、承壓水地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕分解類腐蝕產(chǎn)生原因：水中侵蝕性CO2含量過大化學(xué)反應(yīng)：CaCO3+H2O+CO2Ca2++2HCO3-腐蝕現(xiàn)象：將混凝土中固體CaCO3分解SO42-——結(jié)晶類腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)侵蝕性CO2、HCO3-離子和pH值—分解類腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；Mg2+、Cl-、SO42-、NO3-離子含量—結(jié)晶分解類腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。地下水地下水contents目錄潛水承壓水一、地下水地下水的概念

地球上的水：水以不同的物質(zhì)狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）存在于地球大氣圈、生物圈、水圈和巖石圈中。通常把大氣圈中的水降落到地面稱為大氣降水；地表上的江河、湖泊、海洋中的水稱為地表水；埋藏在地表以下巖（土）體的孔隙、裂隙、溶隙中的水稱為地下水。一、地下水地下水的來源來源：大氣降水冰雪融水地表水參與全球水的循環(huán)一、地下水地下水的物理性質(zhì)顏色，氣味，味道，透明度，溫度，密度，導(dǎo)電性，放射性物質(zhì)硬水低鐵高鐵

硫化氫錳化物腐植酸鹽硫細(xì)菌顏色淺藍(lán)淡灰銹色翠綠暗紅暗黃灰黑紅色氣味一般是無臭、無味的。當(dāng)含有某些離子或某種氣體時(shí)，可以散發(fā)出特殊的臭味，如：當(dāng)水中含有硫化氫所氣體時(shí)，水有臭雞蛋味含亞鐵鹽很多時(shí)，水有鐵腥氣味或墨汁氣味當(dāng)水加熱到40℃以上時(shí)氣味更顯著一、地下水地下水的物理性質(zhì)味道純水是無味的，含有其他化學(xué)成分時(shí)會(huì)有味感，如：含較多二氧化碳時(shí)清涼爽口含大量有機(jī)質(zhì)物時(shí)有較明顯的甜味含硫酸鎂和硫酸鈉時(shí)有苦澀味含氯化鈉時(shí)有咸味

地下水的某種離子成分濃度愈大時(shí)味感愈強(qiáng)低溫時(shí)不明顯，20～30℃時(shí)味感顯著純水的密度為0.981t/m3地下淡水的密度認(rèn)為與純水密度相同溶解鹽分愈多，密度愈大，有的可達(dá)1.2～1.3t/m3密度地下水的導(dǎo)電性取決于所含電解質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量，即各種離子的含量與其離子價(jià)：離子含量愈多，離子價(jià)愈高，則水的導(dǎo)電性愈強(qiáng)。水溫對(duì)導(dǎo)電性也有影響。導(dǎo)電性放射性地下水在特殊儲(chǔ)藏環(huán)境下，受到放射性礦物的影響，具有一定的放射性，如：堆放廢棄的核燃料，會(huì)引起周圍巖土體及其中的水體帶有放射性。一、地下水地下水的化學(xué)性質(zhì)總礦化度：水中離子、分子和各種化合物的總量（g/L）。水中Mg2+、Ca2+總含量稱為總硬度。水煮沸后由于CO2的蒸發(fā)使Mg2+、Ca2+的含量減少，減少部分稱為暫時(shí)硬度?？傆捕扰c暫時(shí)硬度之差為永久硬度。化學(xué)性質(zhì)PH值礦化度硬度氣體成分O2H2SCO2離子成分Cl-SO42-HCO3-Na+K+Ca2+Mg2+礦化度＜1，淡水1～3微咸水3～10咸水10～50鹽水＞50，鹵水一、地下水地下水的分類1、按含水層空隙分：孔隙水、裂隙水和巖溶水

（孔隙水）流動(dòng)性好（裂隙水）流動(dòng)性差巖溶水特點(diǎn)：空間分布極不均勻，動(dòng)態(tài)變化強(qiáng)烈，流動(dòng)迅速，排泄集中。一、地下水地下水的分類2、按地下水在巖石中的分類一、地下水地下水的分類2、按地下水在巖石中的分類對(duì)工程影響較大的地下水是：毛細(xì)水和重力水。存在于地下水位以上包氣帶中毛細(xì)管內(nèi)的水。當(dāng)?shù)叵滤宦裆钭儨\時(shí)，由于毛細(xì)水上升，可助長地基土的冰凍現(xiàn)象；使地下室潮濕；危害房屋基礎(chǔ)及公路路面，促使土的沼澤化、鹽漬化?！裘?xì)水◆重力水

距離固體表面更遠(yuǎn)的那部分水分子，重力對(duì)它的影響大于固體表面對(duì)它的吸引力，因而能在自身重力影響下運(yùn)動(dòng)。構(gòu)成條件：孔隙存在、充滿足夠數(shù)量的重力水，重力水能夠在巖土孔隙中自由運(yùn)動(dòng)。一、地下水地下水的埋藏類型含水層承壓水井承壓水位自流水井隔水層潛水位潛水井包氣帶水的特征水量不大但季節(jié)性變化強(qiáng)烈補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)是一致的一般礦化度低但水質(zhì)最易受污染上層滯水水量不大，但其常常是引起土質(zhì)邊坡滑坍，地基、路基沉陷、凍脹等病害的重要因素地下水地下水contents目錄潛水承壓水四、地下水對(duì)工程的影響地下水位下降引起軟土地基沉降抽取地下水含水層水位下降有效應(yīng)力增加地面沉降土層的不均勻性邊界條件的復(fù)雜性地面不均勻沉降（降水漏斗）地面建筑物和地下管線不同程度的損壞四、地下水對(duì)工程的影響動(dòng)水壓力產(chǎn)生流砂和潛蝕滲流引起的滲透破壞問題主要有兩大類：一是由于滲流力的作用，使土體顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動(dòng)，導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)，主要表現(xiàn)為流砂和管涌；二是由于滲流作用，使水壓力或浮力發(fā)生變化，導(dǎo)致土體或結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)，表現(xiàn)為岸坡滑動(dòng)或擋土墻等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。地下水地下水contents目錄潛水承壓水二、潛水潛水：埋藏于地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上具有自由水面的飽水帶中的重力水。二、潛水潛水面的特征潛水面一般呈傾斜的各種形態(tài)的曲面潛水面的起伏經(jīng)常與地形一致，只是比地形起伏平緩一些；潛水面與地表面的形態(tài)具有相似性含水層厚度變大時(shí)，潛水面坡度變緩巖層透水性變好時(shí)，潛水面坡度變緩二、潛水潛水等位線圖用途：潛水流向水力坡度潛水與地表水關(guān)系潛水埋深潛水出露點(diǎn)含水層厚度給排水工程二、潛水等潛水位線的識(shí)讀子任務(wù)潛水的流向潛水的埋藏深度潛水的流速潛水與河流的補(bǔ)給關(guān)系給排水工程二、潛水潛水的流向垂直于等潛水位線，從高水位流向低水位二、潛水潛水的埋深Ha潛水的埋藏深度=地面海拔高度－潛水位的海拔高度二、潛水潛水的埋深圖中甲點(diǎn)的潛水埋深是多少？潛水的埋藏深度=地面海拔高度－潛水位的海拔高度甲點(diǎn)的埋深=15-10=5（m）實(shí)戰(zhàn)演練二、潛水潛水的流速等潛水位線越密集的地方，潛水面坡度越陡，潛水流速越快；等潛水位線越稀疏的地方，潛水面坡度越緩，潛水流速越慢。等潛水位線間距大的地方流速慢,間距小的地方流速快。ABCD圖中ABCD哪個(gè)點(diǎn)的流速最快？二、潛水潛水與河流的補(bǔ)給關(guān)系在A圖中河床兩側(cè)潛水位高于河流水位，潛水流向河流，因此河流兩側(cè)的潛水補(bǔ)給河水；在B圖中河床兩側(cè)潛水位低于河流水位，河水流向潛水，因此河水補(bǔ)給兩側(cè)的潛水；在C圖中，河流右岸潛水面高于河面，左岸潛水面低于河面，因此河流右岸潛水補(bǔ)給河水，左岸河水補(bǔ)給潛水。二、潛水水井和排水溝位置的選擇①水井位置應(yīng)選在地下水埋藏較淺的地點(diǎn)②水井位置應(yīng)選在潛水匯集區(qū)。③水井位置應(yīng)選在潛水匯水面積較大的地點(diǎn)。④一般沿等水位線布置水井和排水溝。在解決此問題時(shí)，首先要判斷潛水的埋藏深度，其次標(biāo)出潛水的流向，以確定潛水的匯集區(qū)和各地點(diǎn)匯水面積的大小，最終確定取水點(diǎn)（即水井）的最佳位置。建設(shè)排水工程的主要目的是將地下多余的潛水盡快排出，在潛水等水位線圖上，一般布局在數(shù)值較小的一側(cè)。在排水溝走向的選擇上，為增加排水面積，排水溝一般沿與等潛水位線平行的方向伸展。二、潛水人類活動(dòng)對(duì)潛水的影響潛水更新快，交替周期短，利用后短期內(nèi)即可恢復(fù)更新，屬于可再生資源。人們只要合理開采就可保證永續(xù)利用。但如果人類不合理地開采，則會(huì)引發(fā)一些環(huán)境問題，如過度開采地下潛水、開采速度超過潛水的自然補(bǔ)給和恢復(fù)速度，就會(huì)引起潛水位下降，形成地下水漏斗區(qū)。地下水漏斗區(qū)即是