岩土工程师辅导资料:地下水类型.运动规律

　　熟悉地下水的类型和运动规律;熟悉岩土渗流特性及其对工程的影响;掌握抽水试验、注水试验、压水试验的方法及其成果的应用;掌握地下水对建筑材料和金属腐蚀性的评价方法。

　　内容提要：地下水的赋存类型及其对工程的影响;地下水参数及常用参数的测试方法;地下水的腐蚀性的评价方法及标准。

　　重点、难点：地下水对工程的影响;抽水试验、注水试验、压水试验求参数的公式(难点);腐蚀性评价。

　　一、地下水的类型和运动规律

　　1、 地下水的类型：

　　按地下水的物理性质划分为：气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水、固态水;按地下水的赋存特征划分为：上层滞水、潜水、承压水。

　　2、运动规律：地下水运动分为层流和紊流。地下水在土中或微小裂隙中以不大的速度连续渗透时为层流运动;在岩石的裂隙或空洞内流动，会产生紊流。地下水的渗流速度一般符合达西定律。

　　二、地下水对工程的影响

　　1,潜水上升，引起盐渍化，增大腐蚀性。

　　2,河谷阶地、斜坡及岸边，潜水上升，增大浸湿范围，破坏岩土体的结构和强度

　　3,粉土、粉、细砂层中，潜水上升，会产生液化。

　　4,水位上升，可能使基础上浮使建筑物失稳。

　　5,膨胀土区，水位上升或土体水分增减，使膨胀岩土产生不均匀胀缩变形

　　6,寒冷地区，潜水上升，冻结，地面隆起。解冻降低抗压强度和抗剪强度。导致建筑物开裂、失稳。

　　7,地下水位在压缩层范围内突然下降，增加自重应力，使基础产生附加沉降，导致变形破坏。

　　另外基坑支护中的地下水的影响、地表塌陷、地面沉降都可能与地下水有关。

　　三、地下水参数

　　1.渗透系数k(m/d)其物理意义可从达西公式v=kI中表明，即水力坡度(I)等于l时，水的渗透速度即为渗透系数。

　　2.导水系数T(m2/d)：表示地下水通过岩土层的能力，它是水力梯度等于1时，通过1m宽度含水层整个饱和厚度的地下水水量，在数值上等于渗透系数k与含水层厚度M的乘积，即：T=k*M

　　3.导压系数a：又称水压传导系数，表示水压力从一点传到另一点的速率，a值由含水层厚度(m)与渗透系数k的乘积除以储水系数S所得，即:a=k*M/S

　　4.储水系数(S)或称释水系数、弹性给水系数，表示水压变化lm时，从单位面积(1m2)含水层中释放或储存的水量。对于潜水含水层其储水系数在数值上等于给水度。

　　5.越流系数(ke)表示地下水通过弱含水层渗流到主要含水层的能力，它等于含水层与越流弱含水层之间水头差为lm时，通过lm2越流分界面上的流量，即：ke=k`/m` 或 ke=km/B2式中k`、m`分别为含水层顶板或底板的弱含水层的渗透系数和厚度。

　　6.越流因素B表示越流含水层之间相互作用大小的参数,B=(kmm`/k`)1/2

　　四、地下水位测定

　　测定水位可根据工程性质，施工条件以及量测精度选用水位计类型。

　　1.测钟：为直径25～40mm，长50～80m的金属圆筒制成，上端封闭连接测绳;精确度为l～2cm。

　　2.电池水位计：由电极、导线、微安电流表、干电池组成，精确度1cm左右。

　　3.自动水位记录仪：采用钟表发条原理自动记录，可连续工作自记水位，精确度为±1.5cm，适用于孔径大于89mm的孔(井)。

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