工程地質(zhì)教案03

1、 第三章 水的地質(zhì)(dzh)作用 地表水 地下水共四十五頁第一節(jié) 地表流水(lishu)的地質(zhì)作用 一. 概 述 （一）地表水 暫時(shí)流水：大氣降水后短時(shí)間內(nèi)在地表形成流水。 經(jīng)常流水：通常所說的河流。 （二） 地表水的地質(zhì)作用：侵蝕、搬運(yùn)和沉積作用。 危害：坡面流水洗刷作用。 沿溝槽侵蝕作用和產(chǎn)生。 泥石流等。 第四紀(jì)沉積層：現(xiàn)代沉積的松散物質(zhì)。共四十五頁 二、暫時(shí)流水的地質(zhì)作用 (一) 淋濾作用及殘積層（Qel） 淋濾作用：大氣降水滲入地下的過程中，滲流(shn li)水不僅把地表附近細(xì)小破碎物質(zhì)帶走，還把周圍巖石中的易溶成分溶解帶走，使地表附近巖石逐漸失去其完整性、致密性，并把未被溶解、又

2、不易帶走的松散物質(zhì)殘留在原地的過程。共四十五頁 殘積層特征: 1破碎程度地表最大、愈向下愈小，逐漸過渡到基巖(j yn)風(fēng)化帶； 2物質(zhì)成分與下伏基巖成分密切相關(guān)； 3厚度與地形、降水量、水中化學(xué)成分等多種因素有關(guān)； 4較大的孔隙率，較高的含水量，強(qiáng)度較低； 5有水流動(dòng)或近于被水飽和時(shí)，易沿下伏傾斜基巖面滑動(dòng)。共四十五頁（二）、洗刷(xshu)作用及其坡積層（Qdl）面積大、水層薄，作用(zuyng)時(shí)間短暫；其中洗刷強(qiáng)度與降雨性質(zhì)、地形坡度、土壤巖石堅(jiān)硬程度和地表植被情況有關(guān)。初步估計(jì)，洗刷及沖刷作用(zuyng)的面積約在全國總面積的1/6。共四十五頁坡積層（Qdl） 斜坡(xip)上的風(fēng)

3、化碎屑物質(zhì)，在坡面流水作用下被搬運(yùn)到坡腳以后，由于坡度減緩，流速減低，搬運(yùn)碎屑物質(zhì)堆積下來形成斜坡(xip)腳下的堆積層，稱之為。共四十五頁 (三)沖刷作用及洪積層（Qpl） 沖刷作用：地表流水逐漸向低洼溝槽中匯集，水量漸大，攜帶的泥砂石塊(sh kui)也漸多，侵蝕能力加強(qiáng)，使溝槽向更深處下切，并不斷變寬的過程。共四十五頁共四十五頁共四十五頁 三. 河流的地質(zhì)作用(zuyng) (一) 河流的侵蝕、搬運(yùn)和沉積作用 1. 侵蝕作用 下蝕：下切河床，破壞河底，使河床變深 共四十五頁 側(cè)蝕：沖刷(chngshu)河岸，使河床變彎、變寬共四十五頁共四十五頁 2搬運(yùn)作用 物理搬運(yùn)：泥砂石塊(sh ku

4、i)。有懸浮式、跳躍式和滾動(dòng)式。 化學(xué)搬運(yùn)：可溶解的鹽類和膠體物質(zhì)。 3沉積作用和沖積層 （1）成分復(fù)雜,分選性好,層理明顯,磨圓度高。 （2）分布廣,表面坡度平緩。 （3）其中的砂、卵石、礫石層常被選用為建筑材料和良好的供水水源。共四十五頁共四十五頁共四十五頁(二) 河谷(hg)橫斷面及河流階地 1河谷橫斷面 河床 河漫灘 河谷斜坡 河流階地 江心洲（心灘） 共四十五頁 2河流階地 階地（臺(tái)地）：河谷內(nèi)河流侵蝕或沉積作用形成的階梯狀地形。 橫向階地：階地延伸方向與河流方向垂直。是由于河流經(jīng)過各種懸崖、陡坎，或經(jīng)過各種軟硬不同的巖石下切程度不同而造成的。 縱向階地：階地延伸方向與河流方向平行(

5、pngxng)。是地殼上升運(yùn)動(dòng)與河流地質(zhì)作用的結(jié)果。共四十五頁 3河流階地類型（縱向） 侵蝕階地：也稱基巖階地，階地表面由河流侵蝕而成，表面只有很少的沖積物，主要由被侵蝕的巖石(ynsh)構(gòu)成。共四十五頁 基座(j zu)階地： 階地表面有較厚的沖積層，階地由上部沖積層和下部基巖兩部分構(gòu)成。共四十五頁 沖積階地： 也稱堆積階地或沉積(chnj)階地，整個(gè)階地在階地斜坡上出露的部分均由沖積層構(gòu)成。共四十五頁第二節(jié) 地下水的地質(zhì)作用 一、概 述 (一) 巖土的主要水理性質(zhì) 水理性質(zhì)：巖土與水作用時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)。 容水性(shuxng)、持水性(shuxng)、給水性(shuxng)和透水性(sh

6、uxng)；溶解性、吸水性、軟化性、抗凍性、膨脹性及崩解性共四十五頁 1容水性：在巖土的孔隙、裂隙中能夠容納一定數(shù)量水體的性能 （1）容水的：粘土、泥炭、砂粘土、砂、礫石(lsh)； （2）微容水的：泥灰?guī)r、黃土、粘土質(zhì)砂巖、粘砂土； （3）不容水的：巖漿巖及類似的巖石。共四十五頁 2持水性：依靠分子引力或毛細(xì)力，在巖土孔隙、裂隙中保持一定數(shù)量水體，而且此水體不能在重力作用下自由(zyu)流動(dòng)的性能 （1）強(qiáng)持水的：泥炭、粘土、砂粘土 （2）弱持水的：泥灰?guī)r、粘砂土、細(xì)砂 （3）不持水的：卵石、礫石、粗砂共四十五頁 3給水性：被水飽和的巖土在重力作用下，能夠自由流出一定水量的性能 4透水性：巖

7、土容許水透過它的性能 （1） 透水的：礫石、卵石、砂、裂隙或巖溶(ynrng)發(fā)育的巖石 （2）半透水的：黃土、粘砂土、砂粘土 （3）不透水的：粘土、泥巖、頁巖及裂隙不發(fā)育的堅(jiān)硬巖石共四十五頁（二）水在巖土中的存在狀態(tài)(zhungti) 1氣態(tài)水 2吸著水(強(qiáng)結(jié)合水) 3薄膜水(弱結(jié)合水) 4毛細(xì)水(非結(jié)合水) 5重力水(非結(jié)合水) 6固態(tài)水共四十五頁共四十五頁（三）地下水的物理性質(zhì)與化學(xué)成分 1地下水的物理性質(zhì) 溫度、顏色、透明度、嗅昧、口味、比重、導(dǎo)電性及放射性等。 2地下水的化學(xué)成分 （1）地下水的主要化學(xué)成分 以離子、化合物和氣體三種(sn zhn)狀態(tài)出現(xiàn)。 Na+、K+、Ca2+、

8、Mg2+和C1-、HCO2-、SO42-等。共四十五頁 （2） 地下水按化學(xué)成分分類 按總礦化度分類 總礦化度：地下水中所含各種( zhn)離子、分子及化合物的總量。 總礦化度用水在105110下烘干后稱得的干涸殘?jiān)闹亓縼肀硎?gl)。地下水類型 淡水 弱半咸水 強(qiáng)半咸水 咸水 鹽水 總礦化度(gl) 1 13 310 1050 50 共四十五頁 按硬度分類(fn li) 硬度：指水中所含鈣、鎂離子的總量。 暫時(shí)硬度：煮沸后從水中去掉的Ca2+、Mg2+含量。 永久硬度：煮沸后仍留在水中的Ca2+、Mg2+含量。 類型：極軟水、軟水、微硬水、硬水、極硬水 按pH值分類：地下水類型 強(qiáng)酸性水弱

9、酸性水 中性水 弱堿性水 強(qiáng)堿性水 pH值 5 57 7 79 9 共四十五頁 二. 地下水的基本類型（一）地下水按埋藏條件分類(fn li) 1上層滯水 2潛水 3承壓水共四十五頁 1. 上層滯水 A. 主要靠大氣降水和地表水下滲補(bǔ)給； B. 分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致； C. 以蒸發(fā)或向下滲透到潛水中的方式排泄； D. 水量也小，季節(jié)變化大，容易受到污染； E .常常是引起土質(zhì)邊被滑塌、黃土(hungt)路基沉陷、路基凍脹等病害的重要因素。共四十五頁 2潛水（1）潛水的分布(fnb)及潛水面特征 潛水面:潛水的無壓的自由水面。通常，潛水面不是一個(gè)延伸很廣的平面，是一個(gè)有起有伏、有陡有緩的面，潛水面

10、形態(tài)一般與地表地形相適應(yīng)。共四十五頁 潛水埋藏深度：潛水面至地面的垂直距離。 潛水層厚度(hud)：潛水面至下部隔水層頂面的垂 直距離（含水層厚度(hud)）。 潛水位：潛水面上每一點(diǎn)的絕對標(biāo)高。（2）潛水的補(bǔ)給、徑流和排泄 大氣降水、地表水、承壓水潛水地表水（河流、泉山區(qū)）、蒸發(fā)（平原區(qū)）共四十五頁共四十五頁 （3）潛水等水位(shuwi)線圖的用途 確定任一點(diǎn)的潛水流向。 確定沿潛水流動(dòng)方向上兩點(diǎn)間水力坡度。 確定任一點(diǎn)潛水埋藏深度。 確定潛水與地表水之間的補(bǔ)給關(guān)系。共四十五頁 3承壓水 承壓水的分布自流盆地及自流斜地 承壓水頭：承壓水位到隔水層頂板(dngbn)間垂直距離。 含水層厚度：

11、隔水層頂、底板間的垂直距離。共四十五頁（2）承壓水的補(bǔ)給、徑流和排泄 大氣降水(jingshu)、地表水、潛水承壓水（泉）地表水、潛水共四十五頁(二) 地下水按含水層性質(zhì)分類(fn li) 1孔隙水 孔隙上層滯水、孔隙潛水和孔隙承壓水 2裂隙水 （1）風(fēng)化裂隙水 （2）成巖裂隙水 （3）構(gòu)造裂隙水（脈狀、帶狀、層狀） 3巖溶水共四十五頁三、地下水的地質(zhì)作用 1、剝蝕作用（潛蝕） 機(jī)械潛蝕 化學(xué)溶蝕（巖溶） 2、搬運(yùn)作用（機(jī)械、化學(xué)搬運(yùn)） 3、沉積作用（機(jī)械、化學(xué)沉積） 脈體（礦脈）、 堅(jiān)硬巖石(ynsh)、 泉華共四十五頁 四.地下水對土木工程的影響 （一）地下水對混凝土的侵蝕(qnsh) 地

12、下水中各種化學(xué)成分與建筑物中的混凝土產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土中某些物質(zhì)被溶蝕，強(qiáng)度降低，結(jié)構(gòu)遭到破壞； 在混凝土中生成某些新的化合物，這些新化合物生成時(shí)體積膨脹，使混凝土開裂破壞。共四十五頁1. 溶出侵蝕： HCO3- 2.0mgl或暫時(shí)硬度3度。 2. 碳酸侵蝕：水中具有侵蝕性CO2 3. 硫酸侵蝕： SO42-250mgl。 與水中的氫氧化鈣的生成(shn chn)二水石膏，甚至水化硫鋁酸鈣結(jié)晶，體積分別增大2到31倍。 （水泥細(xì)菌）共四十五頁 4. 一般酸性侵蝕：pH值5.2 5. 鎂鹽侵蝕：Mg2+l000mgl。(二) 地面沉降(三) 流砂、潛蝕、砂土液化、管涌、基坑突涌 流砂:松散細(xì)顆粒土被水飽和后，在壓差作用下，產(chǎn)生懸浮流動(dòng)的現(xiàn)象。 潛蝕:土中細(xì)小顆粒穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流帶走。 管涌：地基土在某種滲透(shntu)速度的滲透(shntu)水流作用下，其細(xì)小顆粒被沖走，土中形成一種能穿越地基的管狀滲流通道，從而掏空地基或壩體，使地基或斜坡變形、失穩(wěn)。共四十五頁共四十五頁共四十五頁內(nèi)容摘要第三章 水的地質(zhì)作用 地表水 地下水。暫時(shí)流水：大氣降水后短時(shí)間內(nèi)在地表形成流水。2物質(zhì)成分與下伏基巖成分密切相關(guān)。（1）成分復(fù)雜,分選性好,層理明顯,磨圓度高。階地表面有較厚