工程地质（第5版）教案 项目四 地下水的地质作用.doc

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石家庄铁路职业技术学院

教师课时授课计划

课程名称

授课班级

授课时间

教材版本

工程地质

西南交通大学出版社

章节名称

项目四地下水的地质作用

本次授课目的和要求：

1．了解岩土的透水性，知道含水层、隔水层与透水层。

2．了解上层滞水，理解潜水、承压水埋藏条件。

3．了解地下水运动基本规律。

4．了解地面沉降及地下水对混凝土的腐蚀。

新课的重点和难点：

重点：潜水、承压水、孔隙水、裂隙水的特征，地下水的化学性质，地下水与工程建设。难点：承压水及其特征，地下水对混凝土腐蚀。

课外作业：复习《土力学》的有关知识。

本课小结与改进措施：

以各种形式存在于地表之下岩石和松散堆积物空隙中的水。它与工程密切相关，故讲此章节采用工程事例有利于解决知识重点，对于难点提示学生利用《水利学》中的达西定律和水的化学性质知识，易于学生理解。

宓荣三

项目四地下水的地质作用主要内容

项目四地下水的地质作用

主要内容

v概述

v地下水类型及其主要特征

v地下水的性质

v地下水对建筑工程的影响

引

引言

1.地下水的工程意义

（1）地下水是重要的一种天然资源；

（2）地下水是岩土三相组成部分中的一个重要组分；

（3）重力水是一种很活跃的流动介质。

2.渗透性

地下水在岩土孔隙或裂隙中能够渗流，将岩土能被水或其他液体透过的性质称之为渗透性。

§

§4.1地下水概述

地下水的地质作用

?地下水能降低岩上强度和地基承载力；

?对砂性土、粉性土产生潜蚀作用，破坏土体的结构；

?会使粉细砂和粉性土产生流砂现象，影响建筑物和地下设施的稳定性，甚至引起破坏，同时给地下工程施工带来许多麻烦;

?当深基坑下部有承压水时，若不降低承压水头压力，可能会冲毁坑底土体造成突涌危害;

?地下水对其水位以下的岩土会产生静水压力作用；

?有些地下水会腐蚀钢筋混凝土。

二、地下水及含水层

二、地下水及含水层

????1.基本概念

地下水的来源：大气降水。降落的水分，一部分渗入地下，另一部分沿地面汇集于低处，成为河流、湖泊、海洋的地表水，而地表水也可以通过岸边或谷底渗入地下。这些渗入的水，就是地下水的主要补给来源。

????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。

???存在形式：地下水有气态、液态和固态三种形式。

????分类：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构水。

2.?毛细水受毛细作用控制的地下水。

对于土体来说，毛细水上升的快慢及高度决定于土颗粒的大小。

土颗粒愈细，毛细水上升高度愈大，上升速度愈慢。

土颗粒愈粗，毛细水上升高度愈小，上升速度愈快。

毛细水对建筑工程的意义主要有：

（1）产生毛细压力，?对于砂性土特别是细砂、粉砂，由于毛细压力作用使砂性土具有一定的粘聚力（称假粘聚力）。

（2）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。

?（3）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。

毛细压力，

毛细压力，即：pc=（2ωcosθ）/r??

????式中pc——毛细压力（kPa）；????r——毛细管半径（m）；

????ω——水的表面张力系数，10℃时，ω=0.073N／m；

????θ——水浸润毛细管壁的接触角度，

当θ=0°时，认为毛细管壁为完全湿润的；

当θ＜90°时，表示水能湿润固体的表面；

当θ＞90°时，表示水不能湿润固体的表面。

3.???重力水受重力控制的地下水

当岩石、土层的空隙完全被水饱和时，粘土颗粒之间除结合水以外的水都是重力水，它不受静电引力的影响，而在重力作用下运动，可传递静水压力。

重力水的工程意义：

??（1）??静水压力；

（2）动水压力；

（3）浮托力；

（4）溶解能力--岩土产生化学潜蚀??。

含水层

含水层：我们把能够给出并透过相当数量重力水的岩层或土层，称为含水层。???

隔水层：是指那些不能给出并透