任務(wù)三-地下水的類型

1、任務(wù)三 地下水的類型1地下水的類型按埋藏條件分： 包氣帶水、潛水、承壓水按含水層空隙性質(zhì)分： 空隙水、裂隙水、巖溶水見表4.6 P8623一、包氣帶水在包氣帶內(nèi)局部隔水層上積聚的具有自由水面的重力水。示意圖見P86主要特征： 受氣候控制，季節(jié)性變化明顯，雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。水面41、可使地基土的強(qiáng)度減弱，在寒冷的北方地區(qū)，易引起道東的凍脹和翻漿2、由于水位變化大，常給工程的設(shè)計(jì)、施工帶來困難包氣帶水對工程的影響5二、潛水6潛水的季節(jié)性變化7潛水的排泄方式徑流排泄：徑流到適當(dāng)?shù)匦翁?，以泉、滲流等形式泄出地表或流入地表水蒸發(fā)排泄：通過包氣帶或植物蒸發(fā)進(jìn)入大氣潛水動(dòng)態(tài)變化影響因素自然因

2、素：氣象、水文、地質(zhì)、生物等蒸發(fā)排泄：興修水利、大面積灌溉疏干8潛水的特點(diǎn)化學(xué)成分變化大：取決于氣候、地形、巖性條件濕潤氣候和地形切割強(qiáng)烈的地區(qū)，利于潛水的徑流排泄，不利于蒸發(fā)排泄，形成含鹽量低的淡水干旱氣候和地平地形區(qū)，以蒸發(fā)排泄為主，常形成含鹽量高的咸水見圖P879充滿于兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水。三、承壓水1011承壓水的特性隔水頂板：承壓水在含水層上部的隔水層隔水底板：下部的隔水層含水層厚度：頂?shù)装逯g的距離承壓水的分布承壓性自流盆地：向斜構(gòu)造或盆地自流斜地：單斜構(gòu)造適宜形成承壓水的地質(zhì)構(gòu)造12四、裂隙水埋藏在基巖裂隙中的地下水。分布很不均勻、水力聯(lián)系也很復(fù)雜裂隙水的特點(diǎn)13裂隙水的

3、分類根據(jù)裂隙水賦存介質(zhì)不同，分為脈狀裂隙水：若干互不聯(lián)系或聯(lián)系很差的脈狀含水系統(tǒng)層狀裂隙水：松散巖層中，裂隙分布連續(xù)均勻，構(gòu)成具有統(tǒng)一水力聯(lián)系、水量分布均勻的層狀裂隙含水系統(tǒng)根據(jù)基巖裂隙成因不同，分為 風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水14風(fēng)化裂隙水：分布于風(fēng)化裂隙中的地下水，受風(fēng)化殼的控制，多屬潛水。 特點(diǎn)：含水層水量不大，就地補(bǔ)給，就地排泄成巖裂隙水：可以是潛水，也可以是承壓水或構(gòu)造裂隙水構(gòu)造裂隙水：巖石在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中受力產(chǎn)生的 特點(diǎn)：分布規(guī)律復(fù)雜15五、泉水地表水在地表的天然出露叫泉。 是地下水的主要排泄方式之一根據(jù)露出原因分類侵蝕泉：河谷切割到潛水含水層，潛水即出露為侵蝕下降泉；若切穿承

4、壓含水層的隔水頂板時(shí)，承壓水變噴涌成泉，為侵蝕上升泉接觸泉：透水性不同的巖層向接觸，地下水流受阻，沿接觸面出露，為接觸泉斷層泉：斷層使承壓含水層被隔水層阻擋，當(dāng)斷層導(dǎo)水時(shí)，地下水沿?cái)鄬由仙?，在地面?biāo)高低于承壓水位處出露成泉泉的類型16根據(jù)泉水溫度分類冷泉：泉水溫度大致相當(dāng)于或略低于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁亍?補(bǔ)給方式：潛水補(bǔ)給溫泉：泉水溫度敢于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?溫度起源：受地下巖漿的影響 地下深處地?zé)岬挠绊懭念愋?7溫泉1819地下水對土木工程的危害1)地下水對建筑物和建筑材料產(chǎn)生腐蝕作用；溶出侵蝕：混凝土中Ca(OH)2成分被水溶解。碳酸侵蝕：含侵蝕性CO2的水溶解混凝土中的鈣質(zhì)而使混凝土崩解。硫酸鹽

5、侵蝕：水中SO4-2與混凝土作用生成新的化合物，由于體積膨脹而脹裂。酸性侵蝕：pH值低的酸性水對混凝土具腐蝕性。鎂鹽侵蝕：水中鎂鹽與混凝土作用后生成化合物溶解于水。20地下水對土木工程的危害2) 水位升降使建筑物地基產(chǎn)生不均勻上升和沉降，影響穩(wěn)定與安全；3)地下水滲流引起巖土變形、強(qiáng)度降低，引起地質(zhì)災(zāi)害;地面沉降、地面塌陷、流砂、管涌、浮托作用、基坑突涌等。 4) 地下涌水影響施工、甚至工程廢棄、人員傷亡（上海地鐵透水、地下工程遇大量水后防止和治理無效而廢棄等危害） 因此，地下水是工程地質(zhì)分析、評價(jià)和地質(zhì)災(zāi)害防治中的重要影響因素。 21上海軌道交通4號線事故 2003年7月1日凌晨4點(diǎn)，正在施

6、工中的上海市地鐵四號線區(qū)間隧道浦西聯(lián)絡(luò)通道發(fā)現(xiàn)滲水，隨后出現(xiàn)大量流沙涌入，引起地面大幅沉降；上午九點(diǎn)左右，地面建筑八層樓房發(fā)生傾斜，其裙房部分倒塌。由于報(bào)警及時(shí)，所有人員均已提前撤出，因而無人員傷亡，受其影響的周圍樓房里的市民們也已全部撤出。臨江花園大廈 （傾斜10） 裙 房 倒 塌22搶險(xiǎn)方案：對軌道交通4號線區(qū)間隧道進(jìn)行封堵，解除了因險(xiǎn)情對整個(gè)隧道區(qū)間的威脅向地下采取注漿壓漿技術(shù)減少地下流沙的涌動(dòng)，保護(hù)周邊地區(qū)的建筑拆除受險(xiǎn)情影響的大樓及裙房用注漿機(jī)不停地把水泥漿注入地下，加固地面地基，提高地基承載力 潛水員身穿 70kg 潛水 服，潛入地下進(jìn)行封堵， 確保大廈地基不滲水采用傳統(tǒng)方式拆除破

7、壞樓房7月2日23Teton 壩（美國）概況：土壩，高90m，長1000m，建于1972-75年，1976年6月失事?lián)p失：直接8000萬美元，起訴5500起，2.5億美元，死14人，受災(zāi)2.5萬人，60萬畝土地，32公里鐵路原因：滲透破壞水力劈裂241976年6月5日上午10:30左右，下游壩面有水滲出并帶出泥土。Teton 壩（美國）2511：00左右洞口不斷擴(kuò)大并向壩頂靠近，泥水流量增加Teton 壩（美國）2611:30洞口繼續(xù)向上擴(kuò)大，泥水沖蝕了壩基，主洞的上方又出現(xiàn)一滲水洞。流出的泥水開始沖擊壩趾處的設(shè)施。Teton 壩（美國）2711：50左右洞口擴(kuò)大加速，泥水對壩基的沖蝕更加劇烈

8、。Teton 壩（美國）2811:57 壩坡坍塌，泥水狂瀉而下Teton 壩（美國）2912：00過后坍塌口加寬Teton 壩（美國）30洪水掃過下游谷底，附近所有設(shè)施被徹底摧毀Teton 壩（美國）31失事現(xiàn)場目前的狀況Teton 壩（美國）32地下水控制1）地下水控制的一般方法控制方法：明溝排水、井點(diǎn)降水、深井降水、隔滲等。結(jié)合工程的具體情況與要求，按照技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則比較分析。優(yōu)選控制地下水方案。2)控制滲流的方法(1）截水墻控制：各種截水墻(2）截流排水：(3）井點(diǎn)和深井降水：3)流砂與管涌的防治流砂：突發(fā)地大量帶走巖土顆粒；管涌：緩慢地、由少到多地帶走巖土細(xì)小顆粒；

9、措施：人工降低水位、避免水下開挖、凍結(jié)、化學(xué)加固等；4)壩基防滲和排水(1）注漿帷幕防滲：在滲水上游鉆孔，高壓注人水泥漿形成防水屏障。(2）防滲墻止水：(3）壩基排水：335）、邊坡工程的地下水控制（1）地下水對邊坡工程的影響（A）近期淤積的軟土組成的岸坡，在地下水的浸泡下巖土體的強(qiáng)度降低，同時(shí)地下水引起岸坡侵蝕，并產(chǎn)生滲透壓力，影響岸坡的穩(wěn)定。（B）對路坡、庫坡、土石壩等人工邊坡，地下水使裂隙充水，產(chǎn)生靜水壓力作用；地下水滲流，對邊坡產(chǎn)生動(dòng)水壓力；對邊坡巖土軟化，降低強(qiáng)度；（C）地下水向坡外滲流，產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)象。破壞邊坡的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，造成邊坡變形、崩塌、滑移等。（2）邊坡工程的地下水控

10、制（A）控制地表水對地下水的補(bǔ)給；（B）排除滑坡體內(nèi)的地下水。方法有：鉆孔排水、豎井抽水、巷道排水等。346）、 基坑工程的地下水控制（1）地下水對基坑工程的影響（A）惡化基坑開挖施工條件；（B）造成流砂、管涌等不良現(xiàn)象；（C）軟化基坑周圍的土質(zhì)，降低坑壁、坑底巖土體的強(qiáng)度，產(chǎn)生側(cè)壁變形和、底鼓等；（D）造成基坑突然涌水；（E）靜水壓力增大了支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力。（2）基坑工程的地下水控制（A）明溝排水：在基坑內(nèi)設(shè)置排（截）水溝和集水井，用抽水設(shè)備將地下水排走。（B）井點(diǎn)降水：利用井（孔）在基坑周圍同時(shí)抽水，把地下水降低到基坑底面以下的降水方法。（C）隔滲：包括側(cè)向隔滲和封底隔滲。側(cè)向隔滲有截水墻、截水帷幕和凍結(jié)法。357） 地下工程的地下水控制（1）地下水對地下工程的影響（A）靜水壓力作用增大了洞室支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力，造成洞室變形和失穩(wěn)；（B）軟化巖土，降低強(qiáng)度；（C）產(chǎn)生涌水、流砂、涌泥等現(xiàn)