第五章 水文地质基础.ppt

工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 工程地质 第4章 12/2/03 * 潜水位上升引起的工程地质问题 (1)潜水位上升后，由于毛细水作用可能导致土壤次生沼泽化、盐渍化，改变岩土体物理力学性质，增强岩土和地下水对建筑材料的腐蚀。在寒冷地区，可助长岩土体的冻胀破坏； (2)潜水位上升后，原来干燥的岩土被水饱和、软化，降低岩土抗剪强度，可能诱发斜坡、岸边岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质现象； (3)崩解性岩土、湿陷性黄土、盐渍岩土等遇水后，可能产生崩解、湿陷、软化，其岩土结构破坏、强度降低、压缩性增大。而膨胀性岩土遇水后则产生膨胀破坏； (4)潜水位上升，可能使洞室淹没，还可能使建筑物基础上浮，危及安全。 2. 地下水位下降引起的工程地质问题 (1)地表塌陷 岩溶发育地区，由于地下水位下降时改变了水动力条件，在断裂带、褶皱轴部、溶蚀洼地、河床两侧以及一些土层较薄而土颗粒较粗的地段，产生塌陷。 (2)地面沉降 地下水位下降诱发地面沉降的现象可以用有效应力原理加以解释。地下水位的下降减小了土中的孔隙水压力，从而增加了土颗粒间的有效应力，有效应力的增加要引起土的压缩。许多大城市过量抽取地下水致使区域地下水位下降从而引发地面沉降，就是这个原因。 (3)海(咸)水入侵 近海地区的潜水或承压含水层往往与海水相连，在天然状态下，陆地的地下淡水向海洋排泄，含水层保持较高的水头，淡水与海水保持某种动态平衡，因而陆地淡水含水层能阻止海水入侵。如果大量开发陆地地下淡水，引起大面积地下水位下降，可能导致海水向地下水含水层入侵，使淡水水质变坏。 (4) 地下水源枯竭、水质恶化 盲目开采地下水，当开采量大于补给量时，地下水资源会逐渐减少，以致枯竭，造成泉水断流、井水枯干、地下水中有害离子量增多、矿化度增高。 地面沉降 大约从20世纪初，世界工业迅速发展，因而大量开发利用地下水的大城市和一些石油开采区陆续发现地面沉降现象地面沉降造成的危害： (1) 许多沿海城市，地面标高低于或接近于海平面高程。 (2) 码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力。 (3) 桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通。 (4) 伴随发生较大水平位移，地面和地下构筑物破坏。 (5) 深井管上升、井台破坏，高楼脱空，桥墩不均匀下沉 天 津 市 地 面 沉 降 西 安 市 地 面 沉 降 2003年受风暴潮影响的天津港 地面沉降的形成机制 土的固结理论知，土中由覆盖层荷载引起的总应力σ是由孔隙中的水pw和土颗粒ps(通过接触点)共同承担的 σ= ps+ pw 假定抽水过程中土层内的总应力不变，那么孔隙水压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大，结果就会引起土层成比例的固结。 1—含水层 2—隔水层 3—承压水 基坑突涌 上世纪90年代，台北某地铁车站基坑采用明挖顺作法施工，基坑宽23.25m、长560m，开挖深度24.5m，基坑围护结构采用1m厚、44m深的地下连续墙。基坑地面标高+104.5m，地处台北闹市区的一条主要街道。 首先封闭了主干道的