《工程地质学》第五章地下水解析
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第五章 地下水
nf Vf V 100%
裂隙主要是地壳运动对岩石造成破坏而形成的，岩石成岩时及在地表 遭受风化也会形成裂隙。 岩石的裂隙率一般比松散泥积物的孔隙率小得多。裂隙率常小于3%
溶隙：溶隙是可溶岩（如石灰岩）在地下水流长期溶蚀下形
成的空隙
溶隙率
Vk nk 100% V
5.1.1 地下水及含水层
①岩浆岩中成岩裂隙水发育 ②多为层状裂隙水，在一定范围内互相连通； ③多属潜水，也可是承压水；
构造裂隙水 特征：
①构造应力分布均匀，形成层 状构造裂隙水；构造应力分布 不均匀，形成脉状构造裂隙水 ②可以是潜水，也可是承压水 ③渗透性各向异性；
脉状裂 隙水 层状裂 隙水
岩溶水
赋存和运移于可溶岩（如石灰岩、白云岩、大理岩、石 膏、岩盐等）的溶隙溶洞（洞穴、管道、暗河）中的地 下水，又称喀斯特水。
主要胶体成分
a.以碳、氢、氧为主的有机质通常以胶体方式存在于地下水中； b.很难以离子状态溶于水的化合物也以胶体形式存在于地下水中， 主要有Fe(OH)2、Al(OH)3、SiO2
岩石中的裂隙具有一定的方向性，因而裂隙岩石的导水性具有 明显的各向异性
按成因分为： 风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水 风化裂隙水 特征：
①多为层状裂隙水； ②水平方向透水性均匀，垂直 方向随深度减弱； ③多属潜水，也有上层滞水； ④大气降水补给；明显季节性 循环交替；以泉的形式排泄
成岩裂隙水
特征：
正地形
负地形
5.2.4 孔隙水、裂隙水及岩溶水
孔隙水
—广泛分布于第四纪松散沉积物中的地下水
潜水深埋带 溢出带 下沉带
洪积物中地下水
冲积物中地下水
上游：厚度不大，由河水补给，水量丰富水质好 中游：上层构成隔水层，下层为承压水 下游：上部通常为埋藏很浅的潜水，下部为多层承压水
裂隙主要是地壳运动对岩石造成破坏而形成的，岩石成岩时及在地表 遭受风化也会形成裂隙。 岩石的裂隙率一般比松散泥积物的孔隙率小得多。裂隙率常小于3%
溶隙：溶隙是可溶岩（如石灰岩）在地下水流长期溶蚀下形
成的空隙
溶隙率
Vk nk 100% V
5.1.1 地下水及含水层
①岩浆岩中成岩裂隙水发育 ②多为层状裂隙水，在一定范围内互相连通； ③多属潜水，也可是承压水；
构造裂隙水 特征：
①构造应力分布均匀，形成层 状构造裂隙水；构造应力分布 不均匀，形成脉状构造裂隙水 ②可以是潜水，也可是承压水 ③渗透性各向异性；
脉状裂 隙水 层状裂 隙水
岩溶水
赋存和运移于可溶岩（如石灰岩、白云岩、大理岩、石 膏、岩盐等）的溶隙溶洞（洞穴、管道、暗河）中的地 下水，又称喀斯特水。
主要胶体成分
a.以碳、氢、氧为主的有机质通常以胶体方式存在于地下水中； b.很难以离子状态溶于水的化合物也以胶体形式存在于地下水中， 主要有Fe(OH)2、Al(OH)3、SiO2
岩石中的裂隙具有一定的方向性，因而裂隙岩石的导水性具有 明显的各向异性
按成因分为： 风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水 风化裂隙水 特征：
①多为层状裂隙水； ②水平方向透水性均匀，垂直 方向随深度减弱； ③多属潜水，也有上层滞水； ④大气降水补给；明显季节性 循环交替；以泉的形式排泄
成岩裂隙水
特征：
正地形
负地形
5.2.4 孔隙水、裂隙水及岩溶水
孔隙水
—广泛分布于第四纪松散沉积物中的地下水
潜水深埋带 溢出带 下沉带
洪积物中地下水
冲积物中地下水
上游：厚度不大，由河水补给，水量丰富水质好 中游：上层构成隔水层，下层为承压水 下游：上部通常为埋藏很浅的潜水，下部为多层承压水
工程地质 第5章 地下水及其对工程的影响
I —— 水力坡度
断面1
断面2
Q O
h L
H1 H2
O’
A
5.5 地下水运动与动态
二、地下水向集水建筑物运动的计算
基坑开挖时，流入 坑内的地下水和地表水 如不及时排除，会使施 工条件恶化、造成土壁 塌方，亦会降低地基的 承载力。施工排水可分 为明排水法和人工降低 地下水位法两种。
5.5 地下水运动与动态
<4.2 4.2～8.4 8.4～16.8 16.8～25.2
>25.2
meq／L
<1.5 1.5～3.0 3.0～6.0 6.0～9.0
>9.0
mol／L
<7.5×10－4 7.5×104～1.5×108 1.5×10－3～3×10－3 3×10－3～4.5×10－3
>4.5×10－3
5.4地下水分类
1 岩土的空隙性
概念：将岩土空隙的大小、多少、形状、连通程度，以及分布 状况等性质统称为岩土的空隙性。
5.2 地下水的基本概念
1 岩土的空隙性
意义：是地下水赋存场所和运移通道，其多少、大小及其分布规 律，决定着地下水的分布与运动特点
分类：岩土空隙的成因不同
孔隙
裂隙
溶隙
5.2 地下水的基本概念
5.1 概述
1 什么叫地下水
赋存和运移于地面以下岩石空隙中的水。狭义上指赋存于地下水面以下饱和含 水层的水。
2 地下水的功能
地下水是一种宝贵的资源
不工
地下水是地球内部地质演变的信息载体
良程 地地
质质
地下水是极其重要的生态环境因子
现问 象题
地下水是一种很活跃的地质营力
5.2 地下水的基本概念
断面1
断面2
Q O
h L
H1 H2
O’
A
5.5 地下水运动与动态
二、地下水向集水建筑物运动的计算
基坑开挖时，流入 坑内的地下水和地表水 如不及时排除，会使施 工条件恶化、造成土壁 塌方，亦会降低地基的 承载力。施工排水可分 为明排水法和人工降低 地下水位法两种。
5.5 地下水运动与动态
<4.2 4.2～8.4 8.4～16.8 16.8～25.2
>25.2
meq／L
<1.5 1.5～3.0 3.0～6.0 6.0～9.0
>9.0
mol／L
<7.5×10－4 7.5×104～1.5×108 1.5×10－3～3×10－3 3×10－3～4.5×10－3
>4.5×10－3
5.4地下水分类
1 岩土的空隙性
概念：将岩土空隙的大小、多少、形状、连通程度，以及分布 状况等性质统称为岩土的空隙性。
5.2 地下水的基本概念
1 岩土的空隙性
意义：是地下水赋存场所和运移通道，其多少、大小及其分布规 律，决定着地下水的分布与运动特点
分类：岩土空隙的成因不同
孔隙
裂隙
溶隙
5.2 地下水的基本概念
5.1 概述
1 什么叫地下水
赋存和运移于地面以下岩石空隙中的水。狭义上指赋存于地下水面以下饱和含 水层的水。
2 地下水的功能
地下水是一种宝贵的资源
不工
地下水是地球内部地质演变的信息载体
良程 地地
质质
地下水是极其重要的生态环境因子
现问 象题
地下水是一种很活跃的地质营力
5.2 地下水的基本概念
最新工程地质基础—地下水PPT课件
承压水具有如下特征：
⑴承压水是不具有自由水面，并承受一定的静水压力。 ⑵承压含水层的分布区与补给区不一致，一般只通过补给区接 受补给。 ⑶承压水的动态比较稳定，受气候影响较小。 ⑷承压水不易受地面污染。 (5)承压水一般可作为良好的供水水源
承压水等水位线图——承压水面上高程相等点 的连线图 （需附地形等高线和顶板等高线）。
成岩裂隙 构造裂隙 风化裂隙
衡量指标裂隙率KT：
KT岩 裂石 隙总 体体 V积 TV） ） 积 （ 1（ 0% 0
溶隙
可溶的沉积岩，如岩盐、石膏、石灰岩和白云岩等， 在地下水溶蚀下会产生空隙，这种空隙称为溶隙。
衡量指标为溶隙率KK
KK可 溶溶 隙岩 体体 V 积 KV） ） 积 （ 1（ 0% 0
4.2.2 地下水的化学性质
1. 酸碱度（PH值）
酸碱度（pH值）: 取决于水中氢离子浓度。据PH值，地 下水的酸碱度可分为5类。
地下水按PH值分类
2. 矿化度（M）
地下水各种离子、分子与化合物的总量称为矿化度。 国家饮用水卫生标准GB5749-85，要求矿化度小于1g/L。 据矿化度把地下水分为5类。
★ 硬度表示方法：
（1）mmoL/L （2）德国度 1mmol/l=2.8德国度，1德国度相当于7.1mg/L Ca2+或 4.3mg/L Mg2+ 。生活饮用水水质标准规定水的硬度以CaCO3的mg/L表示
地 下 水 按 总 硬 度 分 类
分类 极 软 水 软 水 微 硬 水 硬 水 极 硬 水 总 硬 度mmol/l <1.5 1.5~3.0 3.0~6.0 6.0~9.0 >9.0
德 国 度 <4.2 4.2~8.4 8.4~16.8 16.8~25.2 >25.2
土力学及地基基础第5讲地下水解析
（3）在渗流逸出处设反滤层，或在建筑物下游改置减压井、减压沟等， 贯穿渗透性小的粘性土层，以降低作用在粘性土层底面的渗透力，使 渗透水流有畅通的出路。
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谢谢！
v 计算起始
水力坡降
直线简化
同时渗透系数与水力坡降的规律 还偏离达西定律而呈非线性关系。
0 ib
v k (i ib )
密实粘土 i
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3. 在砾类土和巨粒土中， 若水头梯度较大，水在其 中的流动大多是紊流状态， 呈非线性关系；只有在较 小的水头梯度时，才可能 是线性的。
（2）渗流方向近乎水平，使土粒产生向下游移动的趋势，对稳定不利；
（3）动水力与重力方向相反，当渗透力大于土体的有效重度，土粒将被水
流冲出。
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•渗透变形（或破坏）
• 渗透变形（或破坏）是指在渗流作用下土体发生变形或破坏的现象。 • 流土是指在渗流的作用下，由粘性土或无粘性土体中某一范围内的颗粒
j i w
结论：动水力j是渗流对单位土体的作用力，是一种体积力，其大小 与水头梯度成正比，作用方向与渗流方向一致。
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注意：动水力的存在，将使土体内部受力发生变化，这种变化对土体稳定 性有显著的影响： （1）动水力方向与重力一致，促使土体压密、强度提高，有利于土体稳定；
临界水头梯度当向上渗透力大于等于土块的水下重力时土体处于悬浮状态而失去稳定土粒随水流动发生流砂或流土现象这时的水头梯度即为临界水头梯度icrcr
地下水
刘忠玉 教授
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本讲知识点： 一、地下水的埋藏条件 二、土的渗透性 三、动水力和渗透破坏现象
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水力坡降
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同时渗透系数与水力坡降的规律 还偏离达西定律而呈非线性关系。
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3. 在砾类土和巨粒土中， 若水头梯度较大，水在其 中的流动大多是紊流状态， 呈非线性关系；只有在较 小的水头梯度时，才可能 是线性的。
（2）渗流方向近乎水平，使土粒产生向下游移动的趋势，对稳定不利；
（3）动水力与重力方向相反，当渗透力大于土体的有效重度，土粒将被水
流冲出。
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•渗透变形（或破坏）
• 渗透变形（或破坏）是指在渗流作用下土体发生变形或破坏的现象。 • 流土是指在渗流的作用下，由粘性土或无粘性土体中某一范围内的颗粒
j i w
结论：动水力j是渗流对单位土体的作用力，是一种体积力，其大小 与水头梯度成正比，作用方向与渗流方向一致。
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注意：动水力的存在，将使土体内部受力发生变化，这种变化对土体稳定 性有显著的影响： （1）动水力方向与重力一致，促使土体压密、强度提高，有利于土体稳定；
临界水头梯度当向上渗透力大于等于土块的水下重力时土体处于悬浮状态而失去稳定土粒随水流动发生流砂或流土现象这时的水头梯度即为临界水头梯度icrcr
地下水
刘忠玉 教授
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本讲知识点： 一、地下水的埋藏条件 二、土的渗透性 三、动水力和渗透破坏现象
工程地质课件 第五章 地下水
裂隙水按基岩裂隙成因分类有： 1. 风化裂隙水 2. 成岩裂隙水 3. 构造裂隙水。
5.2.4 裂隙水及岩溶水（2）
岩溶水：赋存和运移于可溶岩的溶隙溶洞（洞穴、 管道、暗河）中的地下水叫岩溶水。
根据岩溶水的埋藏条件可分为： 1. 岩溶上层滞水 2. 岩溶潜水 3. 岩溶承压水
5.2.5 泉
5.1.1 地下水及含水层
地下水：存在于地壳表面以下岩土空隙（如岩石 裂隙、溶穴、土孔隙等）中的水称为地下水。
毛细水：在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作 用控制的水叫毛细水，它是岩土中三相界面上毛 细力作用的结果。在地下水面以上，由于毛细力 的作用，一部分水沿细小孔隙上升，能在地下水 面以上形成毛细水带。
毛细水对建筑的意义
产生毛细压力，对于砂土特别是细砂、粉砂，由 于毛细压力作用使砂土具有一定的粘聚力（称为 假粘聚力）。
毛细水对土中气体的分布与流通有一定影响，常 常是导致产生封闭气体的原因。
当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升，可助 长地基土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害房屋 基础及公路路面，促使土的沼泽化、盐渍化。
5.2.2 潜水
埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有 自由水面的重力水叫潜水。
潜水的自由表面，承受大气压力，受气候条件影 响，季节性变化明显，春、夏季多雨，水位上升， 冬季少雨，水位下降，水温随季节而有规律的变 化，水质易受污染。
潜水的补给来源主要有：大气降水（主要）、地 表水、深层地下水及凝结水。
5.4 地下水对建筑工程的影响
地下水对建筑工程的不良影响主要有： 1. 降低地下水位会使软土地基产生固结沉降； 2. 不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流砂现
象和机械潜蚀； 3. 地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基
5.2.4 裂隙水及岩溶水（2）
岩溶水：赋存和运移于可溶岩的溶隙溶洞（洞穴、 管道、暗河）中的地下水叫岩溶水。
根据岩溶水的埋藏条件可分为： 1. 岩溶上层滞水 2. 岩溶潜水 3. 岩溶承压水
5.2.5 泉
5.1.1 地下水及含水层
地下水：存在于地壳表面以下岩土空隙（如岩石 裂隙、溶穴、土孔隙等）中的水称为地下水。
毛细水：在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作 用控制的水叫毛细水，它是岩土中三相界面上毛 细力作用的结果。在地下水面以上，由于毛细力 的作用，一部分水沿细小孔隙上升，能在地下水 面以上形成毛细水带。
毛细水对建筑的意义
产生毛细压力，对于砂土特别是细砂、粉砂，由 于毛细压力作用使砂土具有一定的粘聚力（称为 假粘聚力）。
毛细水对土中气体的分布与流通有一定影响，常 常是导致产生封闭气体的原因。
当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升，可助 长地基土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害房屋 基础及公路路面，促使土的沼泽化、盐渍化。
5.2.2 潜水
埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有 自由水面的重力水叫潜水。
潜水的自由表面，承受大气压力，受气候条件影 响，季节性变化明显，春、夏季多雨，水位上升， 冬季少雨，水位下降，水温随季节而有规律的变 化，水质易受污染。
潜水的补给来源主要有：大气降水（主要）、地 表水、深层地下水及凝结水。
5.4 地下水对建筑工程的影响
地下水对建筑工程的不良影响主要有： 1. 降低地下水位会使软土地基产生固结沉降； 2. 不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流砂现
象和机械潜蚀； 3. 地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基
工程地质学第五章 地下水
5地下水groundwater一、概念：㈠地下水：岩（土）的孔隙和裂缝中的水。
㈡地下水的不良作用：⒈使岩（土）体强度、稳定性降低，产生不良地质现象。
ex：滑坡、溶蚀、潜蚀、地基沉陷、冻胀、翻浆等，造成工程危害。
⒉含过多的侵蚀性化学成分（如：CO3-、SO4--、Cl-等），对混凝土等地下结构产生危害。
㈢地下水的来源：渗透水、凝结水、原生水、封存水㈣地下水的存在状态：气态、液态（含吸着水、薄膜水、毛细水、重力水）、固态水㈤地下水的形成条件：地质、气候、地貌、人为二、地下水的类型：按地下水的埋藏条件分为：①上层滞水(perched water)②潜水(phreatic water)③承压水(confined water)裂隙水——fissure water1、上层滞水（如图5-2所示）：在包气带（未饱和带aerationzone）内局部隔水层（imperviouslayer）上形成的饱和带水（空隙充满水）。
上层滞水特征:①位于浅地表处②范围不大③水位不稳定。
上层滞水受气候影响，变化幅度比较大，给设计、施工造成一定困难。
2、潜水（如图5-2所示）：地表下面第一个隔水层之上的具有自由水面的重力水。
存在于：①第四纪堆积物孔隙—孔隙潜水；②出露地表基岩裂隙—裂隙潜水；③溶洞——岩溶潜水。
⑴潜水特征：①补给(recharge)来源：降水、地表水渗入，或受承压水补给（如图5-5所示）；②埋深、含水层厚度受气候、地形、地质条件（岩性、切削）影响；③排泄方式：垂直排泄—蒸发。
平原、河流下游以此为主。
水平排泄—径流（runoff）补给相邻含水层或出露地表补给地表水。
山区、河流中上游，埋深大，径流、排泄条件—与地形切削程度、含水层岩性、气候有关，坡陡、切削程度高，则条件好。
⑵等水位线图（如图5-3所示）：类似等高线图。
注意流向3、承压水（如图5-6所示）：水源充满两个隔水层之间（无自由水面）的含水层中承受水压力（可自流）的地下水。
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第五章 地下水
1．什么是地下水？地下水的补给和储存条件有哪些？ 答：（1）地下水 地下水是指存在于地壳表面以下岩土空隙中的水。 根据岩土中水的物理力学性质可将地下水分为：气态水、结合水、毛细水、重力水、固 态水以及结晶水和结极水。 ①毛细水：毛细水是指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制的水，它是岩土中 三相界面上毛细力作用的结果。 ②重力水（自由水）：重力水是指当岩石、土层的空隙完全被水饱和时，黏土颗粒乊间 除结合水以外的水。 （2）补给和储存条件 ①补给来源 大气降水中降落的水分，深入地下的一部分；地表水可以通过岸边或谷底渗入地下部分。 ②储存条件 a．岩土的含水性：岩土含水的性质叫含水性。通常岩土能容纳和保持水分多少的表示 方法有容水度和持水度。容水度指岩土空隙完全被水充满时的含水量。持水度指岩土颗粒的 结合水达到最大数值时的含水量。 b．岩土的给水度：给水度指饱水岩土在重力作用下排出水的体积不岩土体积乊比。给 水度在数值上等于容水度减去持水度。 c．岩土的透水性：透水性指岩土允许重力水渗透的能力。通常用渗透系数表示。
3/7
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潜水的补给来源主要有：大气降水、地表水、深层地下水及凝结水。潜水的排泄，可直 接流入地表水体。
②特点 受气候条件影响，季节性变化明显，水质易受污染。潜水主要分布在地表各种岩、土里， 多数存在于第四纪松散沉积层中。潜水面随时间而变化，其形状则随地形的丌同而异。潜水 面的形状也和含水层的透水性及隔水层底板形状有关。 （2）承压水 承压水指地表以下充满两个稳定隔水层乊间的重力水，又称自流水。 ①形成条件 承压含水层直接出露在地面，属潜水，补给靠大气降水。补给区出露在表面水附近时， 补给来源是地面水体；和潜水含水层有水力联系，补给源为潜水。承压水的徂流主要决定于 补给区和排泄区的高差不两者的距离及含水层的透水性。承压水的排泄方式是多种多样的。 ②特点 承压水具有一定压力，含水层透水性愈好，压力愈大，人工开凿后能自流到地表。承压 水丌受气候的影响，动态较稳定，丌易受污染。承压水的形成不所在地区的地质极造及沉积 条件有密切关系。适宜形成承压水的地质极造包括向斜极造盆地和单斜极造。
第五章 地下水
1．什么是地下水？地下水的补给和储存条件有哪些？ 答：（1）地下水 地下水是指存在于地壳表面以下岩土空隙中的水。 根据岩土中水的物理力学性质可将地下水分为：气态水、结合水、毛细水、重力水、固 态水以及结晶水和结极水。 ①毛细水：毛细水是指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制的水，它是岩土中 三相界面上毛细力作用的结果。 ②重力水（自由水）：重力水是指当岩石、土层的空隙完全被水饱和时，黏土颗粒乊间 除结合水以外的水。 （2）补给和储存条件 ①补给来源 大气降水中降落的水分，深入地下的一部分；地表水可以通过岸边或谷底渗入地下部分。 ②储存条件 a．岩土的含水性：岩土含水的性质叫含水性。通常岩土能容纳和保持水分多少的表示 方法有容水度和持水度。容水度指岩土空隙完全被水充满时的含水量。持水度指岩土颗粒的 结合水达到最大数值时的含水量。 b．岩土的给水度：给水度指饱水岩土在重力作用下排出水的体积不岩土体积乊比。给 水度在数值上等于容水度减去持水度。 c．岩土的透水性：透水性指岩土允许重力水渗透的能力。通常用渗透系数表示。
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潜水的补给来源主要有：大气降水、地表水、深层地下水及凝结水。潜水的排泄，可直 接流入地表水体。
②特点 受气候条件影响，季节性变化明显，水质易受污染。潜水主要分布在地表各种岩、土里， 多数存在于第四纪松散沉积层中。潜水面随时间而变化，其形状则随地形的丌同而异。潜水 面的形状也和含水层的透水性及隔水层底板形状有关。 （2）承压水 承压水指地表以下充满两个稳定隔水层乊间的重力水，又称自流水。 ①形成条件 承压含水层直接出露在地面，属潜水，补给靠大气降水。补给区出露在表面水附近时， 补给来源是地面水体；和潜水含水层有水力联系，补给源为潜水。承压水的徂流主要决定于 补给区和排泄区的高差不两者的距离及含水层的透水性。承压水的排泄方式是多种多样的。 ②特点 承压水具有一定压力，含水层透水性愈好，压力愈大，人工开凿后能自流到地表。承压 水丌受气候的影响，动态较稳定，丌易受污染。承压水的形成不所在地区的地质极造及沉积 条件有密切关系。适宜形成承压水的地质极造包括向斜极造盆地和单斜极造。
工程地质学第5章地下水课件
5.2 地下水的类型
5.2.1 地下水按埋藏条件分类及其特征 2.潜水
（3）潜水面的表示方法和意义
潜水面的形态和特征通常可以用等水位线图和水文地质剖面图来表示。
5.2 地下水的类型
潜水等水位线图就是潜水面上标高相等各点的连线图，绘制时将 研究地区的潜水人工露头和天然露头的水位等高的各点即为等水位线 图。它有以下用途：
5.3 地下水的性质 5.3.2 地下水的化学性质
5.3 地下水的性质
5.3.2 地下水的化学性质
2.地下水的化学性质 （1）地下水的酸碱性
地下水类型 强酸性水 弱酸性水 中性水 弱碱性水
pH值
＜5
5～7
7
7～9
强碱性水 ＞9
（2）地下水的总矿化度 地下水所含各种离子、分子及化合物的总量称为总矿化度，以g/L表示。
5.1 地下水的基本概念
5.1.2 含水层与隔水层 表5-3 常态下岩石的透水程度
5.2 地下水的类型及其特征
按照地下水的埋藏条件可分为三大类： ➢ 包气带水 ➢ 潜水 ➢ 承压水；
按照含水介质类型可分为三大类： ➢ 孔隙水 ➢ 裂隙水 ➢ 岩溶水
地下水的综合分类
含水介质
类型
孔隙水
裂隙水
岩溶水
5.2 地下水的类型
5.2.2 地下水按含水介质类型分类及其特征
2.裂隙水
赋存并运移于各种岩溶空隙中的地下水称为岩溶水（喀 斯特水）。岩溶水，可以是潜水也可以是承压水。一般来说， 在裸露的石灰岩分布区的岩溶水主要是潜水；当岩溶化岩层 被其他岩层所覆盖时，岩溶潜水可能转变为岩溶承压水。
在土木工程建筑地基内有岩溶水活动,不但在施工中会 有突然涌水事故发生，而且对建筑物的稳定性也有很大影响。 因此，在建筑场地和地基选择时应进行工程地质勘察，针对 岩溶水的情况，用排除、截源、改道等方法处理，如挖排水 沟，筑挡水坝，开凿输水隧洞改道等等。
工程地质学第五章-地下水
• • •
• Darcy定律适合于层流（砂土）。
5.2 地下水类型及其主要特性
地下水按埋藏条件可分为三大类：即包气带
水、潜水、承压水；
根据含水层的空隙性质地下水可分为孔隙水、 裂隙水、岩溶水。 通过这两种分类的组合，可得九类不同特点 的地下水。见教材p124。
裂隙水
孔隙水
含水层
承压水井 自流水井 潜水井 承压水位 潜 水 位
6、 地下水的循环：补给、排泄
上层滞水循环：大气降水补给，垂直蒸发、下渗排泄。 潜水补给： 大气降水，地表水的补给，含水层之间的补给①越流 补给②直接补给，凝结水，人工补给。 潜水排泄：蒸发，泉的排泄，地表水排泄，人为排泄。 承压水补给：大气降水，地表水，潜水。 承压水排泄：潜水排泄，泉的排泄，地表水排泄。
承压水面上高程相等点的连线图
用途：流向，水力坡度，初见水位，水位埋深，水头
5.3 地下水的性质
一、地下水的物理性质
1、温度：主要受气候条件和地热控制
由于地下水形成的环境不同，其温度变化范围很大； 常随埋藏深度不同而异，埋藏越深、水温越高。 纯净的地下水是无色的，当含有某些化学成分或悬浮物质时， 2、颜色： 会带有一定颜色。 纯净的地下水是透明的，但含有有机质、矿物质及胶体时， 3、透明度： 地下水将变得浑浊不清。 地下水一般是无嗅无味的，当含有气体或有机质时，会具有特殊 4、气味：
特点：空间分布极不均匀，动态变化强 烈，流动迅速，排泄集中。
在土木工程建筑地基内有岩溶水活 动，不但在施工中会有突然涌水的事故 发生，而且对建筑物的稳定性也有很大 影响。因此，在建筑场地和地基选择时 应进行工程地质勘察，针对岩溶水的情 况，用排除、截源、改道等方法处理， 如挖排水、截水沟，筑挡水坝，开凿输 水隧洞改道等等。
工程地质学第5章
以液态或固态的形式存在于江河、湖泊、海洋、南北两极以 及高山地区的水称为地表水。
图5-2 长江和黄河
图5-3 塔里木河和湘江
图5-4 洞庭湖和博斯腾湖
图5-5 南海海面和渤海湾
图5-6 雪山
3、地下水
地下水是以固态、液态或水汽形式存在于 岩石以及土的裂隙、孔隙和空洞中的水。
二、岩土的空隙性
（3）水力坡度I：水力坡度为沿渗流途径的水头损失 与相应渗透途径长度的比值。 地下水在空隙中运动时，受到空隙壁以及水质点 自身的摩阻力，克服这些阻力保持一定流速，就要消 耗能量，从而出现水头损失。
§5.2 地下水类型及其主要特征
地下水按埋藏条件可分为三大类：即包气带水、 潜水、承压水 。根据含水层的空隙性质，地下水可分为 三个亚类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
2、溶隙
3、孔隙
存在于土的颗粒与颗粒之间的小孔状或细管状的空隙称 为土中的孔隙
三、地下水的形成
地下水主要是由渗透作用和凝结作用形成的，此外还有极少量的原 生水 渗透作用形成的地下水是大气降水和地表水经岩土的裂隙、孔隙 渗入到地表以下并在一定深度处聚集而成的，它也是地下水的最 主要来源。在以大气降水为主要补给源的区域，当地的降雨量愈 多、岩土透水性愈强、地下水的含量愈丰富。在江河、湖泊等地 表水系附近，当地表水的水位高于该区域的地下水水位时，地表 水经岩土中的空隙下渗，并在地下一定深度聚集形成地下水。 当空气中含有水蒸汽时，这些水蒸汽会随空气一起进入土体和外界 相通的孔隙中，并在气温下降时凝结成水滴，在重力作用下下渗、 聚集形成地下水。这种现象在一些干旱型草原和沙漠地区极为普遍。 山区中的一些岩体裂隙常在每天早晨至中午这一段时间有水流流出 或水滴渗出，但是一过中午，这些裂隙中不再有水渗出，第二天早 晨，裂隙中重又出水。这些裂隙中的水就是每天晚上温度降低后水 汽凝结形成的，水汽或凝结于岩石表面流入裂隙、或直接在裂隙中 凝结成水
图5-2 长江和黄河
图5-3 塔里木河和湘江
图5-4 洞庭湖和博斯腾湖
图5-5 南海海面和渤海湾
图5-6 雪山
3、地下水
地下水是以固态、液态或水汽形式存在于 岩石以及土的裂隙、孔隙和空洞中的水。
二、岩土的空隙性
（3）水力坡度I：水力坡度为沿渗流途径的水头损失 与相应渗透途径长度的比值。 地下水在空隙中运动时，受到空隙壁以及水质点 自身的摩阻力，克服这些阻力保持一定流速，就要消 耗能量，从而出现水头损失。
§5.2 地下水类型及其主要特征
地下水按埋藏条件可分为三大类：即包气带水、 潜水、承压水 。根据含水层的空隙性质，地下水可分为 三个亚类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。
2、溶隙
3、孔隙
存在于土的颗粒与颗粒之间的小孔状或细管状的空隙称 为土中的孔隙
三、地下水的形成
地下水主要是由渗透作用和凝结作用形成的，此外还有极少量的原 生水 渗透作用形成的地下水是大气降水和地表水经岩土的裂隙、孔隙 渗入到地表以下并在一定深度处聚集而成的，它也是地下水的最 主要来源。在以大气降水为主要补给源的区域，当地的降雨量愈 多、岩土透水性愈强、地下水的含量愈丰富。在江河、湖泊等地 表水系附近，当地表水的水位高于该区域的地下水水位时，地表 水经岩土中的空隙下渗，并在地下一定深度聚集形成地下水。 当空气中含有水蒸汽时，这些水蒸汽会随空气一起进入土体和外界 相通的孔隙中，并在气温下降时凝结成水滴，在重力作用下下渗、 聚集形成地下水。这种现象在一些干旱型草原和沙漠地区极为普遍。 山区中的一些岩体裂隙常在每天早晨至中午这一段时间有水流流出 或水滴渗出，但是一过中午，这些裂隙中不再有水渗出，第二天早 晨，裂隙中重又出水。这些裂隙中的水就是每天晚上温度降低后水 汽凝结形成的，水汽或凝结于岩石表面流入裂隙、或直接在裂隙中 凝结成水
工程地质学-第五章
第五章地下水埋藏在地表以下土层及岩石空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的水称为地下(ground water)。
储存在岩土空隙中的地下水有气态、液态和固态三种，但以液态为主。
当水量少时，水分子受静电引力作用被吸附在碎屑颗粒和岩石的表面成为吸着水；薄层状吸着水的厚度超过几百个水分子直径时，则为薄膜水。
吸着水和薄膜水因受静电引力作用，不能自由移动。
当水将岩土空隙填满时，如果空隙较小，则水受表面张力作用，可沿空隙上升形成毛细水；如果空隙较大，水的重力大于表面张力，则水受重力的支配从高处向下渗流，形成重力水。
重力水是地下水存在最主要的方式。
第一节概述岩土按其透水性的强弱分为透水的、半透水的和不透水的三类。
透水的(有时包括半透水的)岩土层称为透水层；不透水的岩土层称为隔水层；能够给出或透过相当数量水的岩层称为含水层。
第二节地下水的物理性质和化学成分一、地下水的物理性质地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、气味、味道和导电性等。
1.温度地下水的温度变化范围很大。
地下水温度的差异，主要受各地区的地温条件所控制。
通常随埋藏深度不同而异，埋藏越深，水温越高。
2.颜色地下水的颜色决定于化学成分及悬浮物。
地下水一般是无色、透明的，但当水中含有某些有色离子或含有较多的悬浮物质时，便会带有各种颜色显得混浊。
3.透明度地下水多半是透明的，当水中含有矿物质、机械混合物、有机质及胶体时，地下水的透明度就会改变。
4.气昧地下水一般是无臭、无味的，但当水中含有硫化氢气体时，水便有臭鸡蛋味。
5.味道地下水的味道主要取决于地下水的化学成分。
含NaCl 的水有咸味；含CaCO 3，的水清凉爽口；含Ca(OH)2和Mg(HCO 3)2的水有甜味，俗称甜水；当MgCl 2和MgSO 4存在时，地下水有苦味。
6.导电性地下水的导电性取决于所含电解质的数量与性质(即各种离子的含量与离子价)，离子含量越多，离子价越高，则水的导电性越好。
二、地下水的主要化学成分1.主要离子及化合物地下水中分布最广、含量最多的离子是钠离子(Na +)、钾离子(K +)、镁离子(Mg 2+)、钙离子(Ca 2+)、氯离子(Cl -)、硫酸根离子(-24SO )、重碳酸根离子(-3HCO )六种，气体有二氧化碳(CO 2)，化合物有氧化铁(Fe 2O 3)等。
工程地质学-地下水
Ca OH2 +2H+ Ca 2+ +2H2O 碳酸性侵蚀： 由于CaCO3在侵蚀性CO2作用下溶解使砼遭受破坏
CaCO3 H2O CO2 CaHCO3 2 Ca 2 2HCO3
Ca OH 2 +CO2 CaCO3 +2H 2O
②结晶性侵蚀：
②分解类腐蚀
③结晶分解复合类腐蚀
当 地 下 水 中 NH4- ， NO3- ， Cl- 和 由 于 地 下 水 中 含 有 超 量 Mg2+ 离子的含量超过一定数量时， CO2 时混凝土中的 CaCO3 被 与混凝土中的 Ca(OH) 发生反应， 2 溶解而受腐蚀，即为分解 Ca(OH) 与镁盐作用的生成物中， 2 类腐蚀。地下水的酸度过 除 Mg(OH) 不易溶解外， CaCl 则 2 2 大，即pH值小于某一数值， 易溶于水并随之流失 。硬石膏 那 么 混 凝 土 中 的 Ca(OH)2 CaSO 一方面与混凝土中的水化 4 也要分解，特别是当反应 铝酸钙反应生成水泥杆菌；另一 生成物为易溶于水的氯化 方面，硬石膏遇水生成二水石膏。 物时，对混凝土的分解腐 二水石膏在结晶时体积膨胀，破 蚀很强烈。 坏混凝土的结构。
主要是硫酸盐侵蚀，是含有硫酸盐的水与砼发生反应，在砼的孔洞中形成石 膏和硫酸铝盐晶体；由于结晶膨胀作用使砼的强度降低以致破坏。
生成硫酸铝盐的反应式为： 3CaO.Al2O3.6H2O+3CaSO4 25H2O 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O 石膏是形成硫酸铝盐的中间产物。 ③结晶分解复合性侵蚀
第5章 地下水
内容提要
5.1概述
5.2地下水的类型及其主要特征
5.3地下水的性质
《工程地质学》孔宪立_石振明 第五章
地下水的广义概念： 赋存于地面以下岩石 空隙中的水
地下水的狭义概念： 赋存于饱水带岩石空 隙中的水
（1）毛细水 毛细水指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制的水， 它是岩土中三相界面上毛细力作用的结果。 毛细水对建筑工程的意义主要有： A．产生毛细压力，使砂土（主要是细砂、粉砂）具有一定 的粘聚力（假粘聚力）； B．毛细水会影响土中气体的分布与流通，常常会导致产生 封闭气体； C．当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升，可助长地基 土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害房屋基础及公路路面，促 使土的沼泽化、盐渍化。
5.1.2 岩土的水理性质
岩土的水理性质是指岩土与水相 互作用时岩土显示出来的各种性质。
岩土的水理性质：
含水性
给水性 透水性
含水性：容水度；持水度
容水度 (饱和含水量 ) ：岩土空隙完全被水充满时的含 水量。用容积表示时为：岩土空隙中所能容纳的最大 的水的体积与岩土体积之比，与孔隙度、裂隙率或岩 溶率相等。但是，对于具有膨胀性的粘土来说，充水 后体积扩大，容水度可以大于孔隙度。 持水度 (最大分子含水量 )：岩土颗粒的结合水达到最 大数值时的含水量。指受重力作用时岩土仍能保持的 水的体积与岩土体积之比。在重力作用下，岩石空隙 中所保持的主要是结合水。因此．持水度实际上说明 岩石中结合水含量的多少。
第五章 地下水
§ 5.1 地下水概述
杭州地铁施工发生塌陷，17死??失踪坍塌口至少压了50多人，目前生死不明。
（2008-11-15）
杭州地铁施工发生塌陷，10死??失踪坍塌口至少压了50多人，目前生死不明。
（2008-11-15）
5.1.1 地下水及含水层
基本概念
味 道 ： 决 定 于 化 学 成 分 。 咸 （ NaCl) 、 甜 （ Ca(OH)2 、 Mg(OH)2)、苦（MgCl2、MgSO4)、清爽可口（CaCO3)。
工程地质学 第五章 地下水 岩土的水理性质渗流与达西定律
5.2 岩土的水理性质
岩土的水理性质 含水性 给水性 透水性
5.2 岩土的水理性质
岩土的含水性 表示岩土能容纳和保持水分多少。表示
方法有以下两种：
容水量 岩体和土体中能容纳的水的最大体积与
岩体和土体体积的比值。显然，容水度在数 值上与孔隙度、裂隙率或岩溶率相等。但是， 对于具有膨胀性的粘土来说，充水后体积扩 大，容水度可以大于孔隙度。
5.3 渗流与达西定律
有关渗流的几个概念 ➢渗流 ➢渗流速度 ➢水力坡度
5.3 渗流与达西定律
渗流 地下水的渗透符合达西定律。即地下
水的渗流速度与水力坡度的一次方成正比， 也就是线性渗透定律。
当I=1时，K=v，即渗透系数是单位水 力坡度时的渗流速度。
达西定律只适用于雷诺数≤10的地下 水层流运动。
5.2 岩土的水理性质
表5-3 持水度与岩石颗粒直径的关系
颗粒直径 （mm）
持水度/ （%）
1.00~0.50
1.57
0.50~0.25
1.60
0.25~0.10
2.73
颗粒直径（mm）
0.10~0.05 0.05~0.005
<0.005
持水度/（%）
4.75 10.18 44.85
5.2 岩土的水理性质
5.3 渗流与达西定律
渗流速度v
在达西定律，过水断面的面积包括岩土 颗粒所占据的面积及空隙所占据的面积，而 水流实际通过的过水断面面积空隙所占 据的面积，即：
A1 = A ·n 式中 n——空隙度。 由此可知：v并非地下水的实际流速，而是 假设水流通过整个过水断面（包括颗粒和空 隙所占据的全部空间）时所具有的虚拟流速。
工程地质学 Engineering Geology
工程地质学第五章-地下水教学文稿
• i －水力梯度，沿渗流方向单位距离的水头损失 • h－试样两端的水位差，即水头损失 • L－渗透长度
• Darcy定律适合于层流（砂土）。
5.2 地下水类型及其主要特性
地下水按埋藏条件可分为三大类：即包气带 水、潜水、承压水；
根据含水层的空隙性质地下水可分为孔隙水、 裂隙水、岩溶水。
通过这两种分类的组合，可得九类不同特点 的地下水。见教材p124。
①地下水是饮用、灌溉和工业用水的重要来源。
②地下水与土和岩石相互作用，使岩土体的强度和稳定 性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象。
如：滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等
③若地下水中的侵蚀性化学成分(CO2、SO42-、Cl-)含量过 多，会对建筑物基础的混凝土产生侵蚀作用，导致结构 破坏。
量。 • 持水度:岩土在重力作用下释水时仍能保
持的含水量。 2.给水性:岩土在重力作用下能自由排出的
含水量. 给水度=容水度－持水度 3.透水性:岩土可透过水的性能.用渗透系数
表示。
土坝蓄水后水透 过坝身流向下游
• 在水位差作用下，水透过土体孔隙的现 象称为渗透
地下水的运动形式:
地下水在土中孔隙或微小裂隙中以不大的 速度连续渗透时属层流运动；而在岩石的裂隙 或空洞中流动时，速度较大，会有紊流发生， 其流线有互相交错的现象。
C．当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升， 可助长地基土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害 房屋基础及公路路面，促使土的沼泽化、盐渍化。
（2）重力水（自由水）
重力水指存在于岩石颗粒之间，结合水层 之外，不受颗粒静电引力的影响，可在重力作 用下运动的水。
一般所指的地下水如井水、泉水、基坑水 等都是重力水，它具有液态水的一般特征，可 传递静水压力；重力水能产生浮托力、孔隙水 压力；流动的重力水在运动过程中会产生动水 压力；重力水具有溶解能力，对岩石产生化学 潜蚀，导致岩石的成分及结构的破坏。
• Darcy定律适合于层流（砂土）。
5.2 地下水类型及其主要特性
地下水按埋藏条件可分为三大类：即包气带 水、潜水、承压水；
根据含水层的空隙性质地下水可分为孔隙水、 裂隙水、岩溶水。
通过这两种分类的组合，可得九类不同特点 的地下水。见教材p124。
①地下水是饮用、灌溉和工业用水的重要来源。
②地下水与土和岩石相互作用，使岩土体的强度和稳定 性降低，产生各种不良的自然地质现象和工程地质现象。
如：滑坡、岩溶、潜蚀、地基沉陷、道路冻胀和翻浆等
③若地下水中的侵蚀性化学成分(CO2、SO42-、Cl-)含量过 多，会对建筑物基础的混凝土产生侵蚀作用，导致结构 破坏。
量。 • 持水度:岩土在重力作用下释水时仍能保
持的含水量。 2.给水性:岩土在重力作用下能自由排出的
含水量. 给水度=容水度－持水度 3.透水性:岩土可透过水的性能.用渗透系数
表示。
土坝蓄水后水透 过坝身流向下游
• 在水位差作用下，水透过土体孔隙的现 象称为渗透
地下水的运动形式:
地下水在土中孔隙或微小裂隙中以不大的 速度连续渗透时属层流运动；而在岩石的裂隙 或空洞中流动时，速度较大，会有紊流发生， 其流线有互相交错的现象。
C．当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升， 可助长地基土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害 房屋基础及公路路面，促使土的沼泽化、盐渍化。
（2）重力水（自由水）
重力水指存在于岩石颗粒之间，结合水层 之外，不受颗粒静电引力的影响，可在重力作 用下运动的水。
一般所指的地下水如井水、泉水、基坑水 等都是重力水，它具有液态水的一般特征，可 传递静水压力；重力水能产生浮托力、孔隙水 压力；流动的重力水在运动过程中会产生动水 压力；重力水具有溶解能力，对岩石产生化学 潜蚀，导致岩石的成分及结构的破坏。
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4 流砂的防治
产生流砂现象的原因有内因和外因。
内 因
取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少 、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂现象。流 砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中，但是否发生流砂现象 ，还取决于一定的外因条件。
共70页 第65页
流砂发生后，土完全丧失承载力，土体边挖边冒，施工条件 极端恶化，基坑难以达到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方 ,临近建筑物出现下沉、 倾斜甚至倒塌。
地下水的垂直分带
地 下 水 的 类 型
埋藏条件、 空隙性质
组合分类表
含水介质类型 孔 隙 水 ( 松散沉积物孔隙中的水 ) 包气带中局部隔水层上 包气带水 的重力水，主要是季节性 存在 潜 水 各类松散沉积物浅部的 水 山间盆地及平原松散沉 积物深部的水 裂 隙 水 ( 坚硬基岩裂隙中的水 ) 岩 溶 水 ( 可溶岩溶隙中的水 ) 埋藏类型
裸露于地表的裂隙岩层浅部 季节性存在的重力水 裸露于地表的坚硬基岩上部 裂隙中的水
裸露岩溶化岩层上部岩溶通 道中季节性存在的重力水 裸露于地表的岩溶化岩层中 的水
组成构造盆地、向斜构造或单 组成构造盆地、向斜构造或 斜断块的被掩覆的各类裂隙岩 单斜断块的被掩覆的岩溶化岩 层中的水 层中的水
承压水
一、上层滞水
（3）用途
与潜水等位埋深 3）承压水头
地形等高线 B
A
含水层顶板等高线 承压水等水压线
嵩山北翼的巩义市米河镇小里河村打成了一口深460米的自流 井，自流量每昼夜120吨，水头高出地面1.5米，是巩义市目前唯 一的自流井。
85 83 81
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。 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。 **由人类工程活动所引起的这种现象叫管涌。
潜蚀危害及防治
地基土 防治方法： 空洞 塌陷
（三）潜水面形状及其表示方法
形状
潜水面的表示方法
剖面图
水文地质剖面图 潜水等水位线图 绘制方法 用途
平面图
潜水等水位线图 ＆埋藏深度图
用途：
A
1）决定潜水流向
2）求水力坡度 3）潜水埋藏深度 B
4）潜水与地表水的互补关系
5）确定泉水点与沼泽的位置 6）选取合理的给水、排水的位 置，
地形等高线
潜水等水位线
广佛地铁桂城站基坑出现 流砂，地面下沉约1.5m 图为砂包封堵抢险现场
共70页 第64页
流砂防治
防——在易产生流砂的地区应尽可能的避免开挖。
治：（1）人工降低地下水位
（2）打板桩 打板桩加固坑壁，增长地下水渗
流途径，以减小水力坡度。 （3）冻结法 使地下水和土层一起冻结，水下挖 掘。 （4）水下挖掘 （5）其它方法：化学加固法
断块构造形成的自流斜地
岩性变化形成的自流斜地
（三）等水压线图
（1）含义：
地形等高线
顶板等高线
将许多钻孔揭露的承压水位 相同的点连成线，叫等水压线， 等水压线 由等水压线组成的平面图即为等 水压线图。
（2）特点:
承压水位线
一个地区很多钻孔揭露同一 层的承压水位，可以在成一个面 ，叫水压面，这是一个想象的面 。等水压线也是一个虚构的线， 与潜水面和潜水等水位线不同的 。
1）堵截地表水流入土层；
2）阻止地下水在土层中流动，或减小流 速和水力坡度值； 3）设置反滤层，改造土的性质。
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。
地下水位较高时，浮托力是不能忽略的
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
5.5 地下水对土木工程的不良影响
一、地基沉降 原因： 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。
含义：分布于包气带中局部不透水层或弱透水层表面的重力水。 形成条件 特点
工程意义
二、潜水
（一）基本概念
含义：是指埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具自由水面的 重力水。
埋藏条件的基本概念 1潜水面;
2潜水位;
3埋藏深度; 4潜水含水层的厚度
（二）潜水特点
1潜水为无压水，具有自由表面，其 上无稳定的隔水层存在； 2潜水在重力作用下，由高处向低处 流动，流速取决于地层的渗透性能 和水力坡度； 3潜水的分布区与补给区一致，受降 水，地表水，凝结水补给。 4潜水动态随地区和时间而变化。
三、承压水
（一）基本概念
1．含义：充满于上下两个稳 定隔水层之间的含水层中的有 压重力水。 2．埋藏条件相关 概念:
1）隔水顶、 底板
2）含水层厚度
3）初见水位 4）承压水位
5）水位埋深
6）承压水头
（二）承压水特征
①有承压性，承受静水压力； ②补给区、承压区和排泄区的分布较为明显。 ③补给区具有潜水的特点； ④埋藏深度大，动态稳定。 ⑤适宜形成承压水的地质构造大致有两种：一种为向斜构造 。另一种为单斜构造。
二、 流砂
流砂——地下水自下而上渗流时岩土产生流动的 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。 产生流砂的外在条件：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。
打板桩
将板桩沿基坑打入不透水层 或打入坑底面一定深度,可以截 住水流或增加渗流长度、改变动 水压力方向，从而达到减小动水 压力的目的。
深基坑打板桩防止流砂产生
水中挖土
即不排水施工。使坑内 外的水压相平衡，不致形成 动水压力。如沉井施工不排 水下沉、进行水中挖土、水 下浇筑砼。
水中挖土
三、潜蚀
1）机械潜蚀： 1.类型 2）化学潜蚀：