工程地质5第五章幻灯片.ppt

附： （1）溶出侵蚀： 硅酸盐水泥遇水硬化，生成Ca（OH）2，水化硅酸钙（2CaO.SiO2.12H2O）.水化乳酸钙（2CaO.Al203.6H2O）等，地下水流动使Ca(OH)2及CaO成分不断溶解带走，结果使混凝土强度下降。地下水的侵蚀与水中d的H-HCO3-含量关系很大。 Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O CaCO3不溶于水，既可充填混凝土空隙，又在混凝土表面形成一个保护层，防止Ca(OH)2溶出，当HCO3-含量低于2mg/l时，地下水具侵蚀性。 地下水对混凝土的溶出侵蚀作用又包括下列常见三种； 一般酸性侵蚀： PH较小时，混凝土中Ca(OH)2与酸反应，生成Ca盐，如CaCl2、CaSO4、Ca(NO3)2等，若生成物易溶于水，则混凝土不侵蚀，一般PH5.2有侵蚀。 镁盐侵蚀： Mg与Ca(OH)2生成易溶于水的CaCl2、CaSO4，混凝土Ca(OH)2降低，引起溶解。Mg2+1000mg/l时有侵蚀性，而地下水中Mg2+含量很少1000mg/l。 碳酸侵蚀： 水中含CO2(称游离CO2)，水中CO2与混凝土中CaCO3的化学反应是一种可逆反应： CaCO3+CO2+H2O=Ca(CO3)2=Ca2++2HCO3- CO2增加减少，反应方向改变，只有达到平衡时，化学反应停止进行，此时所需称平衡CO2，当游离CO2平衡CO2，则超出部分称侵蚀性CO2,使混凝土中溶解。 （2）结晶性侵蚀---硫酸侵蚀： 一般SO42-250mg/l时, 生成石膏CaSO4.2H2O，体积膨胀到原来1.5倍，石膏可继续与含水铝酸钙作用生成含31H2O的含水硫铝酸钙，体积增大为原来的2.2倍，在混凝土中产生很大应力，混凝土严重溃裂，现场称水泥细菌，反应式如下： 3(CaSO4.2H2O)+3CaO.Al2O3.6H2O+19H2O=3CaO.Al2O3. 31CaSO4.3H2O 当使用含水铝酸钙极少的水泥时，可提高水泥抗硫酸盐侵蚀的能力，当SO42-含量3000mg/l，不具硫酸侵蚀。 2.潜 水 定义：地表下面第一个连续隔水层之上具有自由表面的含水层中的水称为潜水。 补给径流排泄：以大气降水和地表水的下渗补给，由水位高处向水位低处流动，排泄有以蒸发为主的垂直排泄，水平方向上流到其它含水层及地表低处的水平排泄。 特征：范围较大，水量较多。分布区与补给区一致。具有连续的自由水面－潜水面（形状与地形相似，但比地形平缓）受气候、水文因素的影响较大，动态变化较不稳定。 工程特征：对工程的危害视潜水的埋藏深度及所处岩石的土体性质决定（液化）。 潜水 潜水面的特征 　⑴ 潜水面一般呈倾斜的各种形态的曲面。 　⑵ 潜水面的起伏经常与地形一致，只是比地形起伏平缓一些；潜水面与地表面的形态具有相似性。 　⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓； 　⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。 潜水补给情况 3.承压水 定义：充满于两个隔水层之间的含水层中的地下水称为承压水。 埋藏条件：在距地表很深的两个隔水层之间的含水层。向斜构造，单斜构造。 补给径流排泄：含水层出露地表较高处的补给区接受大气降水、地表水的下渗补给，径流承压区（可由低处向高处流动）至出露地表较低的含水层－排泄区－排泄。 特征：分布区与补给区不一致；地下水承压，无自由水面；受气候、水文等因素影响较小，动态变化较稳定；水量大，流动速度快。 对工程影响：常造成深基坑及隧道开挖涌水、淹没。 压力水 头高度 补给区 承压区 排泄区 自溢区 * 承压斜地 岩性变化形成承压斜地 断裂构造形成承压斜地 4.裂隙水 定义：埋藏在基岩裂隙中的地下水。 特点：分布不均，具有方向性，水力联系很复杂。 按裂隙水附存介质的不同分类： 脉状裂隙水 层状裂隙水 按基岩裂隙成因的不同划分为： 风化裂隙水：在基岩山区分布十分广泛，对边坡工程影响很大，常常是边坡失稳和浅层滑坡形成的重要原因。 成岩裂隙水：成岩裂隙水可以是潜水，也可以是承压水。 构造裂隙水：构造裂隙水一般水量比较丰富，常常是良好的供水水源，但对隧道施工往往造成危害，如产生突然涌水事故等。 5.岩溶水 定义： 赋存与运移于可溶岩的空隙、裂隙以及溶洞中的地下水叫岩溶水。 特征： 岩溶水分布具有不均匀性，由于岩溶分布和发育的不均匀性，岩溶含水层的富水性极不均匀； 水力联系密切，由于地下溶洞与溶洞、溶洞与溶蚀裂隙之间相互连通，使得岩溶水具有密切的水力联系和较强的传递能力； 水量动态多变，随季节变化大。 6.泉 水 定义：地下水在地表的天然集中出露称为泉。 按出露原因分类