《水的地质作用》PPT课件

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1、第三章地下水工程地质学§5.1地下水概述§5.2地下水类型及其主要特征§5.3地下水的性质§5.4地下水对建筑工程的影响退出地表水的地质作用洪积层1、定义：是由山洪急流在山麓沟口处由于搬运能力降低而将携带的碎屑物质堆积下来形成的。（常成扇形）2、洪积扇的平面形态：单个沟口的洪积层前弧向外的扇形。当附近有多个沟口，而洪积扇规模逐渐扩大与之相邻组成洪积裙。洪积层的工程地质性质：1、物质组成：石块、碎屑、泥沙。2、组构：颗粒大小不均，棱角较分明，磨圆较差，不规则交错层理，发育为透镜体。3、物理力学性质：靠近山坡沟口的粗碎屑沉积地

2、段（上段）颗粒大，空隙大，透水性强，地下水埋藏较深，压缩性小，稳定性好，是良好的天然地基。河流地质作用一条河流从河源到河口一般可分为三段：上游、中游和下游上游：多位于高山峡谷中，急流险滩多，河道较直，流量不大但流速很高，河谷横断面多成“V”字形。中游：河谷较宽广，河漫滩和河流阶地发育，横断面多成“U”字形。下游：多位于平原地区，流量大而流速较低，河谷宽广，河曲发育，在河口处易形成三角洲。§3.1地下水概述自然界的水分布于大气圈、水圈、岩石圈之中，分别称为大气水、地表水、地下水，三者是相互联系的统一体。地下水是积存并运动于岩土

3、空隙中的水，是重要的自然资源，也是地质环境的重要组成部分之一，且能影响环境的稳定性。地下水直接影响到土木工程中的地基承载力、滑坡、沉降、地面塌陷等，地下水位高低、水量大小、化学成分等亦直接影响到基础工程的设计和施工。空隙类型1松散沉积物中的孔隙2坚硬岩石中的裂隙3可溶性岩石中的溶隙、溶洞岩土的空隙：通常将岩土空隙的大小、多少、形状、连通程度以及分布状况等性质统称为岩土的空隙性。岩土的空隙是地下水存在的空间。空隙率岩土孔隙率的大小，主要与颗粒的形状、排列情况及颗粒的分选性和压密、胶结情况有关。松散沉积物的孔隙率一般很大，可达2

4、0%-60%孔隙：松散沉积物是由大小不等的颗粒组成的，颗粒间普遍存在着孔隙沉积物的孔隙率范围沉积物孔隙率(％)分选好的砂或砾25-50砂砾混合物20-35粉砂35-50粘土35-60孔隙率裂隙主要是地壳运动对岩石造成破坏而形成的，岩石成岩时及在地表遭受风化也会形成裂隙。岩石的裂隙率一般比松散泥积物的孔隙率小得多。裂隙率常小于3%裂隙：存在于坚硬岩石中的裂缝状空隙称裂隙裂隙率溶隙：溶隙是可溶岩（如石灰岩）在地下水流长期溶蚀下形成的空隙溶隙率3.1.1地下水及含水层土中水根据物理力学性质分类土中水结晶水结合水自由水弱结合水强结合

5、水气态水液态水固态水毛细水重力水毛细水(CapillaryWater)毛细水上升高度土名粗砂中砂细砂粘质粉土粉质粘土粘土hc2-412-3535-120120-250250-350500-600地下水位毛细水上升高度毛细水上升区冰透镜体地面冻胀地面冻胀沼泽地（湿地）c.助长地基土的冰冻现象，使地下室潮湿，危害房屋基础及公路路面，促使土沼泽化，盐渍化毛细水对建筑工程意义a.产生毛细压力b.对土中气体的分布和流通有一定影响，产生封闭气体结合水（AbsorbedWater）自由水弱结合水强结合水土粒重力水(GravityWater

6、)完全在重力作用下而运动的水。可以传递静水压力；产生浮托力、孔隙水压力；流动的水会产生动水压力；有溶解能力，导致土成分和结构的破坏。3.1.2岩土的水理性质1.岩土的含水性①容水性—岩土能容纳一定水量的性能。衡量指标：容水度。②持水性—岩土在重力作用下仍能保持一定水量的性能。衡量指标：持水度，表明的是岩土中结合水的含量。2.岩土的给水性岩土在重力作用下向外释放水量的性质和能力，给水度。名称给水度名称给水度砾石0.30-0.35细砂0.15-0.20粗砂0.25-0.30粉细砂0.10-0.15中砂0.20-0.25砾石及砂性

7、土的给水度达西定律1856年法国学者Darcy对砂土的渗透性进行研究结论：水在岩土中的渗透速度与试样的水力梯度成正比渗透试验v=KI达西定律水力梯度，即沿渗流方向单位距离的水头损失3.岩土的透水性岩土允许重力水渗透的能力称为透水性，常用渗透系数表示透水性取决于空隙度、空隙大小、空隙连通性。空隙较大，且相互连通的岩石，地下水可以在岩石中流动。有些岩石虽有很高空隙度，但空隙不连通的岩石和空隙过小，且连通性不好的粘土和泥岩，地下水也很难在其中流动1.含水层——饱含重力水而又能给出水(透水)的岩层2.透水层——可以透水，渗透系数较大

8、的地层。但(目前)不一定含水3.隔水层——相对不透水的岩层。它可以是饱水的粘土层，也可以是致密完整的基岩岩土体透水性类型§3.2地下水类型及其主要特征5.2.1地下水类型地下水起源分类渗入水埋藏水凝结水原生水大气降水冰雪溶水地表水渗入地下聚集的水水蒸气凝结后渗入地下的水地史时期沉积物空隙中