ch34地下水岩溶水库渗漏分析110214.ppt

管涌 形成 过程 渗流 渗流力 土颗粒被带走 潜蚀发生 W 0.4 0.3 0.2 0.1 W 1 3 2 1——渗透集水区宽度 2——等压线 3——流线 岩土体渗透变形（结构变松、强度降低） 渗流出口处侵蚀成孔洞 渗透途径减短、水力梯度增大的水流向其集中 孔洞不断溯源发展 水流集中管道形成 管涌形成 3. 流砂 现象 易发生岩土环境 —— 粉细砂和粉土地层 一 般 现 象 — 粉细砂土层被水饱和后产生整体流动 产生条件 水力坡降＞临界水力坡降 土的孔隙度越大，越易产生流砂现象 渗透系数越小，排水性能越低，愈易形成流砂 危害 影响开挖工作面上的施工 影响开挖工作面附近地面建筑物的稳定 倒塌的楼房位于上海中山南路，这是正在施工中的地铁4号线（浦东南路至南浦大桥）区间隧道浦西联络通道发生大量流沙涌入，引起地面大幅沉降所致。 4. 砂土液化 砂土液化 与流砂现 象的异同 相同或 相似处 机理上均与土层的瞬时排水不畅有关 结果上均造成了地基土层承载力的降低 不同点 均容易发生在饱水的粉细砂土层中 迫使土层瞬时排水的原因不同 形成临空面 受到强烈振动 现象发生时流体压力状态不同 5. 基坑 突涌 产生原因 —— 基坑下部有承压水 一般现象 — 基坑开挖引起承压水头压力冲毁基坑底板 可能性评 价公 式 M≥ (γw／γ)H M — 基坑开挖后不透水层厚度 γ— 土的重度（KN／m3） γw — 水的重度（KN／m3） H — 承压水头 防治措施 — 打减压井降低基坑下部承压水头 6. 地下水对建筑材料的腐蚀作用 ⑴地下水 化学成分 主要气体成分: N2 O2 CO2 H2S 阳离子: H+ Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Fe3+ Fe2+ 阴离子: OH- Cl- SO42- CO32- HCO3- SiO32- 主要离子: Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO42- HCO3- 胶体: Fe(OH)3 Al(OH)3 H2SiO3 有机质: 碳、氢、氧为主的高分子化合物 ⑷ 水的 硬度 分类 0~0.5GPG为软水 0.5~3.5GPG为微硬 3.5~7.0GPG为中硬 7~10.5GPG为硬水 10.5~14.0GPG为很硬 14.0GPG以上为极硬 美国 WQA 标准 ⑵ 地下水的总矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的 总量，以每公升中所含克数表示。 ⑶ 地下水的总硬度：地下水中Ca2+ 、Mg2+ 离子及其化合物的总 量，GPG（克／加仑）为水硬度单位。 ⑸ 结晶类腐蚀 产生原因：地下水中SO42- 离子含量超标 化学 反应 SO42- ＋ Ca(OH)2(混凝土中的) 腐蚀现象 水泥杆菌较原体积增大221.86% CaSO4·2H2O(二水石膏结晶体) CaO· Al2O3·3 CaSO4·31H2O（水化硫铝酸钙(水泥杆菌)） 与CaO·Al2O3·6H2O (水化铝酸钙)反应 在混凝土中产生很大的内应力 强大的内应力将破坏混凝土结构 ⑹ 分解类腐蚀 产生原因： 水中侵蚀性 CO2含量过大 化学反应：CaCO3+H2O+CO2 Ca2++2HCO3- 腐蚀现象：将混凝土中固体CaCO3分解 ⑺ 复合类腐蚀 产生原因：水中NH4+、NO3-、Cl-和Mg2+超标 化学 反应 MgSO4 + Ca(OH)2 (混凝土中的) 腐蚀现象 结晶膨胀 分解流失 Mg(OH)2 CaSO4 ·2H2O(二水石膏结晶体) 与CaO·Al2O3·6H2O (水化铝酸钙)反应 CaO· Al2O3·3 CaSO4·31H2O（水化硫铝酸钙(水泥杆菌)） MgCl2+ Ca(OH)2 (混凝土中的) Mg(OH)2+CaCl2 7. 施工排水 明排水法：截、疏、抽 （排走地表水） 人工降低 地下水位 电渗井法（适用于K＜0.1m/d） 喷射井法（基坑开挖较深） 轻型井点法（适用于K=0.1～50m/d） 管井井点法（适用于K=20～200m/d） 地面反弹 8. 工程降水对 环境的影响 地面沉降 水库及坝区渗漏的工程地质分析 库区渗漏（分水岭、河湾） 库水渗漏的主要途径 库区渗漏 河湾引发的库区渗漏 分水岭引发的库区渗漏 坝区渗漏（绕坝渗漏、坝基渗漏） 分水岭 绕坝渗漏 绕坝渗漏 坝基渗漏 1. 库区渗漏 永久性渗漏（通过一些集中的渗漏通道持