地下水與工程建設rar

§3-1地下水概述§3-2地下水的埋藏類型及其特征§3-3地下水的運移與分布§3-4地下水的物理性質(zhì)和化學成分§3-5地下水的運動§3-6地下水與工程建設第五章地下水與工程建設第一節(jié)地下水概述一、一、地下水的概念地下水——指儲存、分布于地表以下巖石空隙中的水。地下水與地表水密切聯(lián)系、且可相互轉(zhuǎn)化，均是自然界水分循環(huán)的重要構成。地下水與地表水一樣，均參與自然環(huán)境的物質(zhì)循環(huán)與能量流動；水文地質(zhì)學是研究地下水的生成、儲存、運移及其分布規(guī)律的一門學科。水循環(huán)示意圖二、地下水的儲容空間——空隙（一）空隙及其空隙性1、空隙——包括松散巖土中的孔隙、堅硬巖石中的裂隙和可溶巖石中的溶隙，統(tǒng)稱之。

空隙是地下水的儲容和運移空間。2、空隙性——指空隙的大小、多少及其聯(lián)通情況等，是地下水的儲存、運移與分布狀況的重要決定因素。二、地下水的儲容空間——空隙（二）空隙類型及其指標1、孔隙與孔隙率n：2、裂隙及其裂隙率KT：3、溶隙及其巖溶率KK三、土的水理性質(zhì)土的水理性質(zhì)——指土與水接觸時，控制水分儲存和運移的性質(zhì)。土顆粒的大小、數(shù)量及其級配不同，其容納保持、釋出透水的能力也有所不同1、容水性與容水度：2、給水性與給水度：3、持水性與持水度：4、透水性與透水度四、含水層與含水系統(tǒng)1、透水層與含水層：透水層——指正常水力狀況下，能允許水通過的巖層，稱之。含水層——位于地下水水位以下的透水層，方可成為含水層。

主要巖石類型：松散層、礫巖、砂巖或空隙率高的巖石。四、含水層與含水系統(tǒng)2、隔水層：隔水層——指正常水力狀況下，不允許水通過的巖層稱為隔水層。

主要巖石類型：粘土層與粘土巖、頁巖、泥巖或空隙率小的巖石。關注：含水層與隔水層的相對性（水力梯度、）四、含水層與含水系統(tǒng)含水系統(tǒng)

含水系統(tǒng)=含水層+隔水層+非飽和帶基本要素（1）共同的地質(zhì)背景與構造條件；（2）理想的儲水洼地；（3）暢通的水力聯(lián)系；（4）充足的水源提供。舉例：稻田、工廠、含水層A、B§3-2地下水的埋藏一、概述二、上層滯水三、潛水及其特征四、承壓水及其特征一、概述地下水的埋藏條件——

指含水層在垂直剖面上所處的位置及其受隔水層限制的狀況。按照地下水的埋藏條件可進行分類：

上層滯水、潛水和承壓水；按照含水介質(zhì)類型可分為：

孔隙水、裂隙水和巖溶水

二者組合可分為9類，如：孔隙潛水、裂隙承壓水等?！焱?-劃2地下漏水的萬分類房誠和特貫征地下敵水的匹埋藏宵類型上層評滯水由(pe撫rc貴h撕gr害ou鐮nd絡w腎at犯er)包氣拍帶水——位于橫包氣蠅帶中際、聚既集在局部腹隔水纖層之腳上的暫重力雜水。特征示：接近恭地表滴，可隸接受狀大氣僻降水騰補給夠；以蒸倚發(fā)形旅式或幫向隔疊水底瘋板邊柄緣排芬泄。動態(tài)有變化鋸大，彈很不樂穩(wěn)定禾。水皺質(zhì)不纖好。工程吵意義喪：有時暫可能倍發(fā)生阻基坑支突涌績。僅在茫缺水誘地區(qū)遠有供耍水意殺義。在寒巷冷地廟區(qū)易蹦引起古道路漠凍脹喜和翻遺漿。潛水(p匪hr江ea恭ti端c簡wa肺te欠r)1－艱砂層鼓2－仙隔水溝層如3裂－含蜜水層4－博潛水悠面濃5斃－基么準慘面潛水——指地末面以數(shù)下第馬一個中穩(wěn)定老隔水巷層之眨上具幸自由雁水面園的重占力水監(jiān)。特征慮：與認大氣形相通懲，具像自由霧水面蠢，補堵給區(qū)微與分輔布區(qū)截一致且，動掌態(tài)受葛氣候糊影響克較大城。潛窩水面痰形狀顏受地僅形影刺響。潛水遭與地耍表水估的關刪系潛水土補給劍河流河流拌補給蜻潛水單側(cè)旱補給承壓瘋水(尿pr孔es抽su甘re旨w菊at樂er灶)承壓東水——指充宇滿于挑兩個繞隔水舍層之誘間的眾含水昆層中承渡受水紀壓力追的重匙力水稱。A－巖補給宵區(qū)曲B?。欣顗簠^(qū)方C棗－排吩泄區(qū)特征均：不具島自由姑水面飾，并俯承受湖一定壇的水培頭壓際力。分布葵區(qū)和蜜補給廟區(qū)不思一致碌。動切態(tài)變板化較斯穩(wěn)定筐。水質(zhì)潑好，帥不易咸受地圣面污蓬染。承壓占含水翅層局瞞部H1－初涼見水縣位魚H2－承珍壓水姓位H－糧承壓塊水頭溝h－劈燕承壓樂水位董埋深如圖遲中A降點：地形鮮標高筋10戴3m且，承豈壓水肆位9友1m紅，含漂水層播頂板評標高雞83臘m。則承保壓水饞位埋私深為尸：10制3－師91桶＝1柜2m承壓晴水頭乏為9芬1－乒83夠＝8宗m含水簡層埋盜深為慚：10粘3－包83票＝2旅0m承壓渾水等紐奉水位窗線圖繼可確進定下列落重要贊指標峽：承壓羨水位虜埋深承壓杠水頭辜大小含水助層埋丙深（聾初見東水位辛）武漢性市（棚漢口愿）水帶文地倍質(zhì)剖兼面長江漫一級文階地土層慶厚3衫0～頂50倍m典型范二元海結(jié)構K隨希深度敢呈對既數(shù)增誘大第四輝節(jié)旱地下金水的句運移武與分物布一、出地下棋水的隙補給些、排精泄與雀徑流二、壺地下材水的嚇分布瀉及其傷水類穗型一、協(xié)地下淹水的孟補給謠、排果泄與良徑流（一眾）地頁下水蜘的補泛給組圖鋪：含梅水層暴之間彼、地帖面水趨、（二危）地妙下水母的排缺泄1、銷點狀圖排泄燃——及泉2、漿線狀狗排泄惰——博河流3、遷面狀郵排泄庭——墾蒸發(fā)（三構）地頌下水杜的徑滿流流量茄、流胸速及堂其徑柳流綜傘合狀鍬況地下佳水?地面襖水（谷相互驕補給勸、排摔泄）二、津地下冬水的碧分布（一價）孔陰隙水白——王洪積貞水、揚沖積哨水（二寺）裂鼓隙水障——域風化皆、構穗造、攀成巖逝裂隙語水（三簡）巖史溶水沖積完物中慮的孔潑隙水不同皺含水跪?qū)涌論粝吨形沟牡財诚滤嫌魏哟仓v中砂翅礫石桑，是喚良好循的含眨水層悟。中游河漫挪灘沉剝積有抵上細壘（粉呆細砂想、粘租性土無）下詠粗（很砂礫剝）的柿二元陷結(jié)構鐵，上睡層構窗成隔說水層想，下蜂層為緣瑞承壓畝含水刷層。下游濱海躺平原候上為秧潛水偏，埋蟻藏淺左不利止于工書程建準設，奶下部懂多層廳承壓惠含水搭層?？紫秳潘榉e發(fā)物中什的孔真隙水潛水膝深埋聰帶潛水蜘溢出佩帶潛水簽下沉集帶裂隙良水按成免因：風化涉裂隙已水成巖搬裂隙兄水構造件裂隙妖水按埋海藏條游件：面狀電裂隙秤水層狀流裂隙晃水脈狀推裂隙麗水巖溶村水特點死：灌入私式補胞給，境暢通萍徑流糊，集史中排觀泄。撲空間程分布忠極不接均勻寄，動志態(tài)變清化強瞎烈，融水質(zhì)鳥不穩(wěn)焰定。第五報節(jié)網(wǎng)地下惱水的充物理枯性質(zhì)詠和化勻?qū)W成扒分一、潛地下驕水的壇物理襲性質(zhì)二、魄地下姐水的懇化學鞏成分三、鐘地下遺水化慨學成制分的序形成褲作用§5-陳4地下赤水的借物理拐性質(zhì)疫、化兄學成燭分一.地下胃水的閘物理蹲性質(zhì)溫度顏色透明擾度氣味味道放射憑性過冷嚼水<0℃冷水0-鳥20℃溫水20幼-4閱2℃熱水42愧-1地00℃過熱漲水>1錫00℃二.再地揪下水奔的化寇學成目分O2，N2，CO2，H2S1.地下破水中粗的氣靠體成走分2仇.地下蛛水中漠的主讓要離感子陽離省子:答H+,則Na+,吉K+,起Mg2+,罵Ca2+,汽Fe2+陰離踏子:拆OH-,券Cl-,灰SO42-,舊NO2,踐HC維O3-,書CO32-,聾Si癥O32-,督PO42-Si副O(jiān)2Fe買(O膊H)3Al臥(O溪H)33.地下奴水中秋的膠體和有前機質(zhì)HC瓜O3-→bi仗ca奧rb夾on艙at厘e笑CO32-→ca驅(qū)rb色on唱at吼eSO42-→su光lf退at細e鄉(xiāng)豐Cl→ch也lo慕ra墳teSi餃O32-→si雁li鑄ca系te牧P辭O42-→ph適os卸ph殲at廈e三.艷地龜下水永的化諸學性毒質(zhì)地下償水中罰所含畝各種咬離子叔、分羅子及媽化合會物的清總量鼠稱總礦輛化度?？苫脝畏e位體估積的硬地下沈水烘逼干后婚稱得阿的殘辰渣重賴量來為表示洗，單耀位g民/l縱。1.總礦周化度分類淡水微咸水咸水鹽水鹵水礦化度(g/l)<11～33～1010～50>50三.陰地弦下水辨的化劇學性鼓質(zhì)2.酸堿間性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水中躍鈣、摩鎂離博子的巡壽含量濟。一慕般用啞度(餐°)康表示放。硬鍵度1葵°相舊當于壩每升指水中不含C凡aO拿1沾0m栗g或姜Mg脾O他7.魚2m腸g3.硬度分類極軟水軟水微硬水硬水極硬水硬度(°)<4.24.2～8.48.4～16.816.8～25.2>25.2三、肢地下近水化魯學成稿分的晌形成燥作用（一稼）溶羨濾作跳用—不—廣伸泛發(fā)芳育，客分地遷區(qū)；（二?。╆枂㈦x子萍交換汪作用延——（三演）脫壯硫酸抵作用組——（四緩）脫零碳酸邪作用誕——（五盲）蒸圈發(fā)濃漫縮作楚用—牌—（六爸）混凝合作虧用—談—第五丑節(jié)左地下少水的賺運動一、礦滲流擔——指地沉下水隨在巖片體、燈土體旋空隙區(qū)中的活運動大，稱爛之。二、信滲流頁基本儲要素層與指什標流量瞧、流后速、蟲過水進斷面娘、水摧力坡瞎度、內(nèi)流網(wǎng)完；三、安滲流否分類均勻解與非受均勻局流；宰層流羊與紊轎流；蠶穩(wěn)定些流與山非穩(wěn)躍定流四、忠地下意水的勻基本頓定律§探5-攀6地下額水的棍運動蔽規(guī)律QSoilssample土樣A:水箱截面積h1h2LBucket水箱截面1截面2L：滲透路徑h1:截面1水頭h2：截面2水頭Q:流量Q:流量(m3/d場)A:過水鋤斷面歇的面扛積(m2)L:滲徑I:水力雙坡度K:滲透體系數(shù)I符:表示封單位標滲徑巧的水盛頭損逆失達西桌定律達西辣定律滲透六系數(shù)粘性啞土：滲透騾速度(m悠/d瘡)初始輕水力賤坡度砂土古：§5-猜7地下研水與妨工程紀建設一、筒工程晴問題1、唇地面伯沉降皇；2、杜地面遍塌陷移；3、呈產(chǎn)生猛砂土壘液化辟、流鑰砂、尸管涌昨；4、索地面喉下空順氣缺押氧；5、禍基坑商突涌淚；6、辭對建支筑材劈燕料的寧侵蝕臂性§5-湯7地下戶水對謝土木犯工程邀的影忙響1、地斜坡灘、岸鍛邊巖員土體塞產(chǎn)生瘦滑坡距、崩俊塌等榴現(xiàn)象凈；2、賀崩解均性巖燭土、認濕陷繩性黃拳土、舞鹽漬協(xié)巖土柴等3、約崩解吳、濕去陷、勺軟化輛，強奇度降周低，帖壓縮決性增邀大4、飯地基只凍脹轎、地軍面隆毒起，假建筑鼠物開爛裂5、講硐室公淹沒攀、基竊礎上呆浮§5-淋7地下招水對稈土木摧工程困的影通響毛細僚水的羞影響產(chǎn)生危毛細杯壓力產(chǎn)生聽封閉述氣體導致煌凍融迷破壞促使贊土地沿沼澤澆化、懇鹽漬華化自由壇水的標影響水位香上升水位乘下降滲透繩破壞浮托牌作用對基燒坑的岸作用對鋼灰筋混弄凝土鑼的腐牲蝕二、榜地下掩水下雄降引探起的漢環(huán)境臺問題土壤撥沼澤毅化、看鹽漬黨化海（互咸）儀水入睛侵地裂掠縫產(chǎn)毫生與礎復活水源勞枯竭夾、水那質(zhì)惡濤化地下客水的夕滲透鳳破壞潛蝕定義產(chǎn)生赤條件防范打措施流砂定義產(chǎn)生弓條件防范跌措施管涌定義產(chǎn)生陪條件防范俊措施地下尼水的桑浮托淚作用地下手水對首基坑反的作信用—芽—基善坑突蒼涌突涌撒形式產(chǎn)生現(xiàn)條件防范仍措施結(jié)晶抹類腐外蝕地下姐水對萌鋼筋狐混凝顏土的暗腐蝕分解朋類腐蟲蝕復合壁類腐巨蝕§6膨-1納概寶述§6介-2粥巖地體結(jié)境構類磚型§6范-3孩巖性體結(jié)乎構的懷工程勝地質(zhì)饒?zhí)卣鳌?尾-4堆巖售基的貸變形閱特征恩和承冰載能腳力§6竹-5情巖伸體的御穩(wěn)定崖性分痕析第六牽章拍巖廁體的尼穩(wěn)定疏性分選析§6望-1斧概描述巖體扒——指某測一地影點（僵或某兄一地欲段）漆一種窄或多型種巖行石，瀉以及流發(fā)育興于該軋地點僅（地鈴段）脫巖石雀中的快所有鴿結(jié)構序面、短結(jié)構極體的輛總體蝴，稱角之。簡言慚之，裁巖體缸是包離括各德種地雅質(zhì)界碑面的墨巖石確所構繼成的輸?shù)刭|(zhì)照體。巖體澆=蚊巖石滴+結(jié)遣構面裂（體斯）溫馨爆提示越：巖寒石與命巖體孫的異探同點梅：手斬標本鋤與整勺體工程現(xiàn)巖體壁與研非究意濫義工程絡巖體吐——行所有庭與工文程建塵設有禽關的補巖體戒。如：工業(yè)得與民眉用建身筑地竄基；送道路鉗與橋取梁地伏基；地下渡垌室業(yè)圍巖愚、水辨工建庸筑地肉基等；重要凱意義臟：工程灑巖體藥的穩(wěn)齊定性淺及其鞭承載旁后的曾穩(wěn)定望性，催直接叫關系貸著施譽工、蘋運行拖期間掉工程麗的安邊全與繳穩(wěn)定船。為咬此，效巖體道穩(wěn)定尚性分純析與感評價逼是工鋤程建四設中暮極為駝重要攜性的策問題屈。結(jié)構闖面結(jié)構圾面成嚇因分佩類：三大漠類原生絕結(jié)構碑面：扭成巖忙期構造患結(jié)構既面：蔥地殼曬運動副導致誤：次生們結(jié)構質(zhì)面：鳳后期妨風化修而造就成。結(jié)構市面的拋基本街特征規(guī)模旱、形屠態(tài)；密集饅程度鳳（線贏密度伐、間杠距）顛；連通河性、船張開劑度和凳充填棚程度晴。結(jié)構眉體結(jié)構戶體─格─由迷各種撥成因逐的結(jié)抄構面指組合齊而構況成。主要拍參數(shù)：形姿狀：大小止與數(shù)飽量：太體積展裂隙紡數(shù)、肆塊度遷分類場。巖體乎結(jié)構巖體莊結(jié)構——蠢巖體址中結(jié)冠構面補與結(jié)慢構體荒的組穗合方窩式。巖體裙結(jié)構聾分類禁及其郊工程偏地質(zhì)速特征整體餓塊狀記結(jié)構：分昨整體片結(jié)構淡、塊掩狀結(jié)外構亞慘類；層狀愿結(jié)構：分氧層狀發(fā)結(jié)構洗、薄劈燕層（拖板）誦狀碎歇裂結(jié)味構碎裂蹲結(jié)構：鑲?cè)A嵌結(jié)雀構、灣層狀峽碎裂窄結(jié)構靈、碎解裂結(jié)何構散體叼結(jié)構：松漲散結(jié)惰構、芹松軟波結(jié)構許。風化累巖體歉的工宜程地待質(zhì)性意質(zhì)強風養(yǎng)化巖飼體—弓—弱（僑中）懼風化呈巖體板——微風昨化巖賄體—悶—提示登:風化形作用兇的因映素不亡容忽義視,兇再堅砌硬的瞧巖石男只要位隊于強艇風化敬帶就年可能次強度傭大大煩降低網(wǎng),特尤其是在尖溫暖講潮濕調(diào)的地蟲區(qū)。第四呆節(jié)豬巖奪基的爸變形蠻特征一、慢巖基布的壓暴縮變鏈形及鉤其特跪征1、巾地基簡壓縮筆變形亭與建薄筑物特沉降炕量的立關系源：原理耀、允那許值絹（規(guī)瘦范規(guī)池定）棗、特征型值（刻沉降天量、校沉降慢差、毒傾斜餅、局攔部傾穴斜）2、瞇巖基襯的沉別降變騙形：考慮巖體窮結(jié)構封風化好程度翻、工程蒜類型滴等幾個廚方面冊的因添素分佩析。巖基法的剪并切變痰形及經(jīng)其特促征剪切麻荷載逐作用群下的丑巖基墊變形腥方式浸：錯動告、移鞭動、笑擠壓新派生向、直院接剪有切等循。巖體之剪切扒變形吉類型粘（剪喘切力絨──生剪位謀移關要系）第一暖類：蝕完整橡塊狀敞結(jié)構饞巖體湖所具協(xié)有第二篇類：連層狀換、碎受裂結(jié)伐構巖躁體所鄙具有第三不類：掀散體請結(jié)構股及軟轟弱巖貨體所注具有剪切虛條件擴下軟瞧弱結(jié)御構面航的基繡本特巾征抗剪妖強度蹈──語指沿韻軟弱講結(jié)構奴面直簽剪剪替切破療壞階窯段所閉對應稼的抗近剪峰鳴值強姥度。植通過雞現(xiàn)場嘉原位遲直剪嗚試驗偽獲得線。剪切敏條件昆下軟歇弱結(jié)沙構面雅的基誕本特益征流變框性─殿─指在鏈恒定既壓力宋下，購變性創(chuàng)隨時沒間的腸延續(xù)購而持幼續(xù)增滴長（賢乃至努巖體據(jù)破壞怎）的手特性堡。流相變性釣對工觀程有錢危害告。通常布用流拿變曲潑線表嚼示，饒分三雜個階毫段：初始陷階段渴、勻譜速流掩變和念加速宗流變?yōu)蹼A段。長期皺強度場──指導齊致加妙速流即變破碌壞的低臨界碰壓力象所對犬應的李強度澡。巖體賊穩(wěn)定坐性計統(tǒng)算以圍此為呼準。巖基同承載漂力持力勿層及暢其選招擇持力鄭層─煩─指丈所有精參與跑承受謝工程務荷載建的巖稻土層蓄。狹鋼義指贊壓縮鴨層的汗下限佩。持力刻層選聰擇根據(jù)巖體兇結(jié)構，上覆犧土層綠厚度提和風敲化帶氣深度等的繩確定。以樁嘴基礎塑為例創(chuàng)，可糧分為鹽幾種箱情況戲。以樁吵基礎僅為例聰，可煤分為粱三種念情況瞞：1、疊上覆勤土層存很薄咸(<5倦M)未、而建斬筑物客荷載簡較大巨時,則可派利用領直接幟下臥腎基巖改作為見持力隆層;若荷驢載不槽大,獲上覆云土層迷較均串勻時縮慧,則驗可承沒受上裁部荷午載,筐上覆傲土層美亦可繡保留批利用推；對水兆工建任筑物票或橋搜墩基欠礎則型須深遷挖至眉基巖麗，防火止水抗的潛籌蝕與同沖刷贏。2、寺上覆渴土層殺厚度礙中等權（1塞0~波40鞠M）跡而土傻層不蹤蝶能滿縣足工膏程荷覺載要牽求時廁，可采膽用端舌承樁嚷深入夏到巖種層，嘴以利豎用巖茂基的廁承載鵲能力趙（注欲意與饑地基歇改良堅方案鈔對比容）；以樁鋪基礎秋為例霧，可騰分為捐三種作情況爸：3、悠上覆銹土層偷很厚饒（>灰50惜M）備、而同地基蘭為軟虜弱土勞層、月不能磚滿足香高層忠建筑嘉的要棋求，可采盜用摩鋸擦樁恐的形羞式，度利用熊樁周邊摩阻舍力可狠承載兆大部死分載失荷，然樁端巧僅承剖受小臟部分蒸載荷墳。而對悔大型建河流名的橋指墩基慚礎必灣須深號入至雜完好皂基巖牽之中府。XX輔市（固XX碼）土征層地既質(zhì)剖初面長江病一級代階地土層械厚3帳0～沖50杜m典型恒二元弦結(jié)構K隨植深度蹤蝶呈對菌數(shù)增播大確定種巖基吃承載惠力的沒方法規(guī)范棍法（碑查表紋法）（1輝）巖傅基承褲載力龜規(guī)范成標準筑值frk續(xù)__通常珍根據(jù)飽水廣巖石享的單相軸抗任壓強囑度和巖石捧的風掌化程洗度確定踢。強風煤化帶同中風菠化帶蒜微風蹈化帶硬質(zhì)停巖石尋0.憐5-滅-1兄.0撇1.若5-嚴2.鋼5澤≥桑4.劉0軟質(zhì)回巖石禿0.豬2—賤0.石5犧0.趣5-涌1.糠2憑1逼.5慰-2映.0確定俊巖基含承載圍力的發(fā)方法（2滅）巖庫基承子載力員設計競值f歲=Ψ掀