水的地质作用-地下水的地质作用（工程地质课件）

知识点18地下水的地质作用地下水：是指埋藏在地表以下的土层及岩石的空隙中的水称为地下水。知识点18地下水的地质作用工程上的地下水问题：地下水与岩土相互作用，会使岩体及土体的强度和稳定性降低，产生各种不良地质现象和工程地质现象，如滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷与冻胀等，对工程造成危害。

在工程设计和施工中，路基和隧道考虑土石强度和稳定性、基础埋置深度、施工开挖的涌水问题时，均必须研究地下水问题，研究地下水的埋藏条件、类型及活动规律，以便采取措施，保证结构物的稳定和正常使用。地下水还会对工程材料如水泥混凝土等产生腐蚀作用，使结构物遭到破坏。通常把与地下水有关的问题称为水文地质问题，把与地下水有关的地质条件称为水文地质条件。知识点18地下水的地质作用

18.1地下水的基本类型a、按埋藏条件分类包气带水：是指存在于地面以下包气带中的水。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饱水带中的重力水。承压水：埋藏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。地下水潜水包气带水承压水知识点18地下水的地质作用

18.1地下水的基本类型a、按埋藏条件分类潜水的表面为自由水面，称作潜水面。

潜水的埋藏深度：是指地面到潜水面的垂直距离。

潜水位：是指潜水面上任一点的海拔高程，长测量并标注于钻孔柱状图中。潜水包气带水承压水知识点18地下水的地质作用

18.1地下水的基本类型b、按含水层性质分类孔隙水：分布于岩土体孔隙中的地下水。裂隙水：分布于岩体裂隙中的地下水。岩溶水：分布于可溶性岩层的溶蚀裂隙与溶洞中的地下水。地下水知识点18地下水的地质作用18.2地下水的地质作用：潜水在地下是不断地由高势能向低势能运动的，与地表水一样，地下水也会发生侵蚀、搬运及堆积作用,称为地下水的地质作用。知识点18地下水的地质作用

18.2地下水的作用1.地下水的剥蚀作用称为潜蚀作用

（1）机械冲刷

（2）溶蚀：含碳酸根的地下水对可溶性岩石的溶解。

2.搬运作用：主要以化学搬运作用为主（真溶液和胶体），兼有溶洞和地下河的机械搬运作用。

3.沉积作用：（1）机械沉积：与河流沉积相似，水动力减弱是机械沉积作用的原因。

（2）化学沉积：当地下水中CO2分压降低，方程10-1向左进行，便发生沉积，形成石笋、石幔、石柱等钟乳石地貌。知识点18地下水的地质作用3地下水的侵（腐）蚀性：水对碳酸钙（混凝土）的溶解能力称为水的侵蚀性。水对建筑材料的腐蚀破坏能力称为水的腐蚀性。知识点18地下水的地质作用

18.3地下水的侵（腐）性（1）水的硬度水中的Ca2+、Mg2+的总含量称为水的硬度。水煮沸减少的Ca2+、Mg2+含量称为暂时硬度。总硬度与暂时硬度之差称为永久硬度。根据硬度水分为：极软水；软水；微硬水；硬水；极硬水。硬度对评价生活用水和工程用水均有很大意义。（2）总矿化度水中离子、分子和各种化合物的总量称为总矿化度，以g/l表示。水按矿化度分：淡水（<1）；微咸水（1-3）；咸水（3-10）；盐水（10-50）；卤水（>50）。高矿化度的水能降低水泥混凝土的强度，腐蚀钢筋，促使混凝土表面风化。知识点18地下水的地质作用

18.3地下水的侵（腐）性（3）地下水的酸碱性酸碱度：氢离子浓度PH值。强酸性水PH<5；弱酸性水PH=5-7；中性水PH=7；弱碱性水PH=7-9；强碱性水PH>9。酸性侵蚀可以分解水泥混凝土中的CaCO3。一般地：人畜可饮的水都可用于混凝土工程。化学成分类别硬度（mg/L）极软水软水微硬水硬水极硬水＜4242～8484～168168～252＞252矿化度（g/L）淡水低矿化水中矿化水高矿化水卤水＜11～33～1010～50＞50pH值强酸性水酸性水弱酸性水中性水弱碱性水碱性水强碱性水＜4.04.0～5.05.0～6.06.0～7.57.5～9.09.0～10.0＞10.0知识点18地下水的地质作用

18.4地下水对公路建设的影响地面沉降：地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是地球表面的标高在一定时期内不断降低的环境地质现象。地面沉降有自然沉降和人为沉降。自然沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下，由松散到细密的成岩过程;另一种是由于地质构造运动、地震等引起的地面沉降。人为的地表沉降主要是大量抽取地下水所致。知识点18地下水的地质作用地下水的潜蚀作用导致地面塌陷：地下水在流动过程中，通过机械冲刷、溶蚀、搬运，把地下局部区域内的物质不断搬运掏空到别处后，留下的空洞或溶穴，受外部重力荷载之下引起的地面塌陷地下水潜蚀作用导致城市路面塌陷知识点18地下水的地质作用流砂：流砂是土体的一种现象，简单地说就是砂土像液体一样可以流动，也就是可以流动的沙。通常细颗粒、颗粒均匀、松散、饱和的非粘性土容易发生这个现象。当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会进入流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂现象。流砂是松散的小颗粒土吸水后，在水力的作用下，产生悬浮动的现象。知识点18地下水的地质作用管涌：地基土在地下水渗透作用下以某一速度带走细小颗粒，致使岩土孔隙增大，最后形成能穿越地基的管状渗流通路，掏空地基和坝体，使得地基或斜坡变形，失稳，这就是管涌。知识点18地下水的地质作用18.5

岩土容许水渗透的特性称为岩土的透水性。能给出并透过相当水量的岩土层称为含水层。如果岩土中孔隙少而又不连通，则不能给出并透过水，这种岩土层称为隔水层（或不透水层）。含水层与隔水层相互组合，能够形成蓄存地下水的地质环境。在地下工程如隧道开挖中，要特别注意挖穿含水的断层破碎带或隔水层，引发突泥涌水。知识点18地下水的地质作用实例：云南某高速公路特长隧道，Ⅳ-Ⅴ级围岩，主要以灰质泥岩、钙质粉砂岩为主，遇水膨胀、暴露后风化严重，自稳能力差，容易掉块；涌水、突泥、坍方以及初支变形等现象频发。主洞左右幅K2+200～K2+300段掌子面及左洞左边墙涌水知识点18地下水的地质作用18.6地下工程筏板基础地下水顶浮透水事故：当基础深度在天然地下水位以下时，地下水对筏板基础产生浮托力，如果处理不好，会破坏基础结构漫流到地下构筑物中。某地下车库底部筏板开裂透水，造成地面湿滑、漫水；严重的情况会出现地板上浮拱起、冒水。