第五章地下水及其对建筑工程的影响..优秀PPT.ppt

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1、地下水的赋存地下水的赋存地下水的赋存地下水的赋存地下水的物理化学成分地下水的物理化学成分地下水的物理化学成分地下水的物理化学成分地下水的分类地下水的分类地下水的分类地下水的分类地下水的运动地下水的运动地下水的运动地下水的运动地下水对建筑工程的影响地下水对建筑工程的影响地下水对建筑工程的影响地下水对建筑工程的影响第五章第五章地下水及其对地下水及其对建筑工程的影响建筑工程的影响土木工程学院土木工程学院闫富有闫富有2022/11/51水水的的循循环环大大气气水水、地地表表水水和和地地下下水水之之间间不不间断的运动和相互转化的过程。间断的运动和相互转化的过程。地下水：地下水：赋存在地表以下岩层或土层空

2、空隙隙中的重力水作用？作用？危害？危害？2022/11/525.1 5.1 地下水的赋存地下水的赋存一、岩石的空隙特征一、岩石的空隙特征（一）岩石的空隙性（一）岩石的空隙性全部的岩石都有空隙，没有空隙的岩石是全部的岩石都有空隙，没有空隙的岩石是不存在的，岩石的空隙是地下水储存场所和运动不存在的，岩石的空隙是地下水储存场所和运动的通道的通道空隙性：是指由于岩石的性质和受力作用的不同，空隙性：是指由于岩石的性质和受力作用的不同，空隙的形态、多少、连通性与分布等方面的性质空隙的形态、多少、连通性与分布等方面的性质分类：孔隙、裂隙、溶隙分类：孔隙、裂隙、溶隙2022/11/531.孔隙孔隙主要存在于松

3、散岩石松散岩石中，为颗粒或颗粒集合体之间的空隙重要概念：孔隙度：重要概念：孔隙度：它反映了岩石储存地下水的实力它反映了岩石储存地下水的实力影响影响因素因素岩石的密实程度岩石的密实程度颗粒的匀整性颗粒的匀整性颗粒的形态颗粒的形态颗粒的胶结程度颗粒的胶结程度2022/11/54a、岩石的密实程度：越密实，孔隙度越小、岩石的密实程度：越密实，孔隙度越小b、颗粒的匀整性：越不匀整（分选性差），孔隙、颗粒的匀整性：越不匀整（分选性差），孔隙度越小（主要因素）度越小（主要因素）c、颗粒的形态：颗粒越浑圆，孔隙度越小、颗粒的形态：颗粒越浑圆，孔隙度越小d、颗粒的胶结程度：胶结程度越好，孔隙度越小、颗粒的胶结

4、程度：胶结程度越好，孔隙度越小岩石越松散、分选性好、浑圆度和胶结程度越差，岩石越松散、分选性好、浑圆度和胶结程度越差，孔隙度越大；反之，越小孔隙度越大；反之，越小2022/11/552.裂隙裂隙坚硬的岩石因岩石裂开而产生的空隙。反映了坚硬的岩石因岩石裂开而产生的空隙。反映了岩石储存地下水的实力岩石储存地下水的实力一般呈现裂缝状，具有明显的不匀整性和方向一般呈现裂缝状，具有明显的不匀整性和方向性性.只有当不同方向的裂隙相互连通，构成裂隙网只有当不同方向的裂隙相互连通，构成裂隙网络时，裂隙才能成为地下水储存场所和运动通道。络时，裂隙才能成为地下水储存场所和运动通道。裂隙的连通性比孔隙的连通性差。裂

5、隙的连通性比孔隙的连通性差。衡量指标：裂隙率衡量指标：裂隙率2022/11/562022/11/573.溶隙溶隙可溶性的岩石在水流的溶蚀作用下形成的空隙。可溶性的岩石在水流的溶蚀作用下形成的空隙。反映岩石储存地下水的实力的指标。反映岩石储存地下水的实力的指标。可溶性的岩石：石灰岩、白云岩、石膏、硬石膏、可溶性的岩石：石灰岩、白云岩、石膏、硬石膏、盐层等。盐层等。溶隙：溶洞、地下暗河、竖井、落水洞溶隙：溶洞、地下暗河、竖井、落水洞衡量指标：岩溶率衡量指标：岩溶率特点：特点：连通性好连通性好岩溶率变更大岩溶率变更大2022/11/58二、岩石的水理性质二、岩石的水理性质岩石的水理性质：岩石的水理性

6、质：由于岩石空隙的大小、数量的不同，使得岩石表现出容纳、保持、给出和渗透地下水的性质。包括包括：容水性、持水性、给水性、透水性等1.持水性：在分子力和表面张力的作用下，岩石持水性：在分子力和表面张力的作用下，岩石空隙中能够保持确定水量的性能空隙中能够保持确定水量的性能。衡量指标：持水度为饱和岩石经重力排水后所衡量指标：持水度为饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比保持水的体积与岩石体积之比岩石的持水量多少主要取决于岩石的颗粒直径岩石的持水量多少主要取决于岩石的颗粒直径和空隙直径的大小，即岩石颗粒越细，空隙越和空隙直径的大小，即岩石颗粒越细，空隙越小，持水度越大。小，持水度越大。202

7、2/11/592.2.给水性给水性饱和岩石在重力作用下能够自由排出若干水量的性能称为岩石的给水性。在数量上用给水度给水度来衡量。给水度给水度是饱和岩石在重力作用下能排出水的体积与岩石总体积之比，用小数或百分数表示。岩石的持水度持水度与给水度给水度之和等于容水度。容水度。岩石的给水度与岩石的颗粒大小、形态、排列方式以及岩石的给水度与岩石的颗粒大小、形态、排列方式以及压实程度等有关。匀整沙的给水度可达压实程度等有关。匀整沙的给水度可达30以上，但大以上，但大多数冲积含水层的给水度在多数冲积含水层的给水度在1020。给水度是水文。给水度是水文地质计算和水资源评价中很重要的参数地质计算和水资源评价中很

8、重要的参数2022/11/5103.岩石透水性 指土或岩石允许水透过本身的实力。岩石透水性的强弱取决于土或岩石中孔隙和裂隙的大小，透水性的强弱以渗透系数来表示。在透水性强的岩层中钻进，易发生渗透漏失或涌水。岩体的透水性主要取决于结构面的透水性，受原生结构面、构造结构面以及次生结构面发育规律的限制。渗透系数单位：长度/时间 -意义？2022/11/511三、地下水在岩石中的存在形式三、地下水在岩石中的存在形式岩石岩石“骨架骨架”中的水：中的水：矿物结合水，如沸石水、结晶水和结构水。例如石膏(Gypsum)CaSO42H2O，其中H2O占 20.93%；方沸石Na2AlSi2O622H2O，其中H

9、2O占 8.17%。岩石空隙中的水：岩石空隙中的水：结合水（吸着水、薄膜水）、重力水、毛细水、固态水和气态水。本质上本质上2022/11/512岩石空隙中的水：结合水（吸着水、薄膜水）、岩石空隙中的水：结合水（吸着水、薄膜水）、重力水、毛细水、固态水和气态水。重力水、毛细水、固态水和气态水。1.气态水：水蒸气状态。不能干脆被利用，也不气态水：水蒸气状态。不能干脆被利用，也不能被作物吸取，但通过自身的迁移和蒸发凝合可能被作物吸取，但通过自身的迁移和蒸发凝合可以变更地下水的分布。以变更地下水的分布。2.结合水：由于静电引力作用，吸附在岩石颗粒结合水：由于静电引力作用，吸附在岩石颗粒表面的水。表面的

10、水。依据结合的紧密程度的不同，结合水可分为吸着依据结合的紧密程度的不同，结合水可分为吸着水（强结合水）和薄膜水（弱结合水）水（强结合水）和薄膜水（弱结合水）2022/11/513吸着水（强结合水）：吸着水（强结合水）：吸附在岩石颗粒的表面较近处吸附在岩石颗粒的表面较近处水在岩石颗粒表面结合特别紧密，近似于固态，水在岩石颗粒表面结合特别紧密，近似于固态，不同于一般的液态水。不同于一般的液态水。很难用机械的方法把它与颗粒分开很难用机械的方法把它与颗粒分开不受重力支配，不能溶解盐类，不能导电、不不受重力支配，不能溶解盐类，不能导电、不能传递静水压力能传递静水压力密度大，密度大，2.0g/3水量小，不

11、能被植物吸取水量小，不能被植物吸取具有极大的粘滞性和弹性具有极大的粘滞性和弹性2022/11/514薄膜水（弱结合水）：薄膜水（弱结合水）：吸附在岩石颗粒的表面较远处吸附在岩石颗粒的表面较远处水分子离岩石颗粒表面越远，结合力越小。水分子离岩石颗粒表面越远，结合力越小。当空气相对湿度达到饱和时，能将他们分开当空气相对湿度达到饱和时，能将他们分开不受重力支配，不能导电、不能传递静水压力不受重力支配，不能导电、不能传递静水压力密度和一般水差不多，但具有极大的粘滞性密度和一般水差不多，但具有极大的粘滞性有较低的溶解盐实力有较低的溶解盐实力结合水的含量取决于岩石颗粒的表面积，岩石颗结合水的含量取决于岩石

12、颗粒的表面积，岩石颗粒越细，颗粒的表面越大，结合水含量约大；反粒越细，颗粒的表面越大，结合水含量约大；反之，越小。之，越小。2022/11/515毛细管水（半自由水）毛细管水（半自由水）存在于细小的裂隙和孔隙中的水，不受颗粒表面存在于细小的裂隙和孔隙中的水，不受颗粒表面的静电应力影响，但受表面张力和重力影响。的静电应力影响，但受表面张力和重力影响。重力水（探讨的主要对象）重力水（探讨的主要对象）在重力作用下能自由活动的地下水在重力作用下能自由活动的地下水固态水（冰）固态水（冰）地下水的分布（垂向）地下水的分布（垂向）包气带包气带饱水带饱水带2022/11/516包气带（包气带（aeratlon

13、zone）：地面以下潜水面以上）：地面以下潜水面以上的地带。也称非饱和带，的地带。也称非饱和带，是大气水和地表水同地是大气水和地表水同地下水发生联系并进行水分交换的地带，它是岩土下水发生联系并进行水分交换的地带，它是岩土颗粒、水、空气三者同时存在的一个困难系统。颗粒、水、空气三者同时存在的一个困难系统。包气带具有吸取水分、保持水分和传递水分的实包气带具有吸取水分、保持水分和传递水分的实力。力。与非饱和区概念不同，非饱和区一般不包括潜水与非饱和区概念不同，非饱和区一般不包括潜水面之上的毛细上升区（面之上的毛细上升区（capillaryfringe）和季节性）和季节性饱和区域。饱和区域。地下水面以

14、上是包气带，以下是饱水带 2022/11/517按水分分布特点，包气带可分成3个带近地面段为毛细管悬着水带。这个带同大气有猛烈的水分交换，水分的增加、削减或消逝，同降雨的下渗、土壤的蒸发和植物的散发有关。水分的垂直分布随时间而变更。毛细管支持水带。地下水面以上由毛细管水上升而形成，在这一带中土壤的含水量自下而上渐渐削减，这个带的深度随地下水位的升降而变更。介于上述两个带之间的中间包气带。2022/11/518四、含水层和隔水层四、含水层和隔水层含水层：能透过并给出相当数量水的岩层。含水层：能透过并给出相当数量水的岩层。隔水层：不能透出并给出水，或透出给出水量较隔水层：不能透出并给出水，或透出给

15、出水量较小的岩层。小的岩层。构成含水层的基本条件构成含水层的基本条件岩层具有容纳重力水的空隙（先决条件）岩层具有容纳重力水的空隙（先决条件）有储存和聚集地下水的地质条件有储存和聚集地下水的地质条件空隙岩层下有隔水层，使水不能下漏空隙岩层下有隔水层，使水不能下漏水平方向有隔水阻挡，以免水全部流空水平方向有隔水阻挡，以免水全部流空具有足够的补给来源具有足够的补给来源补给来源确定了含水量的多少和供水保证程度补给来源确定了含水量的多少和供水保证程度2022/11/5195.2地下水的物理性质和化学成分地下水的物理性质和化学成分地下水物理性质主要指水温、颜色、透亮度、嗅和地下水物理性质主要指水温、颜色、

16、透亮度、嗅和味。化学性质由溶解和分散于地下水中的气体、离味。化学性质由溶解和分散于地下水中的气体、离子、分子，胶体物质和悬浮固体的成分，微生物及子、分子，胶体物质和悬浮固体的成分，微生物及这些物质的含量所确定。这些物质的含量所确定。影响地下水水质的主要因素是土壤、岩石的成分，影响地下水水质的主要因素是土壤、岩石的成分，渗透性和地下水的埋藏深度。地下水存在于土壤和渗透性和地下水的埋藏深度。地下水存在于土壤和岩石的空隙中，与土壤和岩石长期接触，不同地区岩石的空隙中，与土壤和岩石长期接触，不同地区的土壤和岩石类型不同，地下水的化学成分的地区的土壤和岩石类型不同，地下水的化学成分的地区差异极大。差异极

17、大。2022/11/520地下水化学成分地下水化学成分地下水中所含的无机的和有机的化学成分。地下水中所含的无机的和有机的化学成分。地下水是一种浓度较稀的溶液地下水是一种浓度较稀的溶液,它含有常见离子它含有常见离子(最最常见的阳离子是钙、镁、钠，最常见的阴离子是重常见的阳离子是钙、镁、钠，最常见的阴离子是重碳酸根、硫酸根、氯根碳酸根、硫酸根、氯根)、微量组分、微量组分(如氟、溴、碘、如氟、溴、碘、硼等硼等)和气体组成和气体组成(如氮、二氧化碳、甲烷等如氮、二氧化碳、甲烷等)。确定化学成分的地下水是确定的地质环境下的产物。确定化学成分的地下水是确定的地质环境下的产物。硬水：含钙.镁离子较多软水：含

18、钙.镁离子较少 总矿化度：地下水中总矿化度：地下水中全部离子的总含量全部离子的总含量单位：单位：g/L2022/11/521习惯上以1升水在105-110度下蒸发干所得的干枯残余物的克数表示的反映地下水所含各种离子,分子和化合物的总量 可以将分析所得阴阳离子含量相加，求得理论可以将分析所得阴阳离子含量相加，求得理论干枯残余物总量。干枯残余物总量。留意留意:由于在蒸干时有将近一半的由于在蒸干时有将近一半的HCO3-了分解了分解生成生成CO，及，及H2O而逸失。所以，阴阳离子相加而逸失。所以，阴阳离子相加时，时，HCO3只取重量的只取重量的50。2022/11/522短暂硬度短暂硬度当硬水中钙和镁

19、主要以碳酸氢盐，如当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时，称为短暂硬水，加热形式存在时，称为短暂硬水，加热煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去；煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去；假如硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化假如硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮沸的方法除去。沸的方法除去。2022/11/523其次节、地下水的分类其次节、地下水的分类按埋藏条件分为包气带水潜水承压水按含水层的空隙性质分为孔隙水裂隙水岩溶水2022/11/524包气带水包气带水

20、是指存在于地面以下包气带中的水是指存在于地面以下包气带中的水包气带水的主包气带水的主要特征：要特征：一般矿化度低，但水质最易受污染一般矿化度低，但水质最易受污染所含的上层滞水水量不大，但其常常是引起土质边所含的上层滞水水量不大，但其常常是引起土质边坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。水量不大，水量不大，但季节性变更但季节性变更猛烈猛烈补给区和分补给区和分布区是一样的布区是一样的上层滞水上层滞水埋藏在离地表不深的包气带中埋藏在离地表不深的包气带中的地下水的地下水2022/11/525潜水潜水指埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之指埋藏于地表以

21、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。上具有自由水面的饱水带中的重力水。潜水面的特潜水面的特征？征？2022/11/526 潜水面一般潜水面一般呈倾斜的呈倾斜的各种形各种形态的曲面态的曲面。潜水面的起伏潜水面的起伏常常与地形一样，常常与地形一样，只是比地形起伏平只是比地形起伏平缓一些；潜水面与缓一些；潜水面与地表面的形态具有地表面的形态具有相像性相像性2022/11/527当含水层厚度变大时，当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；潜水面坡度变缓；当岩层透水性变好，当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。潜水面坡度变缓。2022/11/528潜水等水位线图潜水等水位线图潜潜水水等等水水

22、位位线线图图是是依依据据所所在在地地区区各各水水文文地地质质点点（井井、钻钻孔孔、试试坑坑和和泉泉等等），在在大大致致相相同同的的时时间内所测得的潜水面的水位标高编制而成的。间内所测得的潜水面的水位标高编制而成的。2022/11/529潜水等水位线图的用途潜水等水位线图的用途反映潜水与地表水的反映潜水与地表水的相互关系相互关系；确定潜水的确定潜水的埋藏深度埋藏深度；如有隔水层顶板标高，可以确定含水层的如有隔水层顶板标高，可以确定含水层的厚度厚度可以确定潜水的流向及潜水面的水力坡度；可以确定潜水的流向及潜水面的水力坡度；2022/11/5302022/11/531潜水的补给潜水的补给含含水水层层

23、中中地地下下水水从从外外部部（如如大大气气降降水水、地地表表水水等等）获得大量补充的过程称为获得大量补充的过程称为地下水的补给地下水的补给地下水的补给地下水的补给。大气降水大气降水;地表水的补给；地表水的补给；含水层之间的补给；含水层之间的补给；I.I.越流补给；越流补给；II.II.干脆补给干脆补给凝合水；凝合水；人工补给人工补给2022/11/532潜水的补给潜水的补给大气降水大气降水2022/11/533河流补给潜水河流补给潜水潜水的补给潜水的补给地表水的补给地表水的补给2022/11/534潜水的排泄潜水的排泄蒸发蒸发;泉的排泄；泉的排泄；向地表水排泄；向地表水排泄；人为排泄。人为排泄

24、。潜水的排泄潜水的排泄泉泉潜水的排泄潜水的排泄向地表水排泄向地表水排泄2022/11/535承压水承压水埋埋藏藏并并充充溢溢在在两两个个隔隔水水层层之之间间的的含含水水层中的地下水，是一种有压重力水。层中的地下水，是一种有压重力水。含水层含水层2022/11/536承压水的形成承压水的形成最适宜形成承压水的地最适宜形成承压水的地质构造有：质构造有：向斜构造向斜构造单斜构造单斜构造承压盆地承压盆地承压斜地承压斜地承压盆地承压盆地此此类类承承压压水水的的水水位位受受到到气气候候及及地地形形的的限限制制，往往往往具具有有较较好的径流条件。好的径流条件。2022/11/5372022/11/538承压

25、斜地承压斜地岩性变化形成承压斜地断裂构造形成承压斜地2022/11/539承承压压含含水水层层在在同同一一区区域域内内均均可可在在不不同同深深度度有有着着若若干干层层同同时时存存在在的的状状况况，它它们们之之间间的的水水头头高高度度与与地地形形和和构构造造二二者有关。者有关。2022/11/540承压水的补给承压水的补给大气降水大气降水；地表水；地表水；潜水。潜水。承压水的补给承压水的补给地表水地表水承压水的补给承压水的补给大气降水大气降水当补给区当补给区位于河床地带位于河床地带时，地表水才可以成为补给时，地表水才可以成为补给来源。来源。2022/11/541当承压含水层补给区当承压含水层补给

26、区位于潜水之下位于潜水之下位于潜水之下位于潜水之下，潜水可以，潜水可以泄入承压含水层中构成其补给源。泄入承压含水层中构成其补给源。承压水的补给承压水的补给潜水潜水承压水的排泄承压水的排泄向潜水排泄向潜水排泄;泉的排泄；泉的排泄；向地表水排泄。向地表水排泄。2022/11/542当排泄区上当排泄区上有潜水存在有潜水存在时，则可以排泄入潜水中。时，则可以排泄入潜水中。承压水的排泄承压水的排泄潜水潜水承压水的排泄承压水的排泄泉泉当当侵蚀面下切侵蚀面下切达到承压达到承压含水层时，就以泉水形含水层时，就以泉水形式排泄。式排泄。2022/11/543导水断层切断含水层导水断层切断含水层时，沿断层带，承压水

27、也可时，沿断层带，承压水也可以泉的形式排泄。以泉的形式排泄。承压水的排泄承压水的排泄泉泉承压水的排泄承压水的排泄地表水地表水2022/11/544承压水的径流承压水的径流径径流流条条件件的的好好坏坏与与地地形形条条件件、含含水水层层的的透透水水性性、补补给给区区与与排排泄泄区区的的水水位位差差、承承压压含含水层的挠曲程度水层的挠曲程度等有关。等有关。承压水的涌水量承压水的涌水量承承压压含含水水层层的的涌涌水水量量，主主要要与与含含水水层层的的分分布布范范围围、厚厚度度、透透水水性性、补补给给区区的的大大小小、水的补给来源水的补给来源等因素有关。等因素有关。2022/11/545孔隙水孔隙水裂隙

28、水裂隙水岩溶水岩溶水风化裂隙水风化裂隙水成岩裂隙水成岩裂隙水构造裂隙水构造裂隙水地下水按含地下水按含水层性质分水层性质分类类孔隙水孔隙水:存在于松散岩层的孔隙中。包括第四系和存在于松散岩层的孔隙中。包括第四系和坚硬基岩的风化壳。多呈匀整而连续的层状分布。坚硬基岩的风化壳。多呈匀整而连续的层状分布。一般状况下，颗粒大而匀整，则含水层孔隙也大、一般状况下，颗粒大而匀整，则含水层孔隙也大、透水性好，地下水水量大、运动快、水质好；反之，透水性好，地下水水量大、运动快、水质好；反之，则含水层孔隙小、透水性差，地下水运动慢、水质则含水层孔隙小、透水性差，地下水运动慢、水质差、水量也小。差、水量也小。孔隙水

29、孔隙水由于埋藏条件不同，可形成孔隙-包气带水、孔隙-潜水和孔隙-承压水2022/11/546主要分布在山区和第四系松散覆盖层下面的基岩中，裂隙的性质和发育程度确定了裂隙水的存在和富水性。裂隙水：埋藏在坚硬岩石裂隙中的地下水裂隙水：埋藏在坚硬岩石裂隙中的地下水岩石的裂隙按成因可分为风化裂隙、成岩风化裂隙、成岩裂隙和构造裂隙裂隙和构造裂隙三种类型，相应地也将裂隙水分为风化裂隙水、风化裂隙水、成岩裂隙水成岩裂隙水和构造裂构造裂隙水隙水。2022/11/547岩溶水岩溶水埋藏于溶隙中的重力水称为岩溶水可以是潜水，也可以是承压水。岩溶水具有水量岩溶水具有水量大、运动快、在大、运动快、在垂直和水平方向垂直

30、和水平方向上分布不匀整的上分布不匀整的特性特性2022/11/548泉泉泉是地下水自然露头。是地下水的主要排泉是地下水自然露头。是地下水的主要排泄方式之一。泄方式之一。泉的类型（补给源）泉的类型（补给源）包气带泉：主要是上层滞水补给，水包气带泉：主要是上层滞水补给，水量小，季节变更大，动态不稳定。量小，季节变更大，动态不稳定。潜水泉（下降泉）：主要靠潜水补给，动态较稳潜水泉（下降泉）：主要靠潜水补给，动态较稳定，有季节性变更规律。定，有季节性变更规律。侵蚀泉：当河谷、冲沟向下切割含水层，地下水侵蚀泉：当河谷、冲沟向下切割含水层，地下水涌出地表便成泉，这主要和侵蚀作用有关，故叫涌出地表便成泉，这

31、主要和侵蚀作用有关，故叫侵蚀泉侵蚀泉2022/11/5495.4地下水的运动地下水的运动达尔西达尔西(Darcy)定律定律地下水线性渗透的基本定律：地下水线性渗透的基本定律：Q=KA(H1-H2)/L=KAI或或v=Q/A=KI2022/11/5505.5地下水对建筑工程的影响地下水对建筑工程的影响降低地下水会使软土地基产生固结沉降降低地下水会使软土地基产生固结沉降；不合理的地下水流淌会诱发某些土层出现流砂不合理的地下水流淌会诱发某些土层出现流砂现象和机械潜蚀；现象和机械潜蚀；地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基础产生浮托作用；基础产生浮托作用；某

32、些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀。某些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀。2022/11/551一、地下水位下降引起软土地基沉降一、地下水位下降引起软土地基沉降对于软土层，如进行人工降低地下水位时，如降水措施不当，会带来以下后果：四周地基土层产生固结沉降；可能造成邻近建筑物或地下管线的不匀整沉降 使建筑物基础下的土体颗粒流失，甚至掏空，导致建筑物开裂和危及平安运用。2022/11/552二、动水压力产主流土和管涌（潜蚀）二、动水压力产主流土和管涌（潜蚀）流土：当地下水自下而流土：当地下水自下而上流淌时产生的动水压上流淌时产生的动水压力等于土体的有效重度力等于土体的有效重度时，时，土颗粒之间的有效土

33、颗粒之间的有效应力等于零，土粒就处应力等于零，土粒就处于悬浮状态，这种现于悬浮状态，这种现象称为流土。象称为流土。2022/11/553管涌（机械潜蚀）：管涌（机械潜蚀）：土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走，时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体结构破坏，强度降低，压缩性增加，将这种现象称为管涌管涌。2022/11/554三、地下水的浮托作用三、地下水的浮托作用当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即产生浮托力。即产生浮托力。地下水不仅对建筑物基础产生浮托力，同样对其水位以下的岩石、土体产生浮托力。浮托力。2022/11/555四、承压水对基坑

34、的作用四、承压水对基坑的作用深基坑下部有承压含水层时，必需分析承压水头是否会冲垮基坑底部的粘性上层，通常用压力平衡概念进行验算。2022/11/5562022/11/557五、地下水对钢筋、混凝上的腐蚀五、地下水对钢筋、混凝上的腐蚀是一项困难的物理化学过程，在确定的工程地质与水文地质条件下，对建筑材料的耐久性影响很大。腐蚀类型分为三种1结晶类腐蚀2分解类腐蚀3结晶分解复合类腐蚀地下水的腐蚀作用：对钢筋、混凝土地下水的腐蚀作用：对钢筋、混凝土2022/11/558分解类腐蚀分解类腐蚀地下水中含有CO2，CO2与混凝土中的Ca(OH)2作用，生成碳酸钙沉淀。Ca(OH)2十CO2CaCO3十H2O

35、结晶类腐蚀结晶类腐蚀地下水中硫酸根离子与混凝土中的Ca(OH)2起反应，生成二水石膏结晶体CaSO42H2O，这种石膏再与水化铝酸钙CaOA12O36H2O发生化学反应，生成水化硫铝酸钙硫铝酸钙，这是一种铝和钙的复合硫酸盐，习惯上称为水泥杆菌水泥杆菌。2022/11/559结晶分解复合类腐蚀结晶分解复合类腐蚀地下水中NH4+、NO3-、Cl和Mg2离子的含量超过确定数量时，与混凝土中的Ca(OH)2发生反应MgSO4+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaSO4MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2Ca(OH)2与镁盐作用的生成物中，除Mg(OH)2不易溶解外，CaC12则易溶于水，并随之流失；硬石膏CaSO4一方面与混凝土中的水化铝酸钙反应生成水泥杆菌,另一方面，硬石膏遇水后生成二水石膏,水石膏在结晶时，体积膨胀，破坏混凝土的结构 2022/11/560腐蚀性评价标准腐蚀性评价标准2022/11/561