工程地质第3章-3+.ppt

* * * * * * * 也用于渗水量小的黏土层。但当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应采用井点降水法。 潜蚀对建筑工程的影响 机械潜蚀：土粒在地下水压力作用下受到冲刷，将细粒冲走，使土的结构破坏，形成洞穴的作用 化学潜蚀：地下水融解土中的易溶盐分，破坏土粒间结合力和土的结构，土粒被水冲走，形成洞穴。 危害：破坏地基土的强度，形成空洞，产生地表塌陷、影响基础稳定 措施：堵截地下水流入土层，阻止地下水在土层中流动。设置反滤层、改造土的性质、减小地下水流速及水力坡度 若不满足安全厚度M，则降水 地下水位下降引起的工程问题 海水入侵。 地裂缝的产生和复活。 地下水源枯竭与水质恶化。 地面沉降。 1、地基沉降 地面沉降：大量抽取地下水，导致孔隙水压力降低， 颗粒有效压力增加，地层压密而地面沉降。 （在世界3.8亿吨淡水资源中，极地冰川占75%，难开采的800m以下地下水占11.3%，再去掉陆地冰川终年不化部分，人类可使用的淡水资源远小于总量的13.7%。） 后果：不均匀沉降；土颗粒流失，掏空。 岩石和土一样，也是由固体、液体和气体三相组成的。 定义：物理性质是指岩石由于三相组成的相对比例关系不同所表现的物理状态。 1、岩石的重力性质 2、岩石的孔隙性 4.1 岩石的物理性质 第四章 岩石及特殊土的工程性质 4.1.1 岩石的重力性质 1、相对密度（岩石固体部分重力与同体积水在4度重力的比值） VC——固体积； —水的比重 2、岩石重度：岩石单位体积的重力 ρs=mg/V 3、岩石密度(ρ)：岩石单位体积的质量 ρ=m/V 注意： （1）ρs与ρ的区别 (ρsρ) （2）ρs与ρ的单位 （ kN/m3 g/cm3 ） （2）饱和密度：岩石中的孔隙被水充填时的单 位体积质量（水中浸48小时） （1）天然密度：自然状态下，单位体积质量 m—岩石总质量；V——总体积。 VV——孔隙体积 （3）干密度：岩块中的孔隙水全部蒸发后的单位体积质量（108℃烘24h） m1 —岩石固体的质量。 （Kg/m3） 4.1.2 岩石的孔隙性 总孔隙率(n) 岩石的空隙 裂隙 孔隙 孔隙比 常见岩石的物理性质指标值 定义：岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水 理性质。主要有： 1.吸水性 2.软化性 3.抗冻性 4.透水性 5.溶解性 4.2 岩石的水理性质 一、岩石的吸水性 定义：岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。 1.吸水率(W1)：岩石试件在大气压力和室温条件下自由吸入水的重力(Gw)与岩样干重力(Gs)之比，用百分数表示 2.饱水率 岩石的饱水率(W2)是指岩石试件在高压(一般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的重力(Gw2)与岩样干重力(Gs)之比，用百分数表示，即 3.饱水系数 岩石的吸水率(Wa)与饱和吸水率(Wp)之比，称为饱水系数。它反映了岩石中大、小开孔隙的相对比例关系。 饱水系数是一个计算指标，一般在0.5～0.9之间，一般认为饱水系数小于0.8的岩石是抗冻的。 几种岩石的吸水性指标值 二、岩石的透水性 在一定的水力梯度或压力差作用下，岩石能被水透过的性质，称为透水性。 一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从于线性渗流规律——达西定律。 三、岩石的溶解性 岩石溶于水的性质，称为溶解性。 常用溶解度和溶解速度来表示。 几种岩石的渗透系数值 四、岩石的软化性 岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性， 软化因数(KR)为岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值 岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物，大开空隙较多，岩石的软化性较强，软化系数较小。 KR＞0.75，岩石的软化性弱，工程地质性质较好 KR＜0.75，岩石软化性较强，工程地质性质较差 常见岩石的物理性质指标值 七、岩石的崩解性 抗冻性：冻融试验前后抗压强度的降低(σc1－σc2)与试验前抗压强度之比，以百分数表示 Km＜20％～25％，抗冻性高Km ＞ 25％，非抗冻性