地下水與孔隙水壓力

地下水和孔隙水壓力

目錄1地下水的賦存和靜水壓力2滲流、滲透力和滲透破壞3超靜水壓力4地下水與工程

1地下水的賦存和靜水壓力

1.2地下水位和水頭

第一層地下水的穩(wěn)定水位靜水壓力為零的位置不一定是飽和土和非飽和土的分界線初見水位和穩(wěn)定水位潛水面，靜水壓力為零。承壓水零壓面根據(jù)壓力水頭確定。與潛水水位相同，其水頭位置也是靜水壓力為零的位置。地下水位和水頭

波動決定于補給、排泄的平衡關(guān)系地面水和地下水,統(tǒng)一的水循環(huán)。補給大于排泄，地下水積累，水位或水頭上升；排泄大于排給，含水層中的水被消耗，水位或水頭下降。地下水位和水頭

超采開采靜儲量，伴隨著補排關(guān)系的變化，地下分水嶺外移，地表水轉(zhuǎn)為地下水。地下水位低時，地表水轉(zhuǎn)入地下，甚至消失；減采地下水位升高后，增加靜儲量，地下分水嶺內(nèi)移，地表水增加，以泉的形式溢出。地下水位上升，地下水補給地表水，又出現(xiàn)地面涇流。1.2包氣帶水和毛細(xì)帶水

包氣帶水

1）位于地下水位和毛細(xì)帶以上，大氣降水滲入地下的通道；2）只有一部分孔隙充水，呈非飽和狀態(tài)；3）存在基質(zhì)吸力，孔隙水壓力為負(fù)值；4）壓力不能用普通方法量測，只能用張力計或基質(zhì)吸力計量測；5）滲透系數(shù)對于同一類土不是常數(shù)，隨含水量而變，含水量越低，滲透系數(shù)越小，毛細(xì)帶水

1）上升高度與土的顆粒大小、顆粒級配有關(guān)，粘性土上升高度較大；2）隨高度增加，含水量降低，由毛細(xì)飽和帶過渡到非飽和帶3）孔隙水壓力為負(fù)值；4）存在毛細(xì)滯后現(xiàn)象，3潛水和承壓水同一含水層，隨空間位置不同，有的地方表現(xiàn)為潛水，有的地方表現(xiàn)為承壓水，但靜水壓力為零壓面（潛水水位和承壓水水頭）仍是連續(xù)的。隨著季節(jié)的不同，年度的變化以及人為干預(yù)，同一含水層的性質(zhì)可能轉(zhuǎn)化，從潛水轉(zhuǎn)為承壓水或從承壓水轉(zhuǎn)化為潛水。層間潛水4上層滯水

局部性和暫時性，無統(tǒng)一的有規(guī)律的水位，形不成統(tǒng)一的有一定規(guī)模水體，上層滯水下邊存在非飽和帶。不存在側(cè)向地下水體補給，更無下層含水層的越流補給上層滯水

工程建設(shè)后有時可能不復(fù)存在，但也可能使水體擴(kuò)大，連成大片。對工程的主要影響是基坑開挖，破壞土釘墻穩(wěn)定，造成樁間土坍塌是否存在浮力？視水體與建筑物的相對尺寸和相對位置而定。

5裂隙水和巖溶水

水體形狀的高度不規(guī)則性水流性質(zhì)和特殊性富水性的高度不均勻6孔隙水壓力形式：

靜水壓力。靜止的地下水只存在靜水壓力，孔隙水壓力就是靜水壓力。滲流孔隙水壓力。作滲流運動時，除靜水壓力外，還有沿滲流方向的滲流孔隙水壓力，產(chǎn)生滲流力。超靜水壓力。由于某種靜力或動力作用，在靜水壓力基礎(chǔ)上增長，有非穩(wěn)定性質(zhì)，有發(fā)生、積累、消散的過程，對土的有效強(qiáng)度影響很大。負(fù)孔隙水壓力。存在于非飽和土中。

7靜水壓力特征

壓力的等向性壓力的三角形分布與土的滲透系數(shù)無關(guān)與土的孔隙度無關(guān)①工程含水層弱透水層孔隙水中靜水壓力的傳遞砂土、粉土、粘性土均適用有效應(yīng)力原理包括水壓力、浮力密實的硬粘土，是否傳遞水壓力？是否服從達(dá)西定律而流動？是否作用靜水壓力？地下結(jié)構(gòu)上是否作用完全的浮力？7.地下水位升降對巖土工程的影響

地下水位上升的影響：降低地基承載力，建筑物附加沉降增加地下工程防水抗浮設(shè)施產(chǎn)生濕陷、脹脹、溶陷、凍脹加劇液化勢邊坡失穩(wěn)，老滑坡復(fù)活治澤化、鹽堿化、改變環(huán)境地下水位下降的影響產(chǎn)生地面沉降誘發(fā)地面塌陷誘發(fā)地裂縫造成海水入侵造成水源枯竭，水質(zhì)惡化

2滲流、滲透力和滲透破壞

2.適1綿流網(wǎng)穩(wěn)定暈滲流羊場的拉普盡拉斯鉛方程眨：ψ為流柜函數(shù)欣，φ為勢幣函數(shù)流網(wǎng)轎性質(zhì)(1湯)等勢女線與般流線正交；(2輔)如各等等勢偶線間字的差射值相炊等，株各流蔥線間拜的差識值相獎等，乎則各更網(wǎng)格桂的長寬辛比相辨等；流網(wǎng)汗性質(zhì)(3逝)如研高究區(qū)悶總流鍵量為程,劃亂分為榜個流妻線分?jǐn)〉?，媽則每分娘道流碰量為如研園究區(qū)侄總水秒頭差她為，腸劃分語為個璃等勢慎分格宣，則每等稿分格訴的水秘頭差嫂為(4糞)當(dāng)a狀=b問時，旅流經(jīng)頂研究彼區(qū)的流量由下見式求賠得：流網(wǎng)毀性質(zhì)(5宗)不透盼水邊支界，等明勢線遺與之掠垂直幟，流鞏線與半之平榜行；等水自頭邊標(biāo)界，流泡線與茫之垂擠直，環(huán)等水些頭邊典界就件是等奇勢線邪；(6樹)等勢脹線越密揀，水鵲力梯遷度越手大；流線越密柴，流物量越襲大。(7材)網(wǎng)格負(fù)越密，水崇力梯被度、酒流速壘、流渴量越甚大，扁由滲棋透造餡成的簽孔隙更水壓趣力越妖大，薄越易素產(chǎn)生還滲透碗變形愧（滲地透破黎壞）脊；反之秘，網(wǎng)王格越狂稀，過水流帳越平散穩(wěn)。2.佳2撕越層鮮滲流淺的水存頭變買化無越頁流滲耳透2.恨3滲透皇力地下帥水在箱土體劫流動異，受瓜土粒旁的阻仇力，事對土寇粒施器加滲闖流力談。滲流宣力是謊體積遺力，輪量綱蹦與水供的重引度γω相同唉，大根小與悠水力每梯度i成正步比，默方向嗚與水苗流方窮向一頸致2.呆4滲透飾破壞流土向上助的滲內(nèi)流力遙克服迷了土仗的向增下重槐力時壤，土淚顆粒耕懸浮艇，移魚動，織發(fā)生芳流土?xí)浴６喟l(fā)暮生在乓級配男均勻開的粉副細(xì)砂茶或粉塞土中前，具有忙突發(fā)紛性，涂危險苦性很控大流土過的治揉理原慣則（1）減單小或技消除蘆水頭鵲差；（2）增嫂加滲鏈流途袖徑；（3）在用滲流本出口倉處覆饒蓋透敲水材廈料，悔平衡桿滲流獨力；（4）用偵注漿慈等法禾改良您土性揭。管涌滲流癥作用協(xié)下，艷細(xì)顆晌粒在易粗顆姜粒形虧成的至骨架淚孔隙扮中移預(yù)動流碑失，局孔隙梢擴(kuò)大萌，滲遵流速限度增淹加，芬較粗久顆粒耽繼續(xù)挺被帶俘走，凳在土全體內(nèi)葡形成謙貫通蹤蝶的水響流通廊道。管涌很在滲潮流出駐口處胃首先聰發(fā)生肝，逐滋漸向疤內(nèi)部個發(fā)展那，是際漸進(jìn)揪性破襪壞。一般種發(fā)生樹在砂澆礫土派中。晉顆粒探大小通差別倦大，限缺乏存某種鋪粒徑門，孔弄隙大癥且互童相連你通。防治辣管涌震的原限則改變校幾何漁條件并，在滲精流溢爆出部返位輔芒設(shè)反廣濾層衰；改變扯水力氧條件墊，降腐低水去力梯求度。流土議與管傘涌的引判別不均濾勻系到數(shù)大劫于5的不絹連續(xù)焦級配迫土，流土段：管涌杰，pr＜25悠%；過渡勢型25廁%≤Pr＜35航%突涌坑內(nèi)買承壓撿水上汁覆不鋸?fù)杆椎母舸剿畬友牛谂艹袎浩滤^屆壓力毀作用歷下破升壞，靜力刻平衡滅問題流砂居及其縱他滲購流引檢起的潮破環(huán)常把蟻流砂瞇和流生土混蓄為一踐談,實際貿(mào)上流勇砂的輸范圍纏更廣檔一些蹦。流土窗發(fā)生遙在垂陪直向鄭上滲去流而流前砂可遠(yuǎn)能發(fā)蒼生在塊任何掃方向搖。止水鍛蜼幕葉的基夏坑，府坑外飯地下蘇水向廈下滲根流，膝坑內(nèi)休向上瞇滲流宿，向敬下的羞滲透升力增筆加主祥動土陡壓力語，向售上滲彼透力慮減少貨被動言土壓鄙力。3超靜疫水壓牛力超靜蓬水壓叨力的采特性受到沫外力餅，包徹括靜縱壓加?xùn)|載，伏沖擊翠荷載乏、打腦樁、岔車輛測振動夕，地錯震等反作用省，由土鳥顆粒月承擔(dān)涌的壓槍力（幸有效率應(yīng)力憐）全挎部或你部分放由孔垂隙水桑承擔(dān)稅，孔癥隙壓席力上哄升、金積累愧，有香效應(yīng)魯力降襯低。隨著乒孔隙頭水從鞋土中愈排出趴，超熔靜水箱壓力敞消散掃，直碧至恢饅復(fù)原湯來狀宏態(tài)。消散信的快屑慢決起定于嗓土的室滲透銅性質(zhì)觸和滲芹流路鞏徑的邁遠(yuǎn)近切。3.儀2壓縮笑固結(jié)叼過程遺中的皂孔隙杰水壓笑力假定床：（1如）土是適均質(zhì)尚的，痕各向瞞同性沾和完謹(jǐn)全飽滾和的煙；（2）襲土粒壟和水愿均不鋪可壓陳縮，栗土的豆壓縮聰完全院由于世孔隙拋比的猛改變棋和孔酒隙水臟的排軍出；（3駁）附邀加應(yīng)毫力沿眼水平感方向撤無限鵝均勻薦分布巴，土賄的壓軌縮和烏滲流脆是豎喪向的覽；（4）雹滲透俘固結(jié)尤過程街中，故土的稼滲透熱系數(shù)抵和壓餐縮系旗數(shù)不真變，扒滲透棄服從弱達(dá)西手定律輩；（5擊）外肝荷一夠次驟倡然施耐加，融固結(jié)繡過程砍中保摧持不鐘變。一維液滲透聞固結(jié)帽解一維貢滲透斗固結(jié)指過程超靜涉水壓歇力增非長和柱消散（1際）固餡結(jié)沉琴降是歡孔隙跳水壓錘力消曬散的里過程店；（2）籮固結(jié)葡沉降槐速率李決定艱于土釣的滲斯透系蹦數(shù)和排售水路脂徑；（3霸）滲畝透系桑數(shù)很墾小的對軟黏金土，吧不解賠決排朱水問確題的解單純佩預(yù)壓環(huán)，效標(biāo)果不勸好；（4慌）為單加速賠固結(jié)栽沉降慨，建槳立排泥水通秀道（古如砂榜井）凡，消覺散孔桐隙水傅壓力的是最孟有效究的措宣施。3.糊3孔隙鑄水壓穗力與旺土的歲抗剪埋強(qiáng)度（1年）砂旅土孔傲壓消客散快川，正扔常加披荷速臟率，難強(qiáng)度開與加架荷速咽率關(guān)育系不赤大。但迅墊速發(fā)歐展的田大變呀形，箱飽和吵松砂懸可能伴靜態(tài)黃液化批，產(chǎn)請生流鋼滑。勤地震侮瞬時磚動荷差載松抬砂液舍化。（2號）粉農(nóng)土和指粘性燦土，唐加荷概初期何孔壓愁最高誕，有膛效強(qiáng)總度最遞小，彈最危鑰險，隨時燥間推懼移，屆孔壓追消散胖，有灰效強(qiáng)袋度提姻高，傻安全減性提敘高。錯滲透標(biāo)性越切小，家提高洗越慢燭。(3遲)慢速嫩加載玻有利總于充供分發(fā)住揮土脂的強(qiáng)早度,騰提呢高安夏全度臉。正常參固結(jié)畜粘土市與超皮固結(jié)業(yè)粘土判的臭三軸稿固結(jié)稍不排贊水試付驗靜態(tài)沸液化不同場密度蒼飽和統(tǒng)砂土結(jié)的固老結(jié)不幣排水味試驗(欲a)應(yīng)力急遍變塑關(guān)系歪曲線(b聾)孔隙屈水壓振力默（c）有多效應(yīng)遠(yuǎn)力路虎徑靜態(tài)蓄液化孔隙番比大于抱臨界熔孔隙遙比的阻松砂，應(yīng)皇變軟犯化，剪縮最趨勢，隨幸著應(yīng)養(yǎng)變的收加大垃，超迷靜水弟壓力刻急劇治上升怠，有隸效應(yīng)粉力迅京速降忠低，紙砂土洪呈流食動狀依態(tài)。臨水延松砂辟的“流滑”就戰(zhàn)是這分種靜勻態(tài)液倒化，3.尤4地震拍液化跪的孔潛隙水癢滲流規(guī)范燒公式條，解板決了差普遍舒性的赤大問答題。公式懼是粗夏糙的火，判驕別成漁功率辰只有劈燕百分部之八哥十幾媽，有鄉(xiāng)豐百分得之十退幾是亭不成掀功的數(shù)據(jù)挨的代仍表性臭十分軟有限鑼，推拳廣到塑其他犯場地絹有多優(yōu)少可蛛信度液化臉仍是小世界央性難賣題。規(guī)范荷公式傭只考勵慮了澤地震音烈度僵、土釋的密尋實度侵、地療下水艇位和斥所在返深度潮，忽略臥重要進(jìn)因素僅：1微地嫩貌和旦地質(zhì)織成因吳，河辯漫灘避、低求階地駐、古疲河道冬最易蕩液化倍；2成層冷條件后，夾想粘性嫁土有逐抑制嚼噴水赴冒砂舍的作伍用；3顆粒們級配碗，粒翼度均襯勻的涂粉細(xì)女砂最點易液盯化；4歷史令上發(fā)丈生過溉液化賞的地鳳段最學(xué)易重曉復(fù)發(fā)咱生，綜合如判斷聲。液化主原因泰和宏合觀標(biāo)喂志在地膊震動繭作用霜下，菌松砂糖和密瓶度小皆的粉倦土發(fā)隱生剪丈縮，纏孔隙雹水壓血力急社劇增邀長，統(tǒng)不能種及時鉤消散鐮，使沙有效奧強(qiáng)度依喪失液化務(wù)對工虎程的姻危害種表現(xiàn)巖噴水奴冒砂俱和滑肆移。棒宏觀徒液化溝的標(biāo)尸志噴水就冒砂鬧與超借靜水客壓力狡滲流冒有關(guān)噴冒所的主餃要危崇害(1恥)量水叢土流狂失，運地面您和建垃筑物臟大幅淘沉陷勢，數(shù)革值無簽法定塞量預(yù)彼測；(2班)土變復(fù)得極償不均齒勻，另噴冒弱孔周飲圍土鉤的結(jié)致構(gòu)完拜全改局變，奪極為蝕松散婦，標(biāo)楊貫錘不擊數(shù)撓甚至島為零純。(3）由擇于地宗形、牛地層斬、房思屋、慶井、莊管道迎等的兇影響凈，噴和冒孔旦分布宴很不啄均勻棟，加盜強(qiáng)了喝地基呼的不肚均勻喝性。(4皇)模型柜試驗鉛發(fā)現(xiàn)壤，噴乳冒前踐地基皮中有春“水事夾層險”，常完全遠(yuǎn)沒有勺強(qiáng)度告，遠(yuǎn)犬小于依土的掛液化籍殘余咬強(qiáng)度宿。液化壤滲流耳運動用的特布點（1）水彎來源糊于震醒后砂肆土增杏密排看出的合孔隙爪水，非穩(wěn)侵定流五運動火。（2）平踩原區(qū)女排泄鉗基準(zhǔn)星面為蠟地表緞，水流過方向柱自下位向上砌。（3）地爐下水范運動火的動晴力是超靜噸水壓鞭力而非丑靜水送壓力葉。（4）不嘆同深雙度流別速和輸流量謀變化返的變量腫運動，流購速、染流量鉆和水昆力梯畝度，腳越淺擊越大濃，地表柄最大。噴水季冒砂宣原因（5）水肺力梯相度超過須臨界發(fā)值后，攀砂粒蜘浮在咸水中命，發(fā)趣生滲流放液化，砂爐冒出配地面待。（6丈）隨獅著孔衰壓消序散，刪流速托、流告量、仰水力蓬梯度親減小倆,飛直至餃消失夢，土體符重新鼻固結(jié)。噴水灘冒砂凝是滲裝流液鵝化的芝產(chǎn)物，并肝非振喇動液堪化直倡接引菊起，續(xù)時間酒在地傭震發(fā)侍生之拾后。本質(zhì)冠上是村地震蝴的一踩種次生查震害。3.梳5壓實凍、強(qiáng)收夯、蠅擠土示樁的鑰孔隙羞水壓丘力“橡皮臟土效應(yīng)堪”，擠土間樁的歪棄樁，船斷樁籌和浮備樁嚴(yán)策重破裂壞地膽基，律甚至鋸打樁湖不如乳不打啟樁。土不兔能被貓擠實內(nèi)和壓烤實，破壞我了土識的結(jié)裕構(gòu)強(qiáng)借度，孔隙鴨水壓構(gòu)力使染土的舍有效磨強(qiáng)度傻大幅績度降狀低，倒已固犧結(jié)的爐土又應(yīng)恢復(fù)持到欠固衛(wèi)結(jié)狀態(tài)飲，需要宴很長臟時間僑才能潔恢復(fù)仰原來階的強(qiáng)夫度。建立攝下列冊概念賄：（1踏）透亞水性領(lǐng)小的看飽和瀉軟粘猜性土蟻，不沙宜壓爆實、雀夯實補、擠播密進(jìn)蟻行地陰基加效固。（2和）透僑水性剩小的犧飽和陽軟粘仔性土戲，對屈樁數(shù)柄多的廈樁筏元基礎(chǔ)祖,匙慎用柔擠土冰樁。（3冠）樁賢筏基指礎(chǔ)采伶用擠荷土樁徒時，評嚴(yán)格踢控制吧樁距案，不絮能過蛙密。（4彩）施說工時橋跳打處，設(shè)寄置孔爛壓監(jiān)己測點蒸，及叼時調(diào)麗整施指工進(jìn)臉程，盡嚴(yán)格選控制抽孔隙合水壓搬力3.季6非飽姨和土逗的負(fù)吊孔隙膨水壓熟力Fr謠ed榮lu亭nd紀(jì)的非吸飽和評土強(qiáng)慈度準(zhǔn)歇則：后一煩項也只稱為撕“假粘毛聚力”，s＝(ua-uw)是基質(zhì)池吸力，隨臺著飽絞和度要增加嫩，吸非力減遲少，申使粘掛聚力修減小唇，抗杜剪強(qiáng)曾度下永降，基坑忙失事釣和滑猛坡一盼般在魄雨后這發(fā)生4地下沖水與窗工程4.藍(lán)1地下閘室抗拜浮水成位的拾確定主要鬧因素臨有：1)大氣捕降水敬的季啊節(jié)變璃化和健多年走變化狐；2)區(qū)域慎地質(zhì)彩和水摘文地磁質(zhì)背扛景，兄場地消及其蕩附近藥的地看形地強(qiáng)質(zhì)和脆補排傾條件身；3)地下貓水開功采、淹水庫處放水返、跨茂流域富調(diào)水樸等人詠為因質(zhì)素；4)政府錢對水脂資源岸和水詞環(huán)境荷的綜跌合調(diào)努控?？垢」潘灰龅拇_贊定水位菊上升遷影響好，隨討工程掌重要嘴程度赴和要得求嚴(yán)愈格程費度而付異。箱筏若基礎(chǔ)川，結(jié)演構(gòu)浮巷起、放傾斜應(yīng)或結(jié)省構(gòu)損覆壞；柱基雙和條蔑基，嘴不構(gòu)膛成浮特力，邁地下懷室進(jìn)史水。不是宅單純番勘察按問題糕，單餐純自岡然科肆學(xué)問故題與投紋資決旋策、適發(fā)展熱水平捏、經(jīng)揚濟(jì)政撈策有樸關(guān)，不可蝕預(yù)知拋性很各強(qiáng),郵需與搏投資烈單位盲、設(shè)莫計單革位共窄同決識策。抗浮老水位抹的確撫定依靠眠有經(jīng)組驗的須專業(yè)篇人員細(xì)，在販掌握務(wù)充分才資料扇的基敵礎(chǔ)上僻綜合停判斷蝦。重鍋要工抓程有黃時需削召開移專家先會議爭集體父論證祥。與地我震、妹洪水疑等突聾發(fā)性陰災(zāi)害耕不同凳，地賓下水注位上深升不芹是突羅發(fā)事獄件抗浮桂水位典的確哪定北京資為例多年縱變化地下竭水的慘開采水庫負(fù)的蓄漁水放便水南水臨北調(diào)統(tǒng)一終調(diào)配4.穩(wěn)2多層撒地下拜水的屆抗浮牙水位上層棗滯水喜的浮衣力實際推上為“懸翠”水。粘柜土層功A點上水壓艷為0濱，B欲點水劑壓也少為0賺。多層帆潛水誤和承聚壓水店的浮窩力由滲流勾計算決定砂土中的羨浮力說只由藥本層澇水測營管水闖頭決良定；粘土中則糊與其忍上層熄水及汁下層仗水之促間關(guān)護(hù)系有只關(guān)A地下龍結(jié)構(gòu)暴在①牢層（砂土）中,浮力攤按靜消水壓疏力計蕉；B處于叫②層單（粘土）中傻，浮力塞在γwhl和0之間磨線性釀變化啊；C在③始層（砂土）中乞，浮力音與潛破水1無關(guān)企，按水潛水2靜水擔(dān)壓力悄分布精；d.處于亮④層脅（粘土）中腸，浮力滲既與旗潛水2有關(guān)恭，也座與承核壓水1有關(guān)登；e.處于救⑤層挖（砂土）中拴時，浮力予只與剃承壓周水1有關(guān)潛，按靜庸水壓桿力?pw＝?Z·γw變化漸。浮力餅計算夠的其匹他問效題側(cè)壁紹摩阻裝力有宅利于袍抗浮一般掠只作諷為安踩全儲棕備，飽和槍軟粘眾土中奧地下風(fēng)連續(xù)邪墻和佳沉井餅，上譜浮產(chǎn)喪生負(fù)壇孔壓帳，不堤明顯趨上浮民。但噴負(fù)孔伸壓會蠻逐漸深消散高，不杜能用罪于永杏久建悼筑設(shè)豬計地下淘室肥咽槽無稻粘性鼓土回逼填，刃降雨食充水謹(jǐn),從自防由水尖面起傘算的市全部掏浮力冰。4.湖3配基坑照降水一般段采用裘布步依公式盈推導(dǎo)仙出的潛水桑完整郊井、承壓挽水完趁整井蒜、潛水腔不完辦整井抖、承壓早水完脊整井情、不粘完整而井的大井卸公式計算大井亡公式重問題一、培將基概坑假話定為蒼大井蔥顯然財很粗記糙。二