天津地区地下水对工程的影响VIP专享VIP免费

天津地区地下水对工程勘察和设计的影响铁三院地路处孟庆文提纲一、地下水方面的几个基本概念二、天津市区地下水的特点三、土的渗流及其不良地质作用四、勘察和设计中应该注意的问题一、基本概念1.透水层、隔水层、含水层自然界中的岩层按其透水性能可分为透水层与隔水层。在寻常条件下能普遍透水的岩层便是透水层。如各种砂土、砾石以及裂隙、溶穴发育较好的岩层。相反在寻常条件下不能透水或只能透过数量很少水的岩层则属隔水层，如粘土、页岩、片岩等。位于地下水面之下的透水层经常为地下水所饱和，我们称之为含水层。一、基本概念1.透水层、隔水层、含水层隔水层并不等于其中不含有水，而是因为其空隙小，它所含的水绝大部分是属于不受重力作用影响的结合水。含水层因其空隙较大，它所含的水主要是重力水，因而它不仅饱含着水，而且在重力作用下能在其中运动。一、基本概念1.透水层、隔水层、含水层自然界中还存在一些介于含水与隔水之间的过渡类型的岩层。例如松散岩层中的粘性土、固结岩石中的砂质页岩、泥质粉砂岩等。这些岩石空隙中的水往往处在结合水向重力水过渡的状态，故在寻常条件下这类岩层能给出和透过少量的水，但在一定水头差作用下，给出和透过的水量便显著增大。这种岩层的水文地质意义具有明显的相对性，如果它和强透水岩层组合在一起，能起到一定的隔水作用，可看作是隔水层。相反，如果周围是透水性更差的岩层，则相对而言它就成为含水层了。一、基本概念1.透水层、隔水层、含水层在判断一个岩层能否起隔水作用时，不能单纯从岩性考虑，必须结合其分布、实际承受的水头、水力坡度及它所处的部位综合考虑。例如粘土在一般条件下不能透水，但当水头差达到足以克服其中结合水的抗剪强度时，结合水便产生移动而起到透水作用，在此情况下的粘土就不能叫隔水层了。这说明含水层和隔水层在一定的压力条件下可以互相转化。岩性相同的隔水层，如果厚度愈大，分布愈稳定，则它抗御水头差作用的能力便愈强，隔水性能则愈好。ABC河流潜水水面示意图一、基本概念2.潜水和承压水潜水是埋藏在地表以下第一个稳定隔水层上具有自由水面的重力水。承压水是指充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。典型的承压含水层可分为补给区、承压区及排泄区三部分。承压水的形成主要取决于地质构造，在地质构造适宜时，孔隙水、裂隙水、岩溶水等均可形成承压水。一、基本概念一、基本概念3.潜水和承压水的转化在自然或实际条件下，潜水与承压水的划分也是相对的。有时在复杂条件下很难将某些含水层中的水划定为潜水或承压水。如在山区多层地层结构时，强烈的切割作用，往往会形成多个地下水面分布在厚度很大的含水层中，部分地段可能为承压水，部分段就会出现无压水（也有称层间水），一个封闭的含水层有时也很难给出是潜水？还是承压水？的划分。开采前—为潜水含水层；开采后—转变为承压含水层。一、基本概念3.潜水和承压水的转化二、天津市区地下水的特点1.天津市区地层岩性情况浅层地下水弱含水层二、天津市区地下水的特点2.天津市区自然状况下主要含水层水位情况05101520250200040006000水位埋深（m）时间（min）水压高二、天津市区地下水的特点3.天津市区主要含水层抽水试验情况-8-7-6-5-4-3-2-100.511.5水位降深（m）抽水量（l/s）水量小二、天津市区地下水的特点4.天津市区地下水特点弱含水层地区浅层地下水的特点是：浅层地下水各含水介质之间既有补给关系和水力联系，又具有明显的垂向不均匀性，因此弱含水层地区的地下水是统一含水体，层状含水层。在天然状态下，弱含水层中的粉质粘土、粘土具有相对隔水的作用，其下部含水层中的地下水水位接近表层潜水水位，接受表层潜水的补给，具有压力高的特。从抽水试验结果可以看出该含水层有水量小的特点。在抽水水位降深达6m时，抽水量在1l/s左右。另外从抽水试验的降深和抽水量曲线来看，稍微向下弯曲，呈现出潜水或承压水受管壁阻力和三维流、紊流的影响。三、土的渗流及其不良地质作用（一）土的渗透性与达西定律1.土的渗透性渗透:地下水在岩石空隙或多孔介质中的运动，这种运动是在弯曲的通道中，运动轨迹在各点处不等。即使较...