《岩土工程与地下水》ppt课件

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1、第一节引起地下水环境变化的因素第二节地面沉降第三节地而塌陷第四节滑坡第五节水位水压变化对地基基础的有害作用第六节地下水对地基土的渗流破坏第七节地下水对混凝土基础的侵蚀破坏作用岩土工程与地下水世界上任何岩土工程都建在岩石圈上即建在岩土体上。岩土体是与大气圈、水圈、生物圈高紧密联系的地质体，而不是孤立的材料体。地质环境系统中最容易发生变化的是地下水。地下水位的变化能引起整个地质环境的变化。据统计，67%的建筑物被破坏是由于地下水位局部变化引起的，甚至诸如城市输水管道破损渗漏也能破坏地质环境的稳定性，导致建筑物遭受破坏

2、。岩土工程应重视地下水工作。第一节引起地下水环境变化的因素引起地下水位变化的因素可分为3类：自然因素、温室效应、人类工程活动人类工程活动：人类工程活动是指人类为提高生存质量，对自然环境进行改造、利用的各种工程活动的总称。人类工程活动已成为改造地质环境的强大力量，它改变地下水的赋存环境，危害岩土工程。引起地下水赋存环境变化的人类活动可分为两大类:1、引起地下水位上升的人类工程活动2、引起地下水位下降的人类工程活动1.引起地下水位上升的人类工程活动：在城市地区将水引入地质环境造成地下水位上升的人类工程活动有：①人工补

3、给地下水源或为防止地面沉降，对含水层进行回灌；②农田灌溉水渗流；③园林绿化浇水渗漏；④水库蓄水池渗漏；⑤横切地下水流向的线型工程(如地铁、隧道、人防工程等)的上方地下壅水；⑥地面输水沟渠渗漏；⑦地下输水管道渗漏；⑧冷库地下凝结水聚集。2.引起地下水位下降的人类工程活动:在城市地区引起地下水位下降的λ类工程活动有:①开采地下水；②矿山排水硫干；③采油工程抽水(水油混合体)；④沼泽地、盐碱地排水疏干；⑤横切地下水流向的钱型工程使下游水位下降；⑥城市地下排水管网排水、建筑物和沥青水泥铺面减少降水入渗；⑦地下工程（商场、

4、仓库、停车场等)排水疏于；⑧基坑工程降水；⑨地下水面下排水管断裂排水等。第二节地面沉降本节叙述的地面沉降主要是指由于抽汲液体(以地下水为主，也包括油、气)所引起的区域性地面沉降，沉降面积一般都在100km2以上。其它非抽汲地下水、油和气所引起的地面沉降，如构造活动所造成的地壳沉降，海平面上升造成的地面相对下降等不属于本节研究的范围。一、地面沉降的危害(1)降低城市抵御洪水、潮水和海水入侵的能力。据对1983年至1989年苏州地面沉降灾害的评估，由于地面沉降必须增加的新建筑物垫高基础费、抗洪筑蜒费等10项市政直出就

5、这2.6亿元。(2)地面沉降引起桥墩、码头、仓库地坪下沉，桥面下净空减小，不利于航运。(3)地面沉降还会引起建筑物向沉降中心的水平移动，使建筑物倾斜或损坏，桥墩错动，铁路和管道凸起拉断。二、地面沉降地区的特点（1）沉降都发生于从地层中抽取一定量的流体(石油或地下水)之后。（2）流体在地层中都处于相对封闭条件之下，井具有相当高的压力，抽取流体后，压力降低。（3）发生地面沉降的地层都很新，一般不早于第三纪，即发生于未很好固结的地层中。（4）发生地面沉降的时间、范围和幅度，都与流体压力减低的时间、范围和幅度相对应。因此

6、，在由粘性土层和砂层相互成层组成的平原地区，特别是在由淤泥或淤泥质粘士与砂土互层的滨海地区，抽取承压水都可能引起地面沉降。三、地面沉陷的机理抽取承压水、承压水位下降、空隙水压力下降、有效应力增加，岩土体压密（粘土层不可恢复）从地层中抽取地下水，使得水压下降，引起地层压缩，从而出现地面沉降，含水层的团结压缩量大大低于限制层的固结压缩量。因此可以得出结论，限制层团结压缩是地面沉降的主要原因，同时含水层压缩也可能有些影响。第三节地面塌陷地面塌陷是松散土层中所产生的突发性断裂陷落，多发生于岩溶地区，在非岩溶地区也能见到。

7、地面塌陷是我国岩溶地区常见的一种灾害地质现象，多为人为因素破坏天然环境的稳定状态引起的。地面塌陷危害很大，能够破坏农田、水利工程、交通线路.引起房屋破裂倒塌、地下管网断裂。徐州市区新生街的一次大塌陷，波及范围达南北长约190m，东西宽约110m.直接倒榻房屋224间，经济损失高达3000万元。地面塌陷的分布规律：（1）地面塌陷多分布在断裂带及褶皱轴部。（2）地面塌陷多分布于溶蚀洼地等地形低洼处。（3）地面塌陷多分布河床两侧。（4）地面塌陷多分布在土层较薄的地方，土层越薄越越易塌陷。第四节滑坡滑坡是岩、土边坡丧失原

8、有稳定性.一部分岩、土体对其下面岩、土体产生滑动。地下水作用与滑坡的稳定性：地下水对滑体的作用主要有两种：即地下水的物理化学作用和地下水的力学作用。1、地下水对滑体的物理理化学作用①软化岩土，降低潜在滑动面的内摩擦角和内聚力，影响边接稳定；②地下水位上升，边坡岩体重量增加，滑动力增大，滑体容易滑动；③地下水流可能造成冲刷、潜蚀、管涌等的发生，对边坡稳定不利。2、地下水对滑