建设场地地下水勘察-岩土工程勘察

《建设场地地下水勘察-岩土工程勘察》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、岩土工程勘察教师：徐国栋Email:gdxu@ires.cn手机：13931631850防灾科技学院第8章地下水勘察建设场地中的地下水会直接影响场地的工程地质条件，影响工程建筑物的稳定性和耐久性。地下水在岩土工程勘察、设计和施工过程中始终是一下重要问题。岩土工程勘察时，应着眼于建筑工程的设计和施工需要，提供地下水的完整资料，评价地下水的作用和影响，预测地下水可能带来的后果并提出工程措施。第一节水在岩土中的存在形式自然界中岩土体的孔隙中赋存着各种形式的水，按物理性质的不同，可分为气态水、吸着水、重力水

2、、毛细水和固态水等。（1）气态水水呈气体状态，和气体一起充填在非饱和土的岩土孔隙中。气态水可由湿度相对较大的地方向较小的地方移动。（2）重力水存在于地下水位以下透水岩土层中的地下水，在重力或压力差的作用下在岩土层中流动。对土颗粒有浮力作用，能传递静水压力和动力压力，当重力水在土体孔隙中流分理处时，对所流经的土体施加渗透力。重力水的存在直接影响土体中的应力状态的分布。（3）吸着水吸着水是由土颗粒表面分子吸附于土粒表面的一层水。分为强吸着水和弱吸着水。强吸着水性质接近固体，可以抗剪切，但不能传递静水压力

3、，粘性土仅含强吸着水时呈固体状态。弱吸着水也称为薄膜水，由于距土颗粒表面较远，分子力的作用较小，成粘滞状态，不能传递静水压力，也不能在孔隙中自由流动。弱吸着水的存在，使土具有塑性、粘性，影响土的压缩性和强度，并使土的透水性变小。第一节水在岩土中的存在形式（4）毛细水毛细水是由于毛细管力支持充填在岩土中细小孔隙中的水。它同时受毛细管力和重力作用，当毛细管力大于水的重力时毛细管水就会上升到地下水面以上形成毛细管水带。毛细水能垂直上下运动，传递静水压力。在工程中，毛细管水上升高度对构筑物地下部分的防潮措施

4、以及地基土的浸湿和冻胀等都有重要影响。此外，在干旱区当地下水位埋藏较浅（小于毛细水上升高度时），地下水中的可溶性盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分逐渐积累在靠近地表处而形成盐渍土，造成土壤盐碱化。第一节水在岩土中的存在形式（5）固态水在地下一定深度范围内，当地层温度降至摄氏零度以下时，岩土体孔隙中的液态水（甚至气态水）会凝结成冰，形成固态水。固态水在水中起到胶结作用，形成冻土。某些细粒土在冻结时，往往发生体积膨胀，即冻胀现象。土体冻胀后，土的孔隙增大，结构变松，解冻后土的压缩性增大，强度降低。第一节水在

5、岩土中的存在形式地下水的类型：地下水是指赋存于地面以下岩土孔隙中的水，包括岩土体饱水带和包气带中所含的水。地下水的赋存特征不同，对岩土工程的影响有较大差别，其中最重要的是地下水的埋藏条件与含水介质的类型。地下水的埋藏条件是指含水岩层在地质剖面中的部位及受隔水层（弱透水层）限制的情况。根据地下水的埋藏条件可将地下水区分为包气带水、潜水和承压水。按含水层空隙性质的不同，又可划分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三类。第一节水在岩土中的存在形式（1）包气带水指地下以下、潜水位以上，位于包气带中的水，包括土壤水、毛细

6、水等。（2）潜水指饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水。潜水没有隔水顶板，潜水的表面为自由水面，称为潜水面。（3）承压水充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水称为承压水。第一节水在岩土中的存在形式第二节地下水在岩土工程中的作用1.地下水的浮托作用地下水对水位以下的岩土体有静水压力作用，并产生浮托力。当岩土体的节理裂隙或孔隙中的水与岩土体外界的地下水相通时，其浮托力应为岩土体的岩石体积部分或土颗粒体积部分的浮力。当建筑物位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上时，按设计水位的100

7、%计算浮托力；当建筑物位于节理裂隙不发育的岩石地基上时，按设计水位的50%计算浮托力；当建筑位于粘性土地基上时，其浮托力较难确定，应结合地区的实际经验考虑。2.地下水的潜蚀作用潜蚀作用常产生于粉细砂、粉土层中，即在施工降水等活动过程中产生水头差，在动水压力作用下，土颗粒受到冲刷，将细颗粒冲走，使土的结构受到破坏。产生潜蚀作用的条件如下：（1）几何条件：土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径，这是必要条件。当土的不均匀系数d60/d10>10时易产生。（2）当上、下两土层的渗透系数K1/K2>

8、2时，且其中一层为粉土或粉细砂时，在两土层界面处易产生。第二节地下水在岩土工程中的作用2.地下水的潜蚀作用（3）水力条件。当渗透水流的水力坡度大于产生潜蚀的临界水力坡度时易产生，产生潜蚀的临界水力坡度按下式进行计算：Ic=(G-1)(1-n)+0.5n式中Ic为临界水力坡降，G为土颗粒密度，n为土的孔隙度，以小数计。第二节地下水在岩土工程中的作用2.地下水的潜蚀作用防治地下水潜蚀作用，一般可从下列两个方面采取措施：①改变几何条件，在潜蚀逸出部位铺设反滤层是防止潜蚀破坏