岩土工程与地下水.pptVIP

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 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。 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、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，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。 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：