5章水的地质作用课件

1、第五章 水的地质作用第一节地表流水的地质作用第二节地下水的地质作用第三节岩溶（喀斯特）作用第四节 地下水污染1第1页，共40页。三、河流的地质作用（一）河流的侵蚀、搬运和沉积作用（二）河谷横断面及河流阶地（三）河流的地质作用与道路工程（四）河流的地质作用与河岸防护2第2页，共40页。（一）河流的侵蚀、搬运和沉积作用侵蚀作用的过程1侵蚀作用不断地使原有地面遭到破坏的作用3第3页，共40页。下蚀作用侧蚀作用垂直向下切割河床中、下游以侧蚀为主向旁冲刷河床、谷坡上游以下蚀为主1侵蚀作用4第4页，共40页。局部侵蚀基准面不直接入海的河流，所注入的水体表面，如湖水面、主流的水面称为其局部侵蚀基准面。下蚀作

2、用侵蚀基准面海平面及由海平面向大陆内延伸的平面称为侵蚀基准面。5第5页，共40页。胶体溶液的浓缩、电解质的加入等搬运力逐渐减小时先后沉积大小球状片状重轻胶体物质凝聚和沉淀3沉积作用当地表流水流速降低时，部分物质不能被继续搬运而沉积下来的作用6第6页，共40页。（二）河谷横断面及河流阶地河漫滩（位于河流旁侧在洪水时被淹没而在枯水时露出的边滩）以上顺次为、级阶地，编号越大，阶地位置越高，生成年代也越早。1河谷横断面河床河漫滩河漫滩7第7页，共40页。2河流阶地河流下切侵蚀和堆积作用在河谷两岸形成的台阶状地貌。 8第8页，共40页。形成原因：地壳上升，河床下切，原来的河谷抬高，不再被水淹没。地壳多次

3、间歇性上升，可形成多级阶地。9第9页，共40页。冲积阶地； 基座阶地； 侵蚀阶地侵蚀阶地：由基岩构成，其上部很少有河流冲积物覆盖。也叫基岩阶地，多发育在山区河谷中。冲积阶地：阶地全由河流冲积物组成。在河流中下游最为常见。基座阶地：阶地面由两种物质组成，上部为河流的冲积物，下部是基岩或其他类型的沉积物。从堆积物结构来看，介于侵蚀阶地到冲积阶地的过渡类型。 10第10页，共40页。第二节地下水的地质作用一、地下水的基本知识二、地下水的基本类型三、地下水对土木工程的影响11第11页，共40页。一、地下水的基本知识（一）水在岩土中的存在状态 （二）岩土的主要水理性质（三）地下水的物理性质与化学性质地下

4、水是指存在于地面以下，松散堆积物和岩石空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水。12第12页，共40页。（二）岩土的主要水理性质富水性持水性给水性透水性13第13页，共40页。表征含水层地下水资源的富集程度。富水性按钻孔单位涌水量或天然泉水流量分为以下四级： 1.弱富水性2.中等富水性 3.强富水性 4.极强富水性 14第14页，共40页。持水性依靠分子引力或毛细力，在岩土孔隙、裂隙中能保持一定数量水体的性能。15第15页，共40页。在重力作用下，饱水岩土能够流出一定水量的性能。给水性16第16页，共40页。岩土允许水透过的性能称为透水性（以渗透系数表示）。透水性透水的半透水的不透水的17第17页，共4

5、0页。二、地下水的基本类型（一）地下水按埋藏条件分类（二）地下水按含水层性质分类（三）地下水运动的基本规律18第18页，共40页。含水层与隔水层含水层：能够透过并给出相当数量重力水的岩层。隔水层：不能透过并给出水的岩层。19第19页，共40页。（一）地下水按埋藏条件分类及其特征潜水包气带水承压水20第20页，共40页。上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。包气带水：是指存在于地面以下包气带中的水。21第21页，共40页。潜水指埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。22第22页，共40页。潜水的补给大气降水;地表水的补给；含水层之间的补给； I.越流补给；II.直接补给凝

6、结水；人工补给23第23页，共40页。潜水的排泄蒸发;泉的排泄；向地表水排泄；人为排泄。24第24页，共40页。承压水埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中的地下水，是一种有压重力水。25第25页，共40页。特征 静水压力较大，非自由水面，顶板承受水压力 受外界因素影响小相关术语初见水位：钻孔刚打穿隔水层顶板时所见的水位 承压水位：地下水上升到含水层顶板以上某一高度稳定 不变时的水位正、负水头：承压水位与地面的距离(正、负水头)自 流 水：为正水头时，隔水层顶板被打穿后承压水会 自行喷出地表动态特征一般不随季节变化26第26页，共40页。孔隙水裂隙水岩溶水风化裂隙水成岩裂隙水构造裂隙水（二）地下

7、水按含水介质的空隙类型分类27第27页，共40页。空隙的多少空隙的大小空隙的连通情况空隙的分布规律空 隙 要 素28第28页，共40页。流砂（土）渗流将土体的所有颗粒同时浮起、流动的现象（与动水压力有关） 。潜蚀机械潜蚀：土粒在地下水压力作用下受到冲刷，将细粒冲走，使土的结构破坏，形成洞穴的作用化学潜蚀：地下水融解土中的易溶盐分，破坏土粒间结合力和土的结构，土粒被溶运和冲走，形成洞穴。29第29页，共40页。第三节岩溶（喀斯特）作用 一、岩溶及其形态特征二、岩溶的形成条件三、岩溶类型 四、岩溶发育规律五、岩溶地区工程地质问题六、岩溶的防治措施30第30页，共40页。岩溶即喀斯特（Karst）岩

8、溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象。岩溶作用凡是以地下水为主、地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）为主、机械过程（流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。岩溶地貌岩溶作用造成的地表形态和地下形态。一、岩溶及其形态特征31第31页，共40页。1、岩石的可溶性取决于岩石的成分和结构成分：岩石的化学成分决定溶解度结构：颗粒大小、形状和排列及胶结物的性质二、岩溶的形成条件32第32页，共40页。（按岩石成分）可溶性岩石分三种：碳酸盐类岩石（石灰岩、白云岩、硅质灰岩和泥灰岩等）；硫酸盐类岩石（石膏、芒硝）；卤盐类岩石（钾、钠、镁盐岩石等 ）。按溶解度：卤盐硫酸盐

9、碳酸盐但碳酸盐类岩石分布广，岩体大，故碳酸盐类岩石中的岩溶有普遍性2、岩石的透水性取决于岩石的裂隙度、孔隙度及大小、连通程度及风化程度等33第33页，共40页。3、水的溶蚀力纯水溶蚀性弱，含有侵蚀性CO2较强的溶蚀性溶解CaCO3。地下水对岩石产生溶解溶蚀的同时，会不断消耗，水的溶蚀性就会减弱，因此地下水的溶蚀性会随着深度的增加而减小。4、水的流动性CaCO3饱和，水丧失溶解力。水的运动是岩溶不断发育、发展的根本保证。在水流长期运动过程中，岩体裂隙周围的岩石被溶蚀，裂隙发育成溶隙，并不断扩大，裂隙的扩大为水流的运动提供了更大的空间，增大了流水和岩石的接触面积，进一步加强了对岩石的溶解溶蚀作用。

10、运动空间的增大使运动水量的增加成为可能，运动水量的增加不仅会加速流水对岩石的溶解溶蚀作用，而且会增大水流对周围岩石的机械冲刷能力，促进岩溶的发展并最终形成各种岩溶地貌单元。34第34页，共40页。三、岩溶类型岩溶的类型划分方法有多种，各种方法都采用不同的依据来进行类别划分。岩溶的类型划分主要有：1按埋藏条件分类按可溶性岩石的埋藏条件可将岩溶划分为裸露型岩溶、覆盖型岩溶和埋藏型岩溶。35第35页，共40页。1.岩层产状影响：顺层面发育好2.地质构造影响：大断裂带，裂隙，背斜核部岩溶发育，且随深度的增加而减弱3.地壳运动影响；地壳上升时期，一般岩溶垂直发育4.气候影响：主要表现在降水量和气温的变化上四、岩溶发育规律36第36页，共40页。37第37页，共40页。六、岩溶的防治措施1挖填回填溶洞隧道拱顶溶洞回填38第38页，共40页。隧道边墙下溶洞处理2跨盖视溶洞的规模、风化程度、埋深及充填情况，采用梁式基础或拱形结构跨越溶洞、沟槽等，或用刚性大的平板基