2017年造價工程師土建計量講義：地下水

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　　土建計量講義：地下水分類表

　　土建計量講義：地下水的類型

　　地下水是埋藏在地表以下巖層或土層空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的水，主要是由大氣降水和地表水滲入地下形成的。在干旱地區(qū)，水蒸氣也可以直接在巖石的空隙中凝成少量的地下水。地下水的分布極其廣泛，密切地聯(lián)系著人類生活和經(jīng)濟活動的各個方面，可以說是一種寶貴的地下資源。但是，地下水也往往給工程建設(shè)帶來一定的困難和危害。

　　根據(jù)埋藏條件，將地下水分為包氣帶水、潛水、承壓水三大類。根據(jù)含水層的空隙性質(zhì)，地下水又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三個亞類。

　　土建計量講義：裂隙水

　　裂隙水是指埋藏在基巖裂隙中的地下水。根據(jù)基巖裂隙成因，將裂隙水分為風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水。

　　風(fēng)化裂隙水分布在風(fēng)化裂隙中，多數(shù)為層狀裂隙水;成巖裂隙水分布在成巖裂隙中，成巖裂隙的巖層出露地表時，常賦存成巖裂隙潛水;構(gòu)造裂隙水分布在構(gòu)造裂隙中。由于地殼的構(gòu)造運動，巖石受擠壓、剪切等應(yīng)力作用形成構(gòu)造裂隙，其發(fā)育程度既取決于巖石本身的性質(zhì)，也取決于邊界條件及構(gòu)造應(yīng)力分布等因素。當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力分布比較均勻且強度足夠時，巖體中會形成比較密集、均勻且相互連通的張開性構(gòu)造裂隙，這種裂隙常賦存層狀構(gòu)造裂隙水。當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力分布不均勻時，巖體中張開性構(gòu)造裂隙分布不連續(xù)不溝通，則賦存脈狀構(gòu)造裂隙水。具有同一巖性的巖層，由于構(gòu)造應(yīng)力的差異，一些地方可能賦存層狀構(gòu)造裂隙水，另一些地方可能賦存脈狀構(gòu)造裂隙水。

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　　土建計量講義：潛水的特征

　　潛水有兩個特征。①潛水面以上無穩(wěn)定的隔水層存在，大氣降水和地表水可直接滲入，成為潛水的主要補給來源。因此，在大多數(shù)的情況下潛水的分布區(qū)與補給區(qū)是一致的，某些氣象水文要素的變化能很快影響潛水的變化，潛水的水質(zhì)也易于受到污染。②潛水自水位較高處向水位較低處滲流。在山脊地帶潛水位的最高處可形成潛水分水嶺，自此處潛水流向不同的方向。潛水面的形狀是因時因地而異的，它受地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然因素控制，并常與地形有一定程度的一致性。一般地面坡度越大，潛水面的坡度也越大，但潛水面坡度經(jīng)常小于當(dāng)?shù)氐牡孛嫫露取?/p>

　　土建計量講義：承壓水的特征

　　承壓水是因為限制在兩個隔水層之間而具有一定壓力，特別是含水層透水性越好，壓力越大，人工開鑿后能自流到地表。因有隔水頂板存在，承壓水不受氣候的影響，動態(tài)較穩(wěn)定，不易受污染。承壓水的形成與所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及沉積條件有密切關(guān)系，只要有適宜的地質(zhì)構(gòu)造條件，地下水即可形成承壓水。一般來說，適宜形成承壓水的地質(zhì)構(gòu)造有兩種：一為向斜構(gòu)造盆地，也稱為自流盆地;二為單斜構(gòu)造自流斜地。但是，自然中的自流盆地與自流斜地的含水層，埋藏條件是很復(fù)雜的，往往在同一個區(qū)域內(nèi)的自流盆地和自流斜地，可埋藏多個含水層，它們有不同的穩(wěn)定水位與不同的水力聯(lián)系，主要取決于地形和地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系。當(dāng)?shù)匦魏蜆?gòu)造一致時，即為正地形，下部含水層壓力高，若有裂隙穿越上下含水層，下部含水層的水通過裂隙補給上部含水層;反之，含水層通過一定的通道補給下部的含水層，這是因為下部含水層的補給與排泄區(qū)常位于較低的位置。

　　土建計量講義：裂隙水的特征

　　裂隙水運動復(fù)雜，水量變化較大，這與裂隙發(fā)育及成因有密切關(guān)系。

　　風(fēng)化裂隙水由于風(fēng)化裂隙彼此連通，因此在一定范圍內(nèi)形成的地下水也是相互連通。水平方向透水性均勻，垂直方向隨深度而減弱，多屬潛水，有時也存在上層滯水。如果風(fēng)化殼上部的覆蓋層透水性很差，其下部的裂隙帶有一定的承壓性。風(fēng)化裂隙水主要受大氣降水的補給，有明顯季節(jié)性循環(huán)交替，常以泉水的形式排泄于河流中;成巖裂隙水多呈層狀，在一定范圍內(nèi)相互連通協(xié)構(gòu)造裂隙水、層狀構(gòu)造裂隙水可以是潛水，也可以是承壓水;脈狀構(gòu)造裂隙水多賦存于張開裂隙中，由于裂隙分布不連續(xù)，所以形成的裂隙各有自己獨立的系統(tǒng)、補給源及排泄條件，水位不一致，有一定壓力，壓力分布不均，水量少，水位、水量變化大。但是，不論是層狀構(gòu)造裂隙水還是脈狀構(gòu)造裂隙水，其滲透性常顯示各向異性。這是因為不同方向的構(gòu)造應(yīng)力性質(zhì)不同，某些方向上裂隙張開性好，另一些方向上的裂隙張開性差，甚至是閉合的。

　　土建計量講義：巖溶水的特征

　　在厚層灰?guī)r的包氣帶中，常有局部非可溶的巖層存在，起著隔水作用，在其上部形成巖溶上層滯水。巖溶潛水廣泛分布在大面積出露的厚層灰?guī)r地區(qū)，動態(tài)變化很大，水位變化幅度可達數(shù)十米。巖溶地層被覆蓋或巖溶層與砂頁巖互層分布時，在一定的構(gòu)造條件下，就能形成動態(tài)較穩(wěn)定的巖溶承壓水?？偟膩碚f，在巖溶地區(qū)進行工程建設(shè)，特別是地下工程，必須弄清巖溶的發(fā)育與分布規(guī)律，因為巖溶的發(fā)育可能使工程地質(zhì)條件惡化。

　　土建計量講義：松散、軟弱土層

　　對不滿足承載力要求的松散土層，如砂和砂礫石地層等，可挖除，也可采用固結(jié)灌漿、預(yù)制樁或灌注樁、地下連續(xù)墻或沉井等加固;對不滿足抗?jié)B要求的，可灌水泥漿或水泥黏土漿，或地下連續(xù)墻防滲;對于影響邊坡穩(wěn)定的，可噴射混凝土或用土釘支護。

　　對不滿足承載力的軟弱土層，如淤泥及淤泥質(zhì)土，淺層的挖除，深層的可以采用振沖等方法用砂、砂礫、碎石或塊石等置換。

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