地下水控制解读.pptVIP

提 纲 水文地质基本概念 地下水控制概论 降水井的主要类型 降水井的设计计算 地下水控制的其它措施 1. 水文地质基本概念 1.1 地下水的类型及运动规律 1.2 地下水的作用 1.3 地下水相关参数的测定 1.1 地下水的类型及运动规律 地下水的类型 按其储水空间（空隙）分为：孔隙水、裂隙水、岩溶水； 按其赋存特征分为包气带水(上层滞水)、潜水、承压水，详细分类特征见表。 (2)潜水：埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水称为潜水。潜水直接受雨水渗透或河流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸发或流入河流而排泄，它的分布区与补给区是一致的。因此，潜水位的变化，直接受气候条件变化的影响。 运动规律 地下水运动有层流和紊流两种形式。 通常地下水在岩土体中孔隙或微小裂隙中连续渗透时属层流运动；而在喀斯特化的空隙内流动，会产生紊流，其流线有互相交错的现象。 。 地下水的渗流一般符合达西定律。 V=kJ 式中 J——水力坡（梯）度；k——渗透系数(cm／s)，k是值的大小反映了介质透水性的强弱。 实践表明：在砂土中水的流动符合于达西定律；而在粘性土中只有当水头梯度超过所谓的起始梯度后才开始渗流 1.2 地下水的作用 从不同研究角度、不同学科领域研究地下水的作用或功能，可极大地丰富水文地质学的内涵和外延，从而形成另一些新的交叉学科。 例如，从资源角度研究地下水，形成了供水水文地质学，矿泉水水文地质学和古水水文地质学等； 从作为一种地壳深部信息载体角度研究地下水，形成了热水水文地质学和地震水文地质学。 而从作为一种地质营力角度研究地下水，则可发现其作用有正负两方面。正的作用如地下水环流成矿模式，负作用则主要是地下水作为一种可诱发多种地质灾害的直接或间接营力，能在自然条件下或在人类工程活动中引起一系列直接制约工程设计、施工和运营以及严重影响人类生存环境的工程和环境地质问题。 地下水对工程建筑的危害作用 地下水对岩土体及结构物的力学作用 （1）渗透稳定性 流土（流砂） 管涌 （2）水压力作用 基坑突涌 浮托力或扬压力 动水压力 地下水的物理化学作用 （1）地下水的腐蚀性 （2）地基冻胀 （3）地下水对岩土体性能的劣化 地下水的赋存、变化对工程影响具体表现在以下几个方面： (1)当地下水潜水位上升接近地表时，由于毛细作用而引起沼泽化，或由于强烈蒸发浓缩作用而引起的盐渍化，增强了岩土及地下水对建筑材料的腐蚀性。 (2)在河谷阶地、斜坡及岸边地带，地下潜水上升时，岩土体浸润范围增大，浸湿程度加剧，岩土被水饱和、转化、降低了抗剪强度，导致岩土体不均匀沉降；同时增大了动水压力，可能产生潜蚀作用及流沙、管涌现象，破坏了岩土体的结构和强度。以上这些原因，促使岩土体产生变形、崩塌，滑移等，都将对工程产生不利影响。 (3)在粉、细砂及粉土为主的场地，地下潜水位上升，地震时可能产生砂土液化现象。在基础开挖过程中可能产生流沙、管涌、底鼓、侧壁变形、坍塌等不良现象，这些不仅降低了地基土的力学强度，而且往往给施工带来很大困难。 (4)地下水通过裂隙，断层破碎带，溶洞等通道流入洞体内，造成洞室淹没。地下水位的上升，对上覆荷重较小的地下广场等，还可能使基础上浮，使建筑物失稳。 (5)对于膨胀性岩土地区，当地下水位季节性升、降变化或土体中水分的增减变化，可促使膨胀岩土产生不均匀胀缩变形。 (6)在寒冷地区，地下潜水位升高，地基土中含水量也增多。使地基土产生冻结，地面隆起。冻结状态的岩土体在温度升高岩土解冻后，其抗剪和抗压强度大大降低。以上这些均易导致建筑物开裂失稳。 (7)若地下水位在压缩层范围内下降时，岩土的自重应力增加，可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均或地下水位突然下降，也可能使建筑物发生变形、破坏。 (8)在基坑支护工程中，地下水位控制设计和支护结构的侧向压力更与地下水密切相关。 (9)地下水位的下降往往会引起地表塌陷，地面沉降及地裂缝的复活，造成建筑物的严重损坏。 1.3 地下水相关参数的测定 地下水参数的测定方法 地下水流向、流速测定 地下水流向测定采用几何法，在场地内不应少于3个测孔(井)，孔距按岩土的渗透性、水力梯度、地形坡度确定，一般50~100m，同时量测各孔内水位，用等水位线的垂线确定流向。 抽水试验 (1)抽水试验类型可按下表规定选用； (2)抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高； (3)水位量测应采用同一方法和仪器，读数对抽水孔为厘米，对观测孔为毫米； (4)当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间