地下水的基本类型有哪些?地下水对土木工程的影响有哪些?

2025-03-21 03:45:16
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回答1:

地下水按透水层中水的饱和与否以及积聚贮存条件分为饱气带水、潜水和层间水等三个基本类型。

1.饱气带水:地表以下不深的地带,岩石的空隙未被水充满,呈不饱和带地下水,称作饱气带水。饱气带水主要呈吸着水、薄膜水和毛细管水状态,重力水较少且富含O2、CO2等。重力水流经此带时,只有在水量充足时才能在有隔水层的地段局部形成上层滞水。此带一般和潜水相连通,其下限往往就是潜水面。

2.潜水:地面以下第一个稳定的隔水层以上的具有自由表面的重力水,称为潜水。它是由大气降水和地面流水等经过饱气带往下渗透,遇到第一个稳定的隔水层后逐渐积聚,将岩石空隙充满呈饱和带的重力水。潜水顶部连续的自由表面,叫潜水面,它随地形的起伏而起伏。

3、层间水:层间水:两个隔水层之间的透水层中的重力水,称为层间水。层间水的主要来源是渗透的重力水。其存在条件是倾斜岩层中透水层夹在不透水层之中,同时其高起部分露出地表接受渗透水或潜水补给,如构造盆地、向斜或单斜构造等。层间水有传递静压力的性质,水量充足时其深处的水体受到上部水柱的压力而具有承压性,叫承压水。

地下水对土木工程的不良影响:

一、地基沉降

危害:
(1)松散沉积层中进行深基础施工时,
人工降低地下水位——使周围土层 产生固结沉降。
(2)抽水井的滤网和砂滤层设计不合理或施工质量差,抽水时细小颗粒同地下水一起带出地面——周围地面土层不均匀沉降——造成地面建筑物和地下管线损坏。
(3)抽水时在水周围形成降水漏斗——使周围建筑物或地下管线产生不均匀沉降,甚至开裂。

二、 流砂

流砂——地下水自下而上渗流时产生流动的现象,它与地下水的动水压力有密切关系。

动水力:地下水在渗流时作用于单位体积土骨架上的力,亦称动水压力。

产生流砂的条件:1)地下水动水力大于土粒的浮重度
2)地下水水力坡度大于临界水力坡度
危害及防治:流砂——土体流动——地表塌陷或建筑物的地基破坏。

三、潜蚀

1)机械潜蚀:土粒在地下水的动水力作用下受到冲刷,将细粒土冲走,使土的结构破坏,形成洞穴的作用,形成管涌。

2)化学潜蚀:在地下水和一氧化碳等作用下,能使岩石中的长石、云母等矿物变为高岭石、绢云母和其他粘土矿物。

四、地下水的浮托作用

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,即浮托力。

五、基坑突涌

建筑基坑存在承压水时,当开挖基坑减少了基坑底部隔水层的厚度,当隔水层较薄时承压水的水头压力冲破基坑底部的现象。

其后果是基坑冲毁,地基破坏

六、地下水对钢筋混凝土的腐蚀

地下水某些成分含量过多时,对砼可溶性石料,管道、钢铁等都有侵蚀危害。

回答2:

  1. 关于地下水按水力性质的分类,目前世界各国水文地质学家已基本趋向一致。但是由于把水头压力高出含水层顶板的地下水统称为“自流水”具有较大的局限性,同时考虑到与地下水动力学中两类地下水运动微分方程建立的基础相一致,所以几乎所有的水文地质学家都认为,从水力学观点把地下水划分为潜水和承压水两大类型最为合适。此外,由于地下水的水力学性质主要决定于含水层的埋藏条件,故一些水文地质文献又把地下水按水学性质的分类,称之为地下水埋藏类型的分类,并根据埋藏条件把地下水划分为上层滞水、潜水和承压水三大类型。某些文献上还加了一个“层间地下水类型”。实际上这种贮存于两个隔水层之间、又不具承压性质的含水层,从水力学性质来看,仍属潜水。

  2. 地下水的浮力对结构设计和施工有不容忽视的影响.结构抗浮验算与地下水的性状、水压力和浮力、地下水位变化的影响因素及意外补水有关;提出了设计水位计算浮力的概念.对结构设计中需处理好的地基反力与地下水浮力和水压力、结构整体抗浮与局部抗浮、结构布置和构件验算等一系列问题进行讨论,提出抗浮设计的方案及措施。

  3. 建筑基坑存在承压水时,当开挖基坑减少了基坑底部隔水层的厚度,当隔水层较薄时承压水的水头压力冲破基坑底部的现象。