5.1地下水概述
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岩土工程知识点总结
岩土工程知识点总结1. 引言岩土工程是土木工程领域中的重要学科，涉及土壤和岩石的力学特性、地基基础设计、地下水流动等内容。
本文将对岩土工程的一些关键知识点进行总结。
2. 土壤力学2.1 土壤分类根据颗粒大小和颗粒成分，土壤可以分为砂土、粉土、黏土和有机土等类型。
每种类型的土壤具有不同的工程特性和力学性质。
2.2 土壤物理性质土壤的物理性质包括体积重、容重、孔隙比、含水率等。
这些参数影响着土壤的稳定性和水分运移。
2.3 土壤力学参数土壤力学参数包括内摩擦角、压缩模量、剪切强度等，这些参数用于描述土壤的强度和变形特性。
不同类型的土壤具有不同的力学参数。
3. 岩石力学3.1 岩石分类岩石可以分为火成岩、沉积岩和变质岩等类型。
不同类型的岩石具有不同的物理和力学性质。
3.2 岩石物理性质岩石的物理性质包括密度、孔隙度、吸水性等。
这些参数对岩石的稳定性和工程行为有重要影响。
3.3 岩石强度岩石强度是衡量岩石抵抗外力的能力，常用指标包括抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
岩石强度对岩石的工程应用具有重要意义。
4. 地基基础设计4.1 地基类型根据地基承载形式和地质条件，常见的地基类型包括浅基础和深基础。
针对不同类型的地基，需要采用不同的设计方法。
4.2 地基勘察地基勘察是地基基础设计的前提，通过采集土壤和岩石的资料，包括含水量、颗粒分析、荷载测试等，为基础设计提供依据。
4.3 地基处理地基处理是指通过加固或改良地基的方式提高地基的承载能力和稳定性。
常见的地基处理方法包括加固灌注桩、沉桩和振动加固等。
5. 地下水流动5.1 地下水概述地下水是指土壤和岩石中饱含的水体，它对岩土工程具有重要的影响。
地下水的流动性质主要受渗透系数和水头差的影响。
5.2 渗透系数渗透系数描述了岩土中水分的渗透能力，是地下水流动方程中的重要参数。
不同类型的土壤和岩石具有不同的渗透系数。
5.3 地下水压力地下水压力是指地下水对地下结构和地表的压力分布。
地下水详细介绍
重碳酸根离子在沉积岩地区主要来源于碳酸类岩石（石 灰岩、白云岩、泥灰岩）的溶解。
钾离子、钠离子在沉积岩地区主要来源于岩盐及其他钾、 钠盐的溶解，在岩浆岩和变质岩地区来自钾、钠矿物的风化 溶解。
钙离子、镁离子来源于碳酸盐类岩石即含石膏沉积物的 溶解以及岩浆岩、变质岩中含钙矿物的风化溶解。
二、地下水的化学性质
五、孔隙水、裂隙水和岩溶水
1. 孔隙水
分布于第四纪松散沉积 物中，地下水的分布规 律主要受沉积物的成因 类型控制。 ⑴洪积物中地下水（孔隙水） 潜水深埋带、溢出带、 潜水下沉带。
⑵冲积物中地下水（孔隙水）
上游山间砂砾石河漫滩，厚度不大，由河流补 给，是水量丰富、良好的含水层
中游河谷及河漫滩变宽、具上细（粉细砂、粘性 土）下粗（砂砾）的二元结构，上层构成隔水层， 下层为承压含水层，是良好的供水水源，但不利 于工程建设。
发生流土的临界水力坡度J0为： 土的相对密度
J (G 1)(n 1) 0 土的孔隙度
4.基坑突涌
在开挖基坑所留顶板经不住承压水头压力作用时，基坑底部 隔水层被承压水顶裂或冲毁，这种工程地质现象称为基坑突涌。
隔水层的安全厚度H
H wH
0
当工程施工需要，开挖基坑后的坑底隔水层的厚度 小于安全厚度时，为防止基坑突涌，必须对承压水层进 行预先排水，以降低承压水头压力。基坑中心承压水位 降深S必须满足下式：
要原因，地下水腐蚀建筑材料。）
土木工程师 必须重视地下水！
第一节：地下水的基本概念
广义地下水指地表以下岩土孔隙中的水，狭义地下水指地表以下岩土孔隙中的渗 流水，本章重点是后者
一、岩土的空隙性
空隙
孔隙：土颗粒或颗粒集合
体之间的空隙，衡量指标：
钾离子、钠离子在沉积岩地区主要来源于岩盐及其他钾、 钠盐的溶解，在岩浆岩和变质岩地区来自钾、钠矿物的风化 溶解。
钙离子、镁离子来源于碳酸盐类岩石即含石膏沉积物的 溶解以及岩浆岩、变质岩中含钙矿物的风化溶解。
二、地下水的化学性质
五、孔隙水、裂隙水和岩溶水
1. 孔隙水
分布于第四纪松散沉积 物中，地下水的分布规 律主要受沉积物的成因 类型控制。 ⑴洪积物中地下水（孔隙水） 潜水深埋带、溢出带、 潜水下沉带。
⑵冲积物中地下水（孔隙水）
上游山间砂砾石河漫滩，厚度不大，由河流补 给，是水量丰富、良好的含水层
中游河谷及河漫滩变宽、具上细（粉细砂、粘性 土）下粗（砂砾）的二元结构，上层构成隔水层， 下层为承压含水层，是良好的供水水源，但不利 于工程建设。
发生流土的临界水力坡度J0为： 土的相对密度
J (G 1)(n 1) 0 土的孔隙度
4.基坑突涌
在开挖基坑所留顶板经不住承压水头压力作用时，基坑底部 隔水层被承压水顶裂或冲毁，这种工程地质现象称为基坑突涌。
隔水层的安全厚度H
H wH
0
当工程施工需要，开挖基坑后的坑底隔水层的厚度 小于安全厚度时，为防止基坑突涌，必须对承压水层进 行预先排水，以降低承压水头压力。基坑中心承压水位 降深S必须满足下式：
要原因，地下水腐蚀建筑材料。）
土木工程师 必须重视地下水！
第一节：地下水的基本概念
广义地下水指地表以下岩土孔隙中的水，狭义地下水指地表以下岩土孔隙中的渗 流水，本章重点是后者
一、岩土的空隙性
空隙
孔隙：土颗粒或颗粒集合
体之间的空隙，衡量指标：
[理学]5地下水的物理化学性质
![[理学]5地下水的物理化学性质](https://img.taocdn.com/s3/m/72805cafa0116c175f0e4878.png)
5.2地下水的化学成分
• 硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）：地下水中 出现H2S 与CH4，其意义恰好与出现O2 相反， 说明处于还原的地球化学环境。这两种气体 的生成，均在与大气比较隔绝的环境中，有 有机物存在，微生物参与的生物化学过程有 关。其中，H2S 是SO42-的还原产物。
5.2地下水的化学成分
5.1 地下水的物理性质
• 味
5.2地下水的化学成分
• 地下水中含有各种气体、离子、胶体物质、有 机质以及微生物等。 • 4.2.1 地下水中主要气体成分 • 氧（O2）、氮（N2）：地下水中的氧气和氮气 主要来源于大气。它们随同大气降水及地表水 补给地下水，因此，以入渗补给为主、与大气 圈关系密切的地下水中含O2 及N2 较多。
5.2地下水的化学成分
• （3）地下水中的重碳酸根离子HCO3-来源 • ① 碳酸盐岩的溶解： Ca/MgCO3+H2O+CO2→2HCO3-+Ca2+/Mg2+； • ② 岩浆岩、变质岩地区铝硅酸盐矿物风化溶解 （钠、钙长石）： • Na2Al2Si6O16+2CO2+3H2O→2HCO3-+2Na++ H4Al2Si2O9+4SiO2。
5.1 地下水的物理性质
• 颜色
5.1 地下水的物理性质
• 透明度
• 测量透明度的方法，用筒底装有放水嘴的量筒， 量筒高100cm，直径3cm，将3mm粗的黑十字 线放在量筒底部，注满水后，慢慢打开放水嘴， 筒内水面缓缓下降，同时观测黑十字线，直到 能看到黑十字线的清晰图象为止。记录量筒内 水柱高度，按表确定水的透明度。
5.2地下水的化学成分
5.2.2地下水中离子及分子成分 阳离子：H+、Na+、K+、NH4+、Ca2+、Mg2+、 Fe3+、Fe2+ 阴离子：OH-、Cl-、SO42-、NO2-、NO3-、HCO3-、 CO32-、PO13主要的有6种离子： Cl-、 SO42-、 HCO3-、 Na+ （K+）、 Ca2+、Mg2+
工程地质学第五章-地下水
硬 度
M C2 2 a g 2 H3 C O M Ca3 3 g C C H 2 O O O C2 O
2021/永8/2 久硬度：煮沸时未发生碳酸盐沉淀的那部分Ca2＋、Mg2＋含量 44
②根据硬度对地下水进行分类：
极软水、软水、微硬水、硬水、极硬水
5、地下水的侵蚀性
地下水对混凝土的侵蚀破坏类型包括分解性侵蚀、结晶性侵蚀和分解结晶
如挖排水、截水沟，筑挡水坝，开凿输
水隧洞改道等等。
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5、泉：地下水在地表的天然出露
泉的类型按补给源可分为三类：包气带泉、潜水泉、 自流水泉，按水头性质分为上升泉和下降泉，按出露 原因分为侵蚀泉、接触泉和断层泉。
河谷切割到潜水含水层时，潜水出露成侵蚀下降泉。河 谷切穿承压含水层的隔水顶板时，承压水喷涌成泉，称 为侵蚀上升泉。透水性不同的岩层接触，地下水沿接触 面出露称为接触泉。断层使承压含水层被隔水层阻挡， 当断层导水时沿地面出露的承压水称为断层泉。
隔水层(aquiclude)： 不透水但可含水的岩土层。
含水层的形成条件：
一是岩石中要有空隙存在，并充满足
够数量的重力水；二是这些重力水能够在 岩石空隙中自由运动。
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3、岩土的水理性质
1.含水性
• 容水度:岩土空隙完全被水充满时的含水
量。
• 持水度:岩土在重力作用下释水时仍能保
持的含水量。
C、H、O为主的有机质
2、氢离子浓度
氢离子浓度是指水的酸碱度，用PH值表示：PH = lg[H+]
根据PH值可将地下水分为5类：
强酸性水、弱酸性水、中性水、弱碱性水、强碱性水
20地21/下8/2水的氢离子浓度为一般酸性侵蚀指标。
名词解释 地下水
地下水1. 定义地下水是指地下岩石裂隙、空隙和孔隙中充满的水体，是地球表面水循环的一个重要组成部分。
在地球表面，地下水主要存在于不透水岩石的上下界面称为“水层” 或者“含水层”，在这些层中以孔隙水和裂隙水为主体。
2. 形成过程地下水的形成与降水有着密切的关系。
当降水发生时，一部分水分通过地表径流流入河流、湖泊和海洋等水体，而另一部分则渗入地下。
这些渗入地下的水分经过浸润和渗透作用，逐渐进入岩石裂隙、空隙和孔隙中，形成地下水。
3. 作用与重要性地下水在环境和人类的生产生活中起着重要的作用。
以下是地下水的几个重要作用：3.1. 构成水资源的重要组成部分地下水是重要的水资源之一，对于解决水资源短缺问题具有重要意义。
许多地区的农业灌溉、城市供水和工业生产等都依赖于地下水。
3.2. 维持地表水体和湿地的供水地下水是维持地表水体和湿地的重要水源。
地下水在河流、湖泊和湿地的孔隙中形成水体补给和水源补给，保持了这些水体的稳定供水。
3.3. 地下水的调蓄和调节作用地下水具有很好的调蓄和调节作用。
它可以在降水较多的季节蓄积，而在旱季释放，起到平衡水文系统的作用，在某种程度上缓解了干旱和洪涝等自然灾害。
3.4. 保持地下生态系统的平衡地下水对维持地下生态系统的平衡至关重要。
地下水为许多植物和动物提供生存的水源，同时也是地下洞穴、地下湖泊和地下河流等生态系统的重要组成部分。
4. 地下水的利用与管理为了更好地利用和管理地下水资源，需要采取一系列措施：4.1. 学习和研究地下水资源通过科学研究和调查，了解地下水资源的分布、储量和质量状况，为合理利用和管理地下水资源提供科学依据。
4.2. 制定地下水管理政策与法规建立科学、合理的地下水管理政策与法规，明确地下水资源的保护和利用原则，加强对地下水的监测、调控和管理。
4.3. 推广节水技术和措施通过推广节水技术和措施，减少地下水的使用量，提高水资源的利用效率和效益，以实现可持续利用地下水资源的目标。
5.1地下水概述
(3) 在河谷或近山地区，基坑越深，坑底承受的水头压 力越大。
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★ 潜水等水位线图——潜水面上高程相等的各点连线
1) 确定潜水流向：垂直于等水位线，自高等水位线指向 低等水位线的方向即为流向。
2) 计算潜水的水力坡度：在流动方向上，取任意两点的 水位高差，除以两点间在平面上的实际距离，即为此两点
27
2 潜水
★ 潜水——潜水是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具
自由水面的重力水。
★ 潜水面——潜水的自由水面称潜水面。 ★ 潜水位——潜水水面上任一点的高程称该点的潜水位。 ★ 潜水的埋藏深度——自地面某点至潜水面的距离称该点潜
水的埋藏深度。
★ 潜水含水层的厚度——潜水面到隔水底板的距离为潜水含
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潜水
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34
潜水的补给、排泄和径流
含水层从外界获得水量的过程叫做补给，耗失水量的过程叫排 泄，地下水由补给区向排泄区流动的过程便是地下水的径流。 （１）潜水的补给 补给来源：大气降水、地表水、承压水、凝结水以及农田灌溉 水、城市工矿的生活用水和工业废水的回渗补给等。其中大气 降水和地表水的入渗是潜水的主要补给源。 （２）潜水的排泄 排泄方式：以泉的形式出露地表、直接排入地表水（以上两者 统称为径流排泄）、通过蒸发逸入大气（也称为垂直排泄）以 及向邻近的承压含水层排泄等。
➢包气带水的特征是：完全依靠大气降水或地表水流直接下渗 补给，因而多位于距地表不深的地方，以蒸发或逐渐下渗的形 式排泄；分布范围有限；补给区与分布区一致；水量随季节变 化，雨季出现，旱季消失，极不稳定。
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包气带及饱水带
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★ 潜水等水位线图——潜水面上高程相等的各点连线
1) 确定潜水流向：垂直于等水位线，自高等水位线指向 低等水位线的方向即为流向。
2) 计算潜水的水力坡度：在流动方向上，取任意两点的 水位高差，除以两点间在平面上的实际距离，即为此两点
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2 潜水
★ 潜水——潜水是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具
自由水面的重力水。
★ 潜水面——潜水的自由水面称潜水面。 ★ 潜水位——潜水水面上任一点的高程称该点的潜水位。 ★ 潜水的埋藏深度——自地面某点至潜水面的距离称该点潜
水的埋藏深度。
★ 潜水含水层的厚度——潜水面到隔水底板的距离为潜水含
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潜水
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潜水的补给、排泄和径流
含水层从外界获得水量的过程叫做补给，耗失水量的过程叫排 泄，地下水由补给区向排泄区流动的过程便是地下水的径流。 （１）潜水的补给 补给来源：大气降水、地表水、承压水、凝结水以及农田灌溉 水、城市工矿的生活用水和工业废水的回渗补给等。其中大气 降水和地表水的入渗是潜水的主要补给源。 （２）潜水的排泄 排泄方式：以泉的形式出露地表、直接排入地表水（以上两者 统称为径流排泄）、通过蒸发逸入大气（也称为垂直排泄）以 及向邻近的承压含水层排泄等。
➢包气带水的特征是：完全依靠大气降水或地表水流直接下渗 补给，因而多位于距地表不深的地方，以蒸发或逐渐下渗的形 式排泄；分布范围有限；补给区与分布区一致；水量随季节变 化，雨季出现，旱季消失，极不稳定。
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包气带及饱水带
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第5章 地下水
第二节 地下水类型及其主要特征
3. 承压水的补给与排泄 承压水的补给源有大气降水、地表水及潜水； 承压水的排泄方式有：向潜水排泄、泉的排泄及向地表 水排泄。 4. 承压水对工程建设的影响 （1）良好的城市供水水源； （2）基坑突涌； （3）排水比较困难，井深，范围广，水量大。
运动多属于非层流运动。
第二节 地下水类型及其主要特征
地下水按照埋藏条件可以分为包气带水、潜水和承压水 三类；按照含水层的空隙性质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶 水三类。
第二节 地下水类型及其主要特征
5.2.1 包气带水 处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中，包括土 壤水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳(粘土裂隙)中季节 性存在的水。主要特征是受气候控制，季节性明显，变化大， 雨季水量多，旱季水量少，甚至干涸。包气带水对农业有很 大意义，对工程建筑有一定影响。
第二节 地下水类型及其主要特征
承压斜地
第二节 地下水类型及其主要特征
承压含水层在同一区域内均可在不同深度有着若干层 同时存在的情况，它们之间的水头高度与地形和构造二者 有关。 当地形和构造一致时称为正地
形。下部含水层压力高，若有裂隙
穿透上下含水层，下部含水层的水 通过裂隙补给上部含水层。如山东
济南的承压斜地，地下水通过近20m厚的第四系覆盖层出
水下施工。若潜水对施工有危害，宜用排水、降低水位、隔离(包括冻结法
等)等措施处理。
第二节 地下水类型及其主要特征
5.2.3 承压水 承压水是指埋藏并充满在两个稳定隔水层之间的含水层 中的地下水，是一种有压重力水。
第二节 地下水类型及其主要特征
1. 承压水的形成 最适宜形成承压水的地质构造有向斜构造盆地和单斜构 造。 承压盆地 此类承压水的水 位受到气候及地形的 控制，往往有较好的 径流条件。
自然地理 地下水
泉水 冷泉（＜20℃）； 温泉（21～37℃）； 热泉（38 ～42℃ ）； 高温泉（＞43℃）； 沸泉（＞当地沸点）
H h TH TB G
地下水 ＜ 20℃ —— 冷水； 20 ～ 50℃ —— 温水； ＞ 50℃ —— 热水 .
2、颜色： 地下水一般无色透明。 3、透明度： 参照 物 透 明 度 水深 cm 地下水一般 3mm黑线 是透明的。 60 透 明 清晰可见 4、嗅感和味感： 取决于地下水的化 微 浑 浊 30 — 60 清晰可见 学成分和溶解的气 ＜30 清晰可见 体。如 H2S 的臭鸡 浑 浊 蛋味，有机质的鱼 很小 难以看清 腥味；含CO2多则 极 浑 浊 爽口，含重碳酸钙、 镁［Ca、Mg（HCO3）2］常常有甜味。
3、 承压水：指充满于两个稳定隔水层之间 的具有压力的地下水。 特点：承压水具有一定压力水头；补给区与 承压区不一致；动态变化较稳定，没有明显 的季节变化；补给条件较差，大规模开发后， 水的补充和恢复较缓慢；水质不易遭污染。
自流水盆地示意图
4、泉
◆泉：地下水之天然露头谓之泉； ◆按泉水的矿化度分为淡水泉和矿泉两大类。 矿泉＞ 1 g∕l ；淡水泉＜ 1 g∕l ； ◆矿泉又分为矿泉水和矿化水两类。矿泉水 有显著的医疗价值，而矿化水无医疗价值。 ◆矿泉水的国际通用标准 水中六种主要离子：碳酸氢根、硫酸根 、氯、 钠、钙、镁 ； 三种气体：二氧化碳、氡、硫化氢 ; 某些活性元素，如铁、砷、典、溴的含量为 标准。
★温泉的分布
◆全世界已发现温泉6000多处，中国拥有2600 处以上，占2∕5，居世界首位，而且分布广泛， 以藏、滇、台、闽最为集中。 ◆中国是个多泉之国。 ◆世界很多地方因温泉而成为著名旅游区。温 泉水滋润着植被，美化环境，调节气候。 ◆“温泉城”福州，温泉带南北长 5 km ， 东西 宽 1 km ，水温 50 ～ 80 ℃ ，最高达 97 ℃ ；
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★ 潜水位 潜水位——潜水水面上任一点的高程称该点的潜水位。 潜水水面上任一点的高程称该点的潜水位。 潜水水面上任一点的高程称该点的潜水位
潜水的埋藏深度——自地面某点至潜水面的距离称该点潜 ★ 潜水的埋藏深度 自地面某点至潜水面的距离称该点潜 水的埋藏深度。 水的埋藏深度。 潜水含水层的厚度——潜水面到隔水底板的距离为潜水含 ★ 潜水含水层的厚度 潜水面到隔水底板的距离为潜水含 水层的厚度。 水层的厚度。
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潜水埋藏特征示意图
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剖面上不同地点地下水的流向不同， (1) 剖面上不同地点地下水的流向不同，由分水岭到河 谷，流向从向下到接近水平； 流向从向下到接近水平； 由分水岭到河谷，流线越来越密集，流量增大， (2) 由分水岭到河谷，流线越来越密集，流量增大，地 下径流加强。因此，在河谷或近山地区，流入基坑的水量比 下径流加强。因此，在河谷或近山地区， 其它地方多； 其它地方多； 在河谷或近山地区，基坑越深， (3) 在河谷或近山地区，基坑越深，坑底承受的水头压 力越大。 力越大。
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潜水的特征： ★ 潜水的特征：
1)潜水面以上无稳定的隔水层存在，与大气相通，具 潜水面以上无稳定的隔水层存在，与大气相通， 潜水面以上无稳定的隔水层存在 自由水面，为无压水； 自由水面，为无压水； 2) 潜水的补给区与分布区一致，直接接受大气降水补 潜水的补给区与分布区一致， 给，具有明显的季节性；旱季时，以蒸发形式排泄；且易受 具有明显的季节性；旱季时，以蒸发形式排泄； 地面污染的影响； 地面污染的影响； 3) 水量丰富的潜水可作为供水水源。 水量丰富的潜水可作为供水水源。 4) 潜水自水位较高处向水位较低处渗流。 潜水自水位较高处向水位较低处渗流。 在山脊地带潜水位的最高处可形成潜水分水岭。 在山脊地带潜水位的最高处可形成潜水分水岭。潜水面 的形状是因时因地而异的，它受地形地质、 的形状是因时因地而异的，它受地形地质、气象水文等自然 因素控制，并常与地形有一定程度的一致性。 因素控制，并常与地形有一定程度的一致性。
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★隔水层——把正常水力梯度下不透水或透水相对 隔水层 把正常水力梯度下不透水或透水相对 微弱的岩土层称为隔水层。 微弱的岩土层称为隔水层。 有时也把弱透水层称为滞水层。 有时也把弱透水层称为滞水层。
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5.1.2 岩土的水理性质
含水性 给水性 透水性 毛细性
Vwr Sr = × 100% V
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给水性 ★给水度——是饱水岩土在重力作用下能自由流出的 给水度
水的体积与岩土总体积之比，用小数或百分数表示。 水的体积与岩土总体积之比，用小数或百分数表示。给 水度等于容水度减去持水度。一般颗粒越粗， 水度等于容水度减去持水度。一般颗粒越粗，持水度越 小，给水度越大。 给水度越大。
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裂隙——坚硬岩石受地壳运动及其它内外地质营力 ★ 裂隙
作用影响产生的空隙，与孔隙相比， 作用影响产生的空隙，与孔隙相比，裂隙具有明显的不均 匀性。 匀性。 裂隙率——衡量岩石裂隙发育程度的指标称裂隙率 衡量岩石裂隙发育程度的指标称裂隙率 裂隙率
VT KT = × 100% V
KT—裂隙率 裂隙率 VT—裂隙体积 裂隙体积 V —岩石总体积 岩石总体积
第五章 地下水
把埋藏在地表以下 岩（土）体中的水称为 地下水。主要研究在岩 石圈、水圈、大气圈、 石圈、水圈、大气圈、 生物圈以及人类活动相 互作用下，地下水水量 互作用下， 和水质的时空变化规律， 和水质的时空变化规律， 并研究如何运用这些规 律去兴利除害， 律去兴利除害，为人类 服务。 服务。
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Vw c= × 100% V
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★持水度——是指饱水岩土在重力作用下，保持在岩土 持水度 是指饱水岩土在重力作用下，
中水的体积与岩土总体积的比值，用小数或百分数表示。 中水的体积与岩土总体积的比值，用小数或百分数表示。 岩土空隙中所保持的主要是结合水。 岩土空隙中所保持的主要是结合水。持水度主要决定于土 粒大小，颗粒越细，吸附水膜越厚，持水度越大。 粒大小，颗粒越细，吸附水膜越厚，持水度越大。
(1)毛细水上升接近建筑物基础底面时，毛细压力将作为基底附加压 力的增值，而增大建筑物的沉降。 (2)毛细水常常导致产生封闭气体。 (3)毛细水上升接近或浸没基础时，在寒冷地区将加剧冻胀作用； (4)毛细水浸润基础或管道时，水中盐分对混凝土和金属材料常具有 腐蚀作用。
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3、重力水(自由水 是存在于较粗大孔隙中，具有自由 、重力水 自由水 自由水):
5.1 地下水的基本概念
重 点：
有关地下水的基本概念； 地下水的类型及其特征、循环与运动； 地下水引发的工程问题及其防治措施；
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地下水——地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水，是大 地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水， 地下水 地下水是赋存于地表以下岩土空隙中的水 气降水、冰雪融水、地面流水、湖水及海水等， 气降水、冰雪融水、地面流水、湖水及海水等，经土壤渗 入地下形成的。 入地下形成的。
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土中的水存在形式
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1、结合水是指受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土 、
中水。它存在于土粒矿物结晶格架内部或参与矿物晶格的构 成只有在高温下才能化为气态水而与土粒分离。所以，应把 结合水作为矿物颗粒的一部分。 强结合水是指紧靠土粒表面的结合水。它厚度很小，一般只 有几个水分子层。它的特征是，没有溶解能力，不能传递静 水压力，只有吸热变成蒸汽时才能移动，性质接近于固体。 弱结合水是紧靠于强结合水的外围形成的结合水膜。其厚度 比强结水大得多，且变化大，是整个结合水膜的主体。它仍 然不能传递静水压力，没有溶解能力。
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包气带及饱水带
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上层滞水和潜水
上层滞水面
隔水层
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2 潜水
潜水——潜水是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具 ★ 潜水 潜水是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具 自由水面的重力水。 自由水面的重力水。 潜水面——潜水的自由水面称潜水面。 潜水的自由水面称潜水面。 ★ 潜水面 潜水的自由水面称潜水面
Sy =
Vwy V
× 100% = µ
S y = c − Sr
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透水性 透水性是指岩土允许水透过的能力。 ★透水性——透水性是指岩土允许水透过的能力。 透水性 通常用渗透系数表示。 通常用渗透系数表示。岩土的透水性决定于空隙的 大小、多少和连通程度。一般岩土中空隙大而多、 大小、多少和连通程度。一般岩土中空隙大而多、 连通程度好的，具有良好的透水性。 连通程度好的，具有良好的透水性。
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溶隙——可溶岩(石灰岩、白云岩等)中的裂隙经地下 可溶岩(石灰岩、白云岩等) ★ 溶隙
水流长期溶蚀而形成的空隙，这种地质现象称岩溶（ 水流长期溶蚀而形成的空隙，这种地质现象称岩溶（喀斯 特）。 溶隙率——可溶性岩石岩溶发育程度的指标为溶隙率 可溶性岩石岩溶发育程度的指标为溶隙率 溶隙率
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承压水
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地下水分带
1—土壤 土壤 2—含水层 3—隔水层 4—潜水面 5—承压水面 含水层 隔水层 潜水面 承压水面 A—包气带 A1—上层滞水 A2—毛细水带 包气带 上层滞水 毛细水带 2011-1-14 24 B—饱水带 B1—潜水 B2—承压水 饱水带 潜水 承压水
1. 包气带水－上层滞水 包气带水－
K — — m / d ； cm / s
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岩土透水性分级
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毛细性
土中的水在毛细张力(负压)作用下， ★毛细性——土中的水在毛细张力(负压)作用下，沿毛 细孔隙向各个方向运动的性能。 细孔隙向各个方向运动的性能。 在地下水面以上， ★毛细上升高度——在地下水面以上，水在毛细张力 作用下，沿毛细孔隙上升的高度。 作用下，沿毛细孔隙上升的高度。
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力共同构成的毛细力作用而与土粒结合，存在于地下水面以上的一种过 渡类型水。
2、毛细水：在土的细小孔隙中，因土粒的分子引力和水的表面张 、毛细水：
对于土体来说，毛细水上升的快慢及高度决定于土粒的 大小。土粒愈细，毛细水上升高度愈大，上升速度愈慢。 毛细水对建筑工程的影响主要有：
活动能力，在重力作用下流动的水。 机械潜蚀作用 化学潜蚀作用
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在正常水力梯度下， ★含水层——在正常水力梯度下，能够给出并透过 含水层 在正常水力梯度下 相当数量重力水的岩层或土层。 相当数量重力水的岩层或土层。
含水层的形成必须具备以下条件： 含水层的形成必须具备以下条件： 一：岩土中有空隙存在，并有足够数量的重力水； 岩土中有空隙存在，并有足够数量的重力水； 二：重力水能够在岩土空隙中自由运动。 重力水能够在岩土空隙中自由运动。
生活用水
水是人类赖以 生存的宝贵资源
水是生命的源泉 水是农业的命脉 水是工业的血液 水是生态环境的敏感因子
农业用水 工业用水 环境用水
地 下 水
水的开发利用给 人类带来的危害
土壤次生盐渍化、荒漠化、沙漠化、 地面沉降、海水入侵、水质恶化等
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5.1.1 岩土的空隙与存在形式
孔隙 岩土的空隙 裂隙 溶隙
KK
VK = × 100% V
KK—溶隙率 溶隙率 VK—溶隙体积 溶隙体积 V —可溶岩体积 可溶岩体积
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(a) 分选良好排列疏松的砂 (d) 部分胶结的砂岩