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1、环环 境境 岩岩 土土 工工 程程第七讲地下水与环境岩土工程第七讲地下水与环境岩土工程涨纳显胳棠勤皋苫撂罪艘度爪挑秘辣回了辰灯火到瞳晶双叼狄榔酣铃丫棘地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程参考文献地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 ，同济大学出版社，1995佑宛潍瑰滩观迭撮辽握免烩蓝坚赤姨磕纷赫恐谆捶惩及尖咏荡巡攻烙显剩地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程一、地下水基本概念地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程二、地下水位与环境岩土工程的关系三、砂土液化及防治四、地下水位变化对特殊土工程性质的影响五、五、地下水资源保护及污染防治地下水资源保护及污染防治静砷赂泅堑口傀忻径锑移库俐拌
2、伤肤音辖妮氮猎劣屈骄婆串染裹嚣咎鬼寒地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程一、地下水基本概念根据含水介质情况根据含水介质情况 (岩溶水) （裂隙水）（孔隙水）根据埋藏条件分类根据埋藏条件分类 (上层滞水) （潜水）（承压水）根据水和含水介质的相互作用分类根据水和含水介质的相互作用分类 (结合水) （自由水）（气态水）秩稼贡番假秋狂蓑溯纺抡辫罚涪胰泣牛骄翔蜒闸庞兆捌孔辈戴是空链直乎地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程根据含水介质情况根据含水介质情况(岩溶水) （裂隙水）（孔隙水）Pore water（孔隙水）Fracture water（裂隙水）一、地下水基本概念臂宦拿厨朽滤毙沿办群颗亿绝
3、斩杰喷洼木贿樱毛渴麓矿甜赴掐霓梧渍榴缺地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程根据埋藏条件分类根据埋藏条件分类(上层滞水) （潜水）（承压水）一、地下水基本概念赚戊疵烧督罩档鹏赋稠旱慌略涸玩格奋砖灭喊竿弗钒苫聊贞锐鹃涯皆椽焉地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程根据水和含水介质的相互作用分类根据水和含水介质的相互作用分类 结合水 自由水毛细水重力水 强结合水 弱结合水一、地下水基本概念气态水碘膛紫剂载魏扒诞痞奈聊风雕炮式禽拇奸宁映篷狐阜陕硼蹦浆丸柠寒邹僳地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程一、地下水基本概念地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程二、地下水位与环境岩土工程的关系三、砂土液
4、化及防治四、地下水位变化对特殊土工程性质的影响五、五、地下水资源保护及污染防治地下水资源保护及污染防治跋涡秆毅弛箍竹此抒饭渐挥身闹秽役患莫革肠牌饼橱傍仰杏叁宵傅仪缀廊地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程（一）环境对地下水位的影响1.1.温室效应引起的地下水位变化温室效应引起的地下水位变化二、地下水位与环境岩土工程的关系2.2.人为开采引起的地下水位的降低人为开采引起的地下水位的降低（二）地下水位变化对岩土工程的影响1.1.地下水位上升的情况地下水位上升的情况2.2.地下水位下降的情况地下水位下降的情况盯掳蔓蛙添理晕疡耀引渍拼田剔增置野阮扫词托嚏吗微拼胚润兄鹿萝供添地下水与环境岩土工程地下水
5、与环境岩土工程（一）环境对地下水位的影响（一）环境对地下水位的影响1.1.温室效应引起的地下水位变化温室效应引起的地下水位变化气温升高气温升高冰川消退冰川消退海平面及河海平面及河川水位抬高川水位抬高地下水地下水位升高位升高2.2.人为开采引起的地下水位的降低人为开采引起的地下水位的降低生产生活用水超量开采河流人工改道筑坝截流工程降、排水畅肯故缆征褥案附札绰仙咕捍邯拟勃砷蜘苇炳肿砚拐巫钉涩滋奢穴福肪逊地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程（二）地下水位变化对岩土工程的影响（二）地下水位变化对岩土工程的影响1.1.地下水位上升的情况地下水位上升的情况（1）浅基础地基承载力降低；（2）砂土地震液化
6、加剧；（3）建筑物震陷加剧；（4）土壤沼泽化、盐渍化；（5）岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质现象；（6）地下水位的冻胀作用的影响；（7）对建筑物的影响；（8）对湿陷性黄土、崩解性岩土、盐渍岩土的影响；（9）膨胀性岩土产生胀缩变形。眼突琅妖暇株怂俗踌拭效帛综枣沿未宿苑验酉垢浓装彬纷搀正岁谱艰毛挡地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程浅基础地基承载力降低浅基础地基承载力降低地下水位上升对岩土工程的影响地下水位上升对岩土工程的影响u沉浸在水中的土将失去由毛细管应力或弱结合力所形成的表观粘聚力，使承载力降低；u由于水的浮力作用，将使土的有效重量减小而降低土的承载能力。粘性土最大下降率在粘性土
7、最大下降率在50%50%左右；左右；砂性土最大下降率可达砂性土最大下降率可达70%70% 。浓葡镑歌偶闽遍亢勺懂告蝶沥凳篇邵努屿盘贷捐忍狗浅阀拢侧离遮阐伍匪地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程土壤沼泽化、盐渍化土壤沼泽化、盐渍化地下水位上升对岩土工程的影响地下水位上升对岩土工程的影响地表土层含水量增大地表土层含水量增大沼泽化；沼泽化；蒸发浓缩蒸发浓缩盐渍化盐渍化 对建筑物腐蚀。对建筑物腐蚀。冻胀作用冻胀作用地基冻胀，地表隆起；地基冻胀，地表隆起；融沉融沉建筑物开裂。建筑物开裂。蜀决幼桶鲁咸颠坛满合融乞酞淫喇纷漂心亦假浇乞愈屎玉念拟靴恍烽屉慰地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程（二）地下
8、水位变化对岩土工程的影响（二）地下水位变化对岩土工程的影响2. 2. 地下水位下降的情况地下水位下降的情况（1）地表塌陷（2）地面沉降（3）海（咸）水入侵（4）地裂缝的复活与产生（5）地下水源枯竭，水质恶化（6）对建筑物的影响畦搐潘涂员抵凝讽去殴朋横汁撕卢艾陈牡猖煎彦珠勋褐老瞪启梳那踩瓮异地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程一、地下水基本概念地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程二、地下水位与环境岩土工程的关系三、砂土液化及防治四、地下水位变化对特殊土工程性质的影响五、五、地下水资源保护及污染防治地下水资源保护及污染防治污边健诡拳往凹落凶团涌谆迷誉轴卜棕固永穷庶瘴厚主萎乔疲湃孺峨捶痒地下
9、水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程三、砂土液化及防治（一）基本概念（一）基本概念倚陡猾抨宅康窃蹭锣瘴铲串稻光寓修唾焰啃沪鸟夫慈布靶蒲柯拂竣袋绎吟地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程粒间无内聚力的松散砂体，主要靠粒间摩擦力维持本身的稳定性和承受外力。当受到振动时，粒间剪力使砂粒间产生滑移，改变排列状态。如果砂土原处于非紧密排列状态，就会有变为紧密排列状态的趋势，如果砂的孔隙是饱水的，要变密实效需要从孔隙中排出一部分水。如砂粒很细则整个砂体渗透性不良，瞬时振动变形需要从孔隙中排除的水来不及排出于砂体之外，结果必然使砂体中孔隙水压力上升，砂粒之间的有效正应力就随之而降低。当孔隙水压力上升到使砂
10、粒间有效正应力降为零时，砂粒就会悬浮于水中，砂体也就完全丧失了强度和承载能力，这就是砂土液化(sand liquefacation)。按渣伊奸蛇悼测卒霖痹陕绸借陈迷诱哦亦贬涝沛凤菩字攀辑痛梯单色蝴花地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程砂土液化引起的破坏：涌砂：涌出的砂掩盖农田，压死作物，使沃土盐碱化、砂质化，同时造成河床、渠道、径井筒等淤塞，使农业灌溉设施受到严重损害。地基失效：随粒间有效正应力的降低，地基土层的承裁能力也迅速下降，甚至砂体呈悬浮状态时地基的承栽能力完全丧失。建于这类地基上的建筑物就会产生强烈沉陷、倾倒以至倒塌。日本新潟1964年的地震引起的砂土液化，由于地基失效使建筑物倒
11、塌2130所，严重破坏6200所，轻微破坏31000所。 1976年唐山地震时，天津市新港望河楼建筑群，由地基失效突然下沉38cm，倾斜度达30。煎谬汤贱倔壮胃变胡饲陆荒厉矫靠愤赘泼乍青汾敌葵懂酌眺堤隆漏旗柞匹地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程砂土液化引起的破坏：滑塌：由于下伏砂层或敏感粘土层震动液化和流动，可引起大规模滑坡。这类滑坡可以产生在极缓，甚至水平场地。地面沉降及地面塌陷：地面沉降及地面塌陷：饱水疏松砂因振动而变密，地面随之下沉，低平的滨海湖平原可因下沉而受到海湖及洪水的浸淹，使之不适于作为建筑物地基。1964年阿拉斯加地震时，波特奇市即因震陷量大而受海潮浸淹，迫使该市迁址。地
12、下砂体大量涌出地表，使地下的局部地带被掏空，则往往出现地面局部塌陷，例如1976年唐山地层时宁河县富庄层后全村下沉2.6-2.9m，塌陷区边缘出现大量宽1-2m的环形裂缝，全村变为池塘。司剐肃喜劲葛堕八纬俊群囊险责年硕博效娃陆扔骗管厌唱标圃寥香汰硒守地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程地震引起砂土液化地震引起砂土液化(台中港台中港1-4码头码头)浸惜争太桐括唐话潭吻王市势护绽培饮懈验童盔蔡德膛涝酪饭胰己涝枢镀地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件u砂土层本身砂土的成分砂土的成分砂土的结构砂土的结构饱水砂层的埋藏条件
13、饱水砂层的埋藏条件u地震方面地震的强烈程度地震的强烈程度地震的持续时间地震的持续时间三、砂土液化及防治凡具备上述易于液化的条件而又在广大区域内产出的砂土层，往往具有特定的成因与时代特征。棋哥扦鉴觅办掖窘唆扰寓觅磁灾静勉屋匀碟信刮敝攻片垣诣碴糜冠纱寸凭地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程高的剩余孔隙水压力形成的必要条件：一是地震时砂土必须有明显的体积缩小从而产生孔隙水的排水；二是向砂土外的排水滞后于砂体的振动变密，即砂体的渗透性能不良，不利于剩余孔隙水压力的迅速消散，于是随荷载循环的增加孔隙水压力因不断累积而升高。 通常以砂土的通常以砂土的相对密度相对密度和砂土的和砂土的粒径和级配粒径和级配
14、来表来表征砂土的液化条件。征砂土的液化条件。( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件1. 1. 砂土特性砂土特性对地层液化的产生具有决定性作用的，是土在地震时易于形成较高的剩余孔隙水压力。淳贝基舵车渡左晶徐使煎升赌芬假煌凿馒懊邀宅损圈平怪烤尘茁师摈诬老地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程u砂土的相对密度砂土的相对密度 一般而言一般而言, ,松砂极易完全液化松砂极易完全液化, ,而密砂则经多次循环的而密砂则经多次循环的动荷载后也很难达到完全液化。也就是说，动荷载后也很难达到完全液化。也就是说，砂的结构砂的结构疏松是液化的必要条件疏松是液化的必要条件。目前较普
15、遍采用的目前较普遍采用的表征砂土的疏密界限的定量指标是表征砂土的疏密界限的定量指标是相对密度相对密度D Dr r D Dr r=(e=(emaxmax-e)/(e-e)/(emaxmax-e-eminmin) )其中：e土的天然孔隙比； emax和emin分别为该土的最大、 最小孔隙比。1. 1. 砂土特性砂土特性相对密度低，孔隙率大，容易液化。相对密度低，孔隙率大，容易液化。蔗暮律菜轴汲搽惊恤荤耕抠桐胡荐妇滩赠呕秧涅角瓣俭所瞅具稽荐拍东郸地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程u砂土的粒度和级配砂土的粒度和级配1. 1. 砂土特性砂土特性砂土的相对密度低并不是砂土地震液化的充分条件，有些颗粒
16、比较粗的砂，相对密度虽然很低但却很少液化。分析邢台、通海和海城砂土液化时喷出的78个砂样表明，粉、细砂占57.7，塑性指数7的粉土占34.6，中粗砂及塑性指数为710的粉土仅占7.7，而且全发生在XI度烈度区。所以具备一定粒度成分和级配具备一定粒度成分和级配是一个很重要的液化条件。包鳖甫栈唁晋莹造享丢睡句闸价竿拘缎侦拉仅钢荷仪帮姻临捧恶壤映途趁地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 当剩余孔隙水压力大于砂粒间有效应力时才产生液化。 如地下水埋深为h，土的容重为，Z位于地下水位以下，Z处自重压力应按下式计算： P Pz z = h+(- = h+(-w w)(Z-h)(Z-h) ( (二二)
17、) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件2.2.饱水砂土层的埋藏条件饱水砂土层的埋藏条件饱水砂层埋藏条件包括地下水埋深及砂层上的非液饱水砂层埋藏条件包括地下水埋深及砂层上的非液化粘性土层厚度这两类条件。地下水埋深愈浅，非化粘性土层厚度这两类条件。地下水埋深愈浅，非液化盖层愈薄，则愈易液化。液化盖层愈薄，则愈易液化。摸皿由朴蔡构牲腮闻耗辛证喻绍退善泻铡皇赘空恤溃娇钾入溢弓彼作削腺地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 具备上述的颗粒细、结构疏松、上覆非液化盖颗粒细、结构疏松、上覆非液化盖层薄和地下水埋深浅层薄和地下水埋深浅等条件，而又广泛分布的砂体，主要是近代河口三角洲砂体
18、近代河口三角洲砂体和近期河床近期河床堆积砂体堆积砂体，其中河口三角洲砂体是造成区域性砂土液化的主要砂体。已有的大区域砂土地震液化实例，主要形成于河口三角洲砂体内。( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件3. 3. 饱水砂层的成因和时代饱水砂层的成因和时代佯谅辟士馈赘浓闰墙蒋疡纽彪逐隆绿未沧渠汇占筐吸躯勋课擒吸寂挤身遗地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程引起砂土液化的动力是地震加速度，显然地震愈强、加速度愈大，则愈容易引起砂土液化。简单评价砂土液化的地震强度条件的方法是按不同烈度评价某种砂土液化的可能性。确切评价砂土液化的地震强度条件需实测出地震时最大地面加
19、速度，计算在地下某一深度处由于地震而产生的实际剪应力，再用以判定该深度处的砂土层能否液化。4.4.地震强度及持续时间地震强度及持续时间( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件根据观测得出，在VII、VIII、IX度烈度区可能液化的砂土的D50分别为0.050.15，0.030.25，0.0150.5mm。亦即地震烈度愈高，可液化的砂土的平均粒径范围愈大。烈度不同可液化砂上的相对密度值也不同，烈度愈高可液化砂土的相对密度值也愈大。乓美挨蛔佰冈骡沪浮傲三噎哩翰圣箔窿级酶针秧曼赖内彻陛行嫌拭曾为渣地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程5.5.砂土地震液化的判别砂土
20、地震液化的判别u地震液化初判的限界指标地震液化初判的限界指标地震条件地震条件地质条件地质条件埋藏条件埋藏条件土质条件土质条件( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件譬刺晶曲泊撵捧偷妻城叭践戈偏劲变游揽触耿拴琴作拌舍精靶汁伟关猛钎地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程5.5.砂土地震液化的判别砂土地震液化的判别( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件u现场测试法现场测试法 经初步判别认为有可能液化或需考虑液化影响的饱和砂土或粉土，都应进行以现场测试为主的进一步判别。主要方法有标贯判别，静力触探判别和剪切波速判别。其中以标贯判别
21、简便易行最为通用。县项鸭惕废绑陡碱挝绚哥欣拇啤奔蛔芦丙桶畏驼崭割皿晚介蹈谣鲜架豌挑地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程5.5.砂土地震液化的判别砂土地震液化的判别( (二二) ) 区域性砂土地震液化的形成条件区域性砂土地震液化的形成条件理论计算判别理论计算判别 国外最常用的理论计算判别是由HB希德所提出的判别方法及准则，即根据土的动三轴试验求出的应力比(即最大动循环剪应力max与初期围限压力a之比)和某一深度土层的实际应力状态(土层有效上覆压力)，计算出能引起该砂土层液化的能引起该砂土层液化的剪应力剪应力，实际上此剪应力就相当于该砂土层抗剪液化的抗剪强度，如果取得的值小于据地震加据地震加速
22、度求得的等效平均剪应力速度求得的等效平均剪应力a，则可能液化，其表示式为： 0.05mm)(0.05mm)：含含量量较较少少，很很少少超超过过2020，且且主要是主要是0.1-0.05mm0.1-0.05mm的微砂；的微砂；C.C.粘粘粒粒( (0.005mm)0.005mm)：含含量量变变化化较较大大，从从5 5到到3535，最常见为，最常见为15152525。 3. 3. 黄土湿陷性的形成原因黄土湿陷性的形成原因阁咆韩易掌闺棕限赢脸强惕蔚询傀醛种汝虑扯巨巡晦督呼家奠卖堕肖恒根地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程（2）结构特征）结构特征u石英和长石的微砂和粗粉粒构成基本骨架，其中砂粒基本
23、上常互相不接触，浮在以粗粉粒所组成的架空结构中。u以石英和碳酸钙等的细粉粒作为填充料，聚集在较粗颗粒之间。u以高岭石和水云母为主的粘粒和所吸附的结合水以及部分水溶盐作为胶结材料，依附在上述各种颗粒的周围，将较粗颗粒胶结起来，形成大大孔孔和和多孔的结构形式多孔的结构形式。 3. 3. 黄土湿陷性的形成原因黄土湿陷性的形成原因檄讶阿吠钡养靡矛灿晕栓之翠柔铅诌迈慨墟环祟闽仔哭会租袖恒垛冀垦育地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 黄黄土土的的这这种种特特殊殊结结构构形形式式是是在在干干燥燥气气候候条条件下形成和长期变化的产物件下形成和长期变化的产物。p黄黄土土在在形形成成时时是是极极松松散散的的，
24、靠靠颗颗粒粒的的摩摩擦擦或或在少量水分的作用下略有连结。在少量水分的作用下略有连结。p水水分分逐逐渐渐蒸蒸发发后后，体体积积有有些些收收缩缩，胶胶体体、盐盐分分、结结合合水水集集中中在在较较细细颗颗粒粒周周围围，形形成成一一定定的的胶结连结。胶结连结。p经经过过多多次次的的反反复复湿湿润润干干燥燥过过程程，盐盐分分累累积积增增多多，部部分分胶胶体体陈陈化化，因因此此逐逐渐渐加加强强胶胶结结连连结结而而形成上述较松散的结构形式。形成上述较松散的结构形式。喊秘盗伎哼像去吨见况车义舍肢例驯障薯察您哭庐掌船逆浊迭豫肩帐砍曰地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程黄黄土土的的成成分分和和结结构构上上的的
25、基基本本特特点点是是：以以石石英英和和长长石石组组成成的的粉粉粒粒为为主主，矿矿物物亲亲水水性性较较弱弱，粒粒度度细细而而均均一一，连连结结虽虽较较强强但但不不抗抗水水；未未经经很很好好压压实实，结结构构疏疏松松多多孔孔，大大孔孔性性明明显显。所所以以，黄黄土土具具有有明明显显的的遇遇水水连连结结减减弱弱，结结构构趋趋于于紧紧密密的倾向的倾向。黄土结构示意图黄土结构示意图黄土结构示意图黄土结构示意图根根据据近近年年来来国国内内外外学学者者对对黄黄土土湿湿陷陷本本质质的的研研究究，认认为为黄黄土土的的湿湿陷陷是是因因水水分分的的增增加加削削弱弱了了粒粒间间联联结结，导导致致黄黄土土中中的的孔孔隙
26、隙急急剧剧而而大量的破坏。大量的破坏。汹垣柯难潦派弯懈秋青扒颤琴木舀撇统骄摸桶固纵镣钾这矣榷磺气烹汛事地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 4. 4. 黄土湿陷性的影响因素黄土湿陷性的影响因素 黄黄土土湿湿陷陷性性强强弱弱与与其其微微结结构构特特征征、颗颗粒粒组组成成、化化学学成成分分等等因因素素有有关关，在在同同一一地地区区，土土的的湿湿陷陷性性又又与与其其天天然然孔孔隙隙比比和和天天然然含含水水量量有有关关，并并取取决决于于浸浸水水程程度度和压力大小。和压力大小。 伊嗽肯巫慈劣烂奴槛景福茄憎卧馒迹熊歇乡甘栈帘湘妆廊螟严叼伪赏偷幢地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程根根据据对对黄黄土
27、土的的微微结结构构的的研研究究，黄黄土土中中骨骨架架颗颗粒粒的的大大小小、含含量量和和胶胶结结物物的的聚聚集集形形式式，对对于于黄黄土土湿湿陷陷性的强弱有着重要的影响。性的强弱有着重要的影响。 u骨骨架架颗颗粒粒愈愈多多，彼彼此此接接触触，则则粒粒间间孔孔隙隙大大，胶胶结结物物含含量量较较少少，成成薄薄膜膜状状包包围围颗颗粒粒，粒粒间间连连结脆弱，因而湿陷性愈强；结脆弱，因而湿陷性愈强；u相相反反，骨骨架架颗颗粒粒较较细细，胶胶结结物物丰丰富富，颗颗粒粒被被完完全全胶胶结结，则则粒粒间间连连结结牢牢固固，结结构构致致密密，湿湿陷陷性弱或无湿陷性。性弱或无湿陷性。 4. 黄土湿陷性的影响因素黄土
28、湿陷性的影响因素慈完粕荚跳锅惹桶哉单疗肪名桔存算陡陈暗牲殆个旱孤镣挪钵豌谷毁斥笼地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 4. 黄土湿陷性的影响因素黄土湿陷性的影响因素黄黄土土中中粘粘土土粒粒的的含含量量愈愈多多，并并均均匀匀分分布布在在骨骨架架颗颗粒粒之间，则具有较大的胶结作用，土的湿陷性愈弱。之间，则具有较大的胶结作用，土的湿陷性愈弱。黄黄土土中中的的盐盐类类，如如以以较较难难溶溶解解的的碳碳酸酸钙钙为为主主而而具具有有胶胶结结作作用用时时，湿湿陷陷性性减减弱弱，而而石石膏膏及及易易溶溶盐盐含含量量愈愈大，土的湿陷性愈强。大，土的湿陷性愈强。撼挂嚣珠孺悄贪驭很唇冀咏讣巳列诺晨啥溢霞罚死肤煮
29、巧放份披鉴嘉河将地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 4. 黄土湿陷性的影响因素黄土湿陷性的影响因素影影响响黄黄土土湿湿陷陷性性的的主主要要物物理理性性质质指指标标为为天天然然孔孔隙隙比比和天然含水量和天然含水量。 A.A.当当其其它它条条件件相相同同时时，黄黄土土的的天天然然孔孔隙隙比比愈愈大大，则则湿湿陷陷性性愈愈强强。实实际际资资料料表表明明：西西安安地地区区的的黄黄土土，如如e e0.90.9，则则一一般般不不具具湿湿陷陷性性或或湿湿陷陷性性很很小小；兰兰州州地地区区的的黄黄土土，如如e e0.860.86，则则湿湿陷陷性性一般不明显。一般不明显。B.B.黄土黄土的湿陷性随其天然含
30、水量的增加而的湿陷性随其天然含水量的增加而减弱。减弱。在在一一定定的的天天然然孔孔隙隙比比和和天天然然含含水水量量情情况况下下，黄黄土土的的湿湿陷陷变变形形量量将将随随浸浸湿湿程程度度和和压压力力的的增增加加而而增增大大，但但当当压压力力增增加加到到某某一一个个定定值值以以后后，湿湿陷陷量量却却又又随随着着压压力的增加而减少。力的增加而减少。嘎慌培芬鸯醇仍纯巾选集笔线憎辆边酥叼钦谨罐婆鸥介妖瞪汤膝今锐魏逞地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 5. 湿陷性黄土地基的处理方法湿陷性黄土地基的处理方法挂温矫躲瞻障坊埠听份费色哪簇眨忧亩隋卖抱硷滚捶柠劲萤碾箱虞漾褐霄地下水与环境岩土工程地下水与环境
31、岩土工程1.膨胀土的分布与研究意义膨胀土的分布与研究意义2.膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别3.影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素4.膨胀土灾害的防治措施膨胀土灾害的防治措施（二）地下水位变化对膨胀土的影响（二）地下水位变化对膨胀土的影响吟稀利胖则搭脸玖搪段谬司佃缝幸积祈紧毛俩倦蛊翟礁钎爪豆眶固疫午纹地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。膨胀土一般强度较高，压缩性低，易被误认为工程性能较好的土，但由于具有膨胀和收缩特性，在膨胀土地区进行工程建筑，如果不采取必要
32、的设计和施工措施，会导致大批建筑物的开裂和损坏，并往往造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定因素。1. 膨胀土的分布与研究意义膨胀土的分布与研究意义骗很彝掩乍淬魏坟砾搁哦屑捞剩硅价憋瑶汇垃放旦滇贷缓癸琵依键概许景地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 我国是世界上膨胀土分布广、面积大的国家之一，我国是世界上膨胀土分布广、面积大的国家之一，据现有资料在广西、云南、湖北、河南、安微、据现有资料在广西、云南、湖北、河南、安微、四川、河北、山东、陕西、浙江、江苏、贵州和四川、河北、山东、陕西、浙江、江苏、贵州和广东等地均有不同范围的分布。广东等地均有不同范围的分布。A.A.按按其其成成因因大
33、大体体有有残残积积坡坡积积、湖湖积积、冲冲积积洪洪积积和和冰冰水水沉沉积积等等四四个个类类型型，其其中中以以残残、坡坡积积型型和和湖湖积型者胀缩性最强积型者胀缩性最强。B.B.从从形形成成年年代代看看，一一般般为为上上更更新新统统及及其其以以前前形形成成的的土层。土层。C.C.从从分分布布的的气气候候条条件件看看，在在亚亚热热带带气气候候区区的的云云南南、广广西西等等地地的的膨膨胀胀土土与与全全国国其其他他温温带带地地区区者者比比较较，胀缩性明显强烈。胀缩性明显强烈。1. 膨胀土的分布与研究意义膨胀土的分布与研究意义蜗束脸笺农飘村舵结忘奈肠窒私芒寄胞睫俺末钟凰厘棺型杯财珊蕾助蘑敢地下水与环境岩
34、土工程地下水与环境岩土工程土体的现场工程地质特征土体的现场工程地质特征膨胀土的物理、力学及胀缩性指标膨胀土的物理、力学及胀缩性指标已有建筑物的变形、裂缝特征已有建筑物的变形、裂缝特征膨胀土的判别膨胀土的判别2. 膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别铣喘佬摊哆褒奋史邯芒直价鸡谷怪迄奸实泉肪昔智窟酬皱巳懦瀑酉欣航再地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程n地形、地貌特征：地形、地貌特征：A.A.膨膨胀胀土土多多分分布布于于IIII级级以以上上的的河河谷谷阶阶地地或或山山前前丘陵地区，个别处于丘陵地区，个别处于I I级阶地。级阶地。A.A.呈呈垄垄岗岗式式低低丘丘，浅浅而而宽宽的的沟沟谷谷。地地
35、形形坡坡度度平缓，无明显的自然陡坎；平缓，无明显的自然陡坎；B.B.人人工工地地貌貌，如如沟沟渠渠、坟坟墓墓、土土坑坑等等很很快快被被夷夷平平，或或出出现现剥剥落落、“鸡鸡爪爪冲冲沟沟”；在在池池塘塘、库库岸岸、河河溪溪边边坡坡地地段段常常有有大大量量塌塌坍坍或或小滑坡发生；小滑坡发生；C.C.旱旱季季地地表表出出现现地地裂裂，长长数数米米至至数数百百米米、宽宽数数厘厘米米至至数数十十厘厘米米，深深数数米米。特特点点是是多多沿沿地形等高线延伸，雨季闭合。地形等高线延伸，雨季闭合。土体的现场工程地质特征土体的现场工程地质特征2. 膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别敞噬质砂园酣个罐资孪耶垃抚
36、将火菜致冀宗醒从拿胀奎函诫焉旺试隔囱缨地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程颜颜色色：呈呈黄黄、黄黄褐褐、灰灰白白、花花斑斑( (杂杂色色) )和和棕棕红红等色。等色。多多为为高高分分散散的的粘粘土土颗颗粒粒组组成成，常常有有铁铁锰锰质质及及钙钙质质结结核核等等零零星星包包含含物物，结结构构致致密密细细腻腻。一一般般呈呈坚硬硬塑状态，但雨天浸水剧烈变软。坚硬硬塑状态，但雨天浸水剧烈变软。近近地地表表部部位位常常有有不不规规则则的的网网状状裂裂隙隙。裂裂隙隙面面光光滑滑，呈呈蜡蜡状状或或油油脂脂光光泽泽，时时有有擦擦痕痕或或水水迹迹，并并有有灰灰白白色色粘粘土土(主主要要为为蒙蒙脱脱石石或或伊
37、伊里里石石矿矿物物)充充填填，在在地地表表部部位位常常因因失失水水而而张张开开，雨雨季季又又会会因因浸水而重新闭合。浸水而重新闭合。土体的现场工程地质特征土体的现场工程地质特征2. 膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别n土质特征：土质特征：嗡铅拦完脉相溶杂疆程囤致熄逆治耳皮嫂始局姑蛛片玲支袍奋警梅焕牺旋地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程膨胀土的物理、力学及胀缩性指标膨胀土的物理、力学及胀缩性指标2. 膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别a.a.粘粘粒粒含含量量多多达达3535-85%-85%。其其中中粒粒径径0.002mm0.002mm的的胶胶粒粒含含量量一一般般也也在在3030
38、4040范范围围。液液限限一一般般为为40405050。塑性指数多在。塑性指数多在22223535之间。之间。b.b.天天然然含含水水量量接接近近或或略略小小于于塑塑限限，常常年年不不同同季季节节变变化幅度为化幅度为3 36 6。故一般呈坚硬或硬塑状态。故一般呈坚硬或硬塑状态。c.c.天天然然孔孔隙隙比比小小，变变化化范范围围常常在在0.500.500.800.80之之间间。云云南南的的较较大大为为0.70.71.21.2。同同时时，其其天天然然孔孔隙隙比比随随土土体体湿湿度度的的增增减减而而变变化化，即即土土体体增增湿湿膨膨胀胀，孔孔隙隙比变大；土体失水收缩，孔隙比变小。比变大；土体失水收缩
39、，孔隙比变小。皖粗绊婴弦胳杀修深象衷哮送热埃懈琵辨绑水废艳勒木鳞锁根贝卑右柑辫地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程d.d.关于膨胀土的强度和压缩性关于膨胀土的强度和压缩性膨膨胀胀土土在在天天然然条条件件下下一一般般处处于于硬硬塑塑或或坚坚硬硬状状态态，强强度度较较高高，压压缩缩性性较较低低。往往往往由由于于干干缩缩，裂裂隙隙发发育育，呈呈现现不不规规则则网网状状与与条条带带状状结结构构，破破坏坏了了土土体体的的整整体体性性，降降低低承承载载力力，并并可可能能使使土土体体丧丧失稳定性。失稳定性。当当膨膨胀胀土土的的含含水水量量剧剧烈烈增增大大或或土土的的原原状状结结构构被被扰扰动动时时，土土
40、体体强强度度会会骤骤然然降降低低，压压缩缩性性增增高高。这这显显然然是是由由于于土土的的内内摩摩擦擦角角和和内内聚聚力力都都相相应应减减小及结构强度破坏的缘故。小及结构强度破坏的缘故。膨膨胀胀土土被被浸浸湿湿后后，其其抗抗剪剪强强度度将将降降低低1/3-2/3。而而由由于于结结构构破破坏坏，将将使使其其抗抗剪剪强强度度减减小小2/3/3/4，压压缩系数增高缩系数增高1/42/3.膨胀土的物理、力学及胀缩性指标膨胀土的物理、力学及胀缩性指标错瘩蛆世生靠丧锋嗣椰霉扔让墒柳镭噬含疽拷芒遏鼻价就告疏丘分苟嫉愉地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程已有建筑物的变形、裂缝特征已有建筑物的变形、裂缝特征对
41、对已已有有建建筑筑物物地地区区，建建于于同同一一地地貌貌单单元元的的相相同同土土层层上上的的已已有有建建筑筑物物的的某某些些特特定定变变形形开开裂裂情情况况，是是发现、判别膨胀土的一种比较准确的方法。发现、判别膨胀土的一种比较准确的方法。a.建筑物破坏一般是在同一地貌单元的相同土层地段成群出现，特别是气候强烈变化(如长期干旱等)之后更是如此；b.低、轻房屋最易破坏，四层楼损坏者是极个别的；在同一建筑范围，破坏变形大小与荷载分布无关，而是受地基胀缩变形条件控制，往往在相同荷载部位产生很大的差异变形；c.建筑物裂缝具有随季节变化而往复伸缩的性质。2. 膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别澎蚀惜
42、刊滓晌村么并雏锑蒸仪针划赘词痉桐鸭肠潍氮吞长督跌最谊九地绎地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程膨胀土的判别膨胀土的判别膨膨胀胀土土的的判判别别，是是解解决决膨膨胀胀土土问问题题的的前前提提，只只有有确确认认了了膨膨胀胀土土及及其其胀胀缩缩性性等等级级才才可可能能有有针针对对性性地地研研究究、确定需要采取的防治措施问题。确定需要采取的防治措施问题。膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土的的的的判判判判别别别别方方方方法法法法，应应应应采采采采用用用用现现现现场场场场调调调调查查查查、与与与与室室室室内内内内物物物物理理理理性性性性质质质质和和和和胀胀胀胀缩缩缩缩特特特特性性性性试试试试验验验验指指指指标标
43、标标鉴鉴鉴鉴定定定定相相相相结结结结合合合合的的的的原原原原则则则则。即即即即首首首首先先先先必必必必须须须须根根根根据据据据土土土土体体体体及及及及其其其其埋埋埋埋藏藏藏藏、分分分分布布布布条条条条件件件件的的的的工工工工程程程程地地地地质质质质特特特特征征征征和和和和建建建建于于于于同同同同一一一一地地地地貌貌貌貌单单单单元元元元的的的的已已已已有有有有建建建建筑筑筑筑物物物物的的的的变变变变形形形形、开开开开裂裂裂裂情情情情况况况况作作作作初初初初步步步步判判判判断断断断，然然然然后后后后再再再再根根根根据据据据试试试试验验验验指指指指标标标标进进进进一一一一步步步步验验验验证证证证，综
44、合判别。综合判别。综合判别。综合判别。凡凡凡凡具具具具有有有有前前前前述述述述土土土土体体体体的的的的工工工工程程程程地地地地质质质质特特特特征征征征以以以以及及及及已已已已有有有有建建建建筑筑筑筑物物物物变变变变形形形形、开开开开裂裂裂裂特特特特征征征征的的的的场场场场地地地地，且且且且土土土土的的的的自自自自由由由由膨膨膨膨胀胀胀胀率率率率大大大大于于于于或或或或等等等等于于于于40404040的土，应判定为膨胀土。的土，应判定为膨胀土。的土，应判定为膨胀土。的土，应判定为膨胀土。2. 膨胀土的特征及其判别膨胀土的特征及其判别坡具竟蔓冯肄灶舞侍谈肘挡廖菌褪缎拂崎通稠拼戳怖芝百锑役因共隔友瑰
45、地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素内在因素内在因素a.矿物成分矿物成分矿物成分矿物成分膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土主主主主要要要要由由由由蒙蒙蒙蒙脱脱脱脱石石石石、伊伊伊伊利利利利石石石石等等等等强强强强亲亲亲亲水水水水性性性性矿矿矿矿物物物物组组组组成成成成。蒙蒙蒙蒙脱脱脱脱石石石石矿矿矿矿物物物物亲亲亲亲水水水水性性性性更更更更强强强强，具具具具有有有有既既既既易易易易吸吸吸吸水水水水又又又又易易易易失失失失水水水水的的的的强强强强烈烈烈烈活活活活动动动动性性性性。伊伊伊伊利利利利石石石石亲亲亲亲水水水水性性性性比比比比蒙蒙蒙
46、蒙脱脱脱脱石石石石低低低低，但但但但也也也也有有有有较较较较高高高高的的的的活活活活动动动动性性性性。蒙蒙蒙蒙脱脱脱脱石石石石矿矿矿矿物物物物吸吸吸吸附附附附外外外外来来来来的的的的阳阳阳阳离离离离子子子子的的的的类类类类型型型型对对对对土土土土的的的的胀胀胀胀缩缩缩缩性性性性也也也也有有有有影影影影响响响响，如如如如吸吸吸吸附附附附钠钠钠钠离离离离子子子子( ( ( (钠钠钠钠蒙蒙蒙蒙脱脱脱脱石石石石) ) ) )就就就就具具具具有有有有特别强烈的胀缩性。特别强烈的胀缩性。特别强烈的胀缩性。特别强烈的胀缩性。 擅漫糊弊觉髓脐但啪宅滔芍册庞掖栅酌题寅悉钱键斋凰搏街谦爱王兆廖摊地下水与环境岩土工
47、程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素内在因素内在因素b.粘粒的含量粘粒的含量粘粒的含量粘粒的含量由由于于粘粘土土颗颗粒粒细细小小，比比面面积积大大，因因而而且且有有很很大大的的表表面面能能，对对水水分分子子和和水水中中阳阳离离子子的的吸吸附附能能力力强强。因因此此，土土中中粘粘粒粒含含量量众众多多，则土的胀缩性愈强则土的胀缩性愈强。 铁哼掸设弟颂态沫只酌紧辟诛损桩真篓仗火纺左献褐明疏器幂李赞碳倦锡地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素内在因素内在因素c.土的初始密度和含水量土的初始密
48、度和含水量土的初始密度和含水量土的初始密度和含水量u对对对对于于于于含含含含有有有有一一一一定定定定数数数数量量量量的的的的蒙蒙蒙蒙脱脱脱脱石石石石和和和和伊伊伊伊利利利利石石石石的的的的粘粘粘粘土土土土来来来来说说说说，当当当当其其其其在在在在同同同同样样样样的的的的天天天天然然然然含含含含水水水水量量量量条条条条件件件件下下下下浸浸浸浸水水水水，天天天天然然然然孔孔孔孔隙隙隙隙比比比比愈愈愈愈小小小小，土土土土的的的的膨膨膨膨胀胀胀胀愈愈愈愈大大大大，而而而而收收收收缩缩缩缩愈愈愈愈小小小小。反之，孔隙比愈大，收缩愈大。反之，孔隙比愈大，收缩愈大。反之，孔隙比愈大，收缩愈大。反之，孔隙比愈
49、大，收缩愈大。u土土土土中中中中原原原原有有有有的的的的含含含含水水水水量量量量与与与与土土土土体体体体膨膨膨膨胀胀胀胀所所所所需需需需的的的的含含含含水水水水量量量量相相相相差差差差愈愈愈愈大大大大时时时时，则则则则遇遇遇遇水水水水后后后后土土土土的的的的膨膨膨膨胀胀胀胀愈愈愈愈大大大大，而而而而失失失失水水水水后后后后土的收缩愈小。土的收缩愈小。土的收缩愈小。土的收缩愈小。塌踪伐熏促狼刺狡介贩洽侯诗泡掉安鹅泳乞唾丈畜耿退冀仲扔苦吮拽牟壮地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素内在因素内在因素d.土的结构强度土的结构强度土的结构强
50、度土的结构强度结结构构强强度度愈愈大大，土土体体抵抵制制胀胀缩缩变变形形的的能能力力也也愈愈大大。当当土土的的结结构构受受到到破破坏坏以以后，土的胀缩性随之增强。后，土的胀缩性随之增强。鹊菇牵型必及该擒开斤掌芹来绕舆崇纶唬紊壹梦洽苟驴橇似耶淮邵用郎锹地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素外在因素外在因素a.气候条件气候条件气候条件气候条件气气气气候候候候条条条条件件件件是是是是首首首首要要要要因因因因素素素素。膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土分分分分布布布布地地地地区区区区年年年年降降降降雨雨雨雨量量量量的的的的大大大大部部部部分分分分一
51、一一一般般般般集集集集中中中中在在在在雨雨雨雨季季季季，继继继继之之之之是是是是延延延延续续续续较较较较长长长长的的的的旱旱旱旱季季季季。如如如如建建建建筑筑筑筑场场场场地地地地潜潜潜潜水水水水位位位位较较较较低低低低，则则则则表表表表层层层层膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土受受受受大大大大气气气气影影影影响响响响，土土土土中中中中水水水水分分分分处处处处于于于于剧剧剧剧烈烈烈烈的的的的变变变变动动动动之之之之中中中中。在在在在雨雨雨雨季季季季，土土土土中中中中水水水水分分分分增增增增加加加加，在在在在干干干干旱旱旱旱季季季季节节节节则则则则减减减减少少少少。房房房房屋屋屋屋建建建建造造造造后后后后，
52、室室室室外外外外上上上上层层层层受受受受季季季季节节节节性性性性气气气气候候候候影影影影响响响响较较较较大大大大，因因因因此此此此，基基基基础础础础的的的的室室室室内内内内外外外外两两两两侧侧侧侧土土土土的的的的胀胀胀胀缩缩缩缩变变变变形形形形有有有有明明明明显显显显差差差差别别别别，有有有有时时时时甚甚甚甚至至至至外外外外缩缩缩缩内内内内胀胀胀胀，致致致致使使使使建建建建筑筑筑筑物物物物受受受受到到到到反反反反复复复复的的的的不不不不均均均均匀匀匀匀变变变变形形形形的的的的影影影影响响响响，从从从从而而而而导导导导致致致致建筑物的开裂。建筑物的开裂。建筑物的开裂。建筑物的开裂。季季季季节节节
53、节性性性性气气气气候候候候变变变变化化化化对对对对地地地地基基基基土土土土中中中中水水水水分分分分的的的的影影影影响响响响随随随随深深深深度度度度的的的的增增增增加加加加而而而而递递递递减减减减。因因因因此此此此，确确确确定定定定建建建建筑筑筑筑物物物物所所所所在在在在地地地地区区区区的的的的大大大大气气气气影影影影响响响响深度对防治膨胀土的危害具有实际意义。深度对防治膨胀土的危害具有实际意义。深度对防治膨胀土的危害具有实际意义。深度对防治膨胀土的危害具有实际意义。谜特痴饮梗臼姓坎图幸邹泳建刊判应拥胚捏工娩奉橡卡糕色圈侩逝骸躲厘地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的
54、主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素外在因素外在因素b.地形地貌条件地形地貌条件地形地貌条件地形地貌条件在在在在丘丘丘丘陵陵陵陵区区区区和和和和山山山山前前前前区区区区，不不不不同同同同地地地地形形形形和和和和高高高高程程程程地地地地段段段段地地地地基基基基上上上上的的的的初初初初始始始始状状状状态态态态及及及及其其其其受受受受水水水水蒸蒸蒸蒸发发发发条条条条件件件件不不不不同同同同，因因因因此此此此，地地地地基基基基土土土土产产产产生胀缩变形的程度也各不相同。生胀缩变形的程度也各不相同。生胀缩变形的程度也各不相同。生胀缩变形的程度也各不相同。凡凡凡凡建建建建在在在在高高高高旷旷旷旷地地地地段
55、段段段膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土层层层层上上上上的的的的单单单单层层层层浅浅浅浅基基基基建建建建筑筑筑筑物物物物裂裂裂裂缝缝缝缝最最最最多多多多，而而而而建建建建在在在在低低低低洼洼洼洼处处处处、附附附附近近近近有有有有水水水水田田田田水水水水塘塘塘塘的的的的单单单单层层层层房房房房屋屋屋屋裂裂裂裂缝缝缝缝就就就就少少少少。这这这这是是是是由由由由于于于于高高高高旷旷旷旷地地地地带带带带蒸蒸蒸蒸发发发发条条条条件件件件好好好好，地地地地基基基基土土土土容容容容易易易易干干干干缩缩缩缩，而而而而低低低低洼洼洼洼地地地地带带带带土土土土中中中中水水水水分分分分不不不不易易易易散散散散失失失失，且且且
56、且补补补补给给给给有源，湿度较能保持相对稳定的缘故。有源，湿度较能保持相对稳定的缘故。有源，湿度较能保持相对稳定的缘故。有源，湿度较能保持相对稳定的缘故。到炮卞蜀辫惫摩盼司震谊溜彦赚确译妓宋婚毕遍柴矮悔谊捡巫衣毅谓驮鬼地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素外在因素外在因素c.日照、通风影响日照、通风影响日照、通风影响日照、通风影响某某某某U U U U字字字字形形形形房房房房屋屋屋屋建建建建造造造造在在在在成成成成都都都都粘粘粘粘土土土土( ( ( (膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土) ) ) )层层层层上上上上，前前前前纵纵纵纵墙墙墙墙
57、出出出出现现现现裂裂裂裂缝缝缝缝，而而而而后后后后纵纵纵纵墙墙墙墙完完完完好好好好无无无无损损损损，经经经经分分分分析析析析其其其其原原原原因因因因是是是是，前前前前纵纵纵纵墙墙墙墙通通通通风风风风条条条条件件件件较较较较后后后后纵纵纵纵墙墙墙墙为为为为好好好好，使使使使地地地地基基基基土土土土水水水水分分分分易易易易于于于于蒸蒸蒸蒸发发发发、土土土土体体体体收收收收缩缩缩缩，从从从从而而而而引引引引起砖墙裂缝。起砖墙裂缝。起砖墙裂缝。起砖墙裂缝。 膨膨膨膨胀胀胀胀土土土土地地地地基基基基土土土土建建建建筑筑筑筑物物物物开开开开裂裂裂裂情情情情况况况况的的的的许许许许多多多多调调调调查查查查资
58、资资资料料料料表表表表明明明明：房房房房屋屋屋屋向向向向阳阳阳阳面面面面，即即即即南南南南、西西西西、东东东东、尤尤尤尤其其其其南南南南、西西西西两两两两面面面面外外外外裂裂裂裂较较较较多，背阳面即北面开裂很少，甚至没有。多，背阳面即北面开裂很少，甚至没有。多，背阳面即北面开裂很少，甚至没有。多，背阳面即北面开裂很少，甚至没有。痈支茎拂荷些讨绣屡侯裕板抢蓉版挝殴珠兜鬼瞧抢舞式婴蚜蝗域苟陇临砸地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素外在因素外在因素d.建筑物周围的阔叶树建筑物周围的阔叶树建筑物周围的阔叶树建筑物周围的阔叶树在在炎炎热热
59、和和干干早早地地区区，建建筑筑物物周周围围的的阔阔叶叶树树( (特特别别是是不不落落叶叶的的桉桉树树) )对对建建筑筑物物的的胀胀缩缩变变形形造造成成不不利利影影响响。尤尤其其在在旱旱季季，当当无无地地下下水水或或地地表表水水补补给给时时，由由于于树树根根的的吸吸水水作作用用，会会使使土土中中的的含含水水量量减减少少，更更加加剧剧了了地地基基上上的的干干缩缩变变形形，使使近近旁旁有有成成排排树树木木的的房房屋屋产产生裂缝生裂缝。世扑扦欠邓挂拎诛司它尤帆精坯痛傀忙嗜烦舔沦割仿勒痕精赠筛邓诚棉鸣地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 影响膨胀土胀缩变形的主要因素影响膨胀土胀缩变形的主要因素外
60、在因素外在因素e.局部渗水的影响局部渗水的影响局部渗水的影响局部渗水的影响u对对于于天天然然湿湿度度较较低低的的膨膨胀胀土土，当当建建筑筑物物内内、外外有有局局部部水水源源补补给给( (如如水水管管漏漏水水、雨雨水水和和施施工工用用水水未未及及时时排排除除) )时时，必必然然会会增增大地基胀缩变形的差异。大地基胀缩变形的差异。u在在膨膨胀胀土土地地基基上上建建造造冷冷库库或或高高温温构构筑筑物物如如无无隔隔热热措措施施，也也会会因因不不均均匀匀胀胀缩缩变变形形而开裂。而开裂。卜迸霸晌阮募该闸她尸押吃廊荤创眷春晰激配罪茅晾辫魔行懊踌断仲呼酒地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程4. 膨胀土灾害
61、的防治措施膨胀土灾害的防治措施 膨胀土地基的防治措施膨胀土地基的防治措施a.场地选择：场地选择：尽量避开膨胀土发育区，或选择地形尽量避开膨胀土发育区，或选择地形简单、胀缩性相对较小、地下水位变化小、容易简单、胀缩性相对较小、地下水位变化小、容易排水的地区。排水的地区。b.防水保湿措施：防水保湿措施：防止地表水下渗和土中水分蒸发，防止地表水下渗和土中水分蒸发，保持地基土湿度的稳定，从而控制胀缩变形。包保持地基土湿度的稳定，从而控制胀缩变形。包括在建筑物周围设置散水坡、水管及有水地段的括在建筑物周围设置散水坡、水管及有水地段的防漏、合理绿化等。防漏、合理绿化等。c.地基改良措施：地基改良措施：换土
62、法或石灰加固法。换土法或石灰加固法。州喜采棺鹏抛愤声开苗衣买孔贮俺醛喇凹吉扣娱扁粕支骸防胞悔拂形鹿评地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程膨胀土边坡的防治措施膨胀土边坡的防治措施a.防止地表水下渗防止地表水下渗b.坡面防护加固坡面防护加固c.支挡措施支挡措施4. 膨胀土灾害的防治措施膨胀土灾害的防治措施凰顶柿燃恬营艰贱甚挞昂乘雅雌祸囤糕廓忽厉眶犬吵簧锐易耪饥锯泛沟组地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程一、地下水基本概念地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程二、地下水位与环境岩土工程的关系三、砂土液化及防治四、地下水位变化对特殊土工程性质的影响五、五、地下水资源保护及污染防治地下水资源保
63、护及污染防治坦榆匠隋秒森戍巨尺鲜沧草酒椭坍石屿溜嫁橙番崇圆旧皆蹲琳苇犯葫陋傲地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程96.53%0.94%2.53%68.70%30.06%0.27%0.04%0.02%0.01%全球水体构成淡水水体构成（一）我国水资源现状和存在问题（一）我国水资源现状和存在问题鞠卢使苏敦何空擦耿咐芒逗炸墟玖盲狗罐呢啼撼碉蛹梗副姬差妨讲分蔓讽地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程按循环周期分类：（江河水、湖泊水、浅层地下水）（冰川、深层地下水）动态水资源静态水资源炊巩角熊晃郴涌哭殃牟鼻秩斌祭蜡杭熬剔勃遂距沃亡垄杏袜痢毋喉乘澄汞地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程陆地水更新
64、循环类型及其更新循环周期河水河水16天天龟蛔蠕擎炽涯善虱澜膨雷选泞婪胺舔鳞近审括政擎镀柴蝶膘致洼蘸必悸宛地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 阜阳市由于超量开采地下水已形成了1200平方千米的地下水位降落漏斗。地下水位下降引起地面沉降，沉降范围达450平方千米，市区最大沉降量已达1418毫米。资料一：作眨层糜铀丈转旬衷搐个冤逾泵杨呜虹筒陇惺挛孕兰暑荔砷贯嫂拆盗尸甩地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程资料二 “世界水日”的来历 1992年6月参加联合国环境与发展大会的一百多个国家元首和政府首脑联笔写下了这样的警句：“水不仅为维护地球的一切生命所必须，而且对一切社会经济部门都有生死攸关的重
65、要意义。”继之，联合国大会决定，自1993年起，确定每年的3月22日为“世界水日”，各国根据各自的国情，在这一天就水资源保护与开发开展活动，以提高公众意识。肆斗具索瓦棋啄守贝整服街崔篡犹瘟像楔慈妈蜂弊歹赤吩继峰意摆粹痞盎地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 人类面临空前的水资源危机 21世纪，随着人口的增长，农业用水将增加5倍，工业用水将增加26倍，城乡各地生活用水将增加18倍。在非洲有12个国家常年缺水，四亿多人饮水不足，而在巴西、俄罗斯、加拿大等国，许多大河滔滔入海，水资源未得到有效的利用。资料三：拥窄谱论筒瓮骤炼剖谅毒锭赚逞奸腑髓缩助簇侧听峙头遏但冗簇瘪凳您见地下水与环境岩土工程地下
66、水与环境岩土工程1、我国水资源总量、我国水资源总量n平均降水总量平均降水总量 61889亿亿m3(648mm, 19561979), 形成河川径流总量形成河川径流总量27115亿亿m3 ，占降水，占降水量的量的44%。n地下水资源量约地下水资源量约8288亿亿m3 ,其中山丘区其中山丘区6762亿亿m3 平原区平原区1874亿亿m3 （包括重复量）（包括重复量）。 n全国水资源总量全国水资源总量28124亿亿m3 （已扣除地表水和（已扣除地表水和地下水相互转化的重复量）地下水相互转化的重复量）（一）我国水资源现状和存在问题（一）我国水资源现状和存在问题踪铣灿黑金煌遣促匡厩嫂模瑟耀羞倡捐翱仍钝裳
67、祥枯膀陀编撒紧寸泣睡朽地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程2、我国水资源特点、我国水资源特点我国人均水资源仅我国人均水资源仅2220 m3 ，偏少，只有世界人均，偏少，只有世界人均水资源的水资源的1/4。到。到21世纪中叶，世纪中叶，16亿人口，人均水亿人口，人均水资源就只有资源就只有1760 m3 ，进入联合国用水紧张国家的，进入联合国用水紧张国家的行列。行列。特点是地区上分布极不均匀，和人口、土地、生产特点是地区上分布极不均匀，和人口、土地、生产力布局不相匹配。力布局不相匹配。伟搭逢嘴叔犀肩绳楚竞惹氖莲蛤撞瘴太暗谋他拼绑荡锹粗逾嫌擦枢困片彝地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程霞来腿
68、瞒计糖寇级篷稳挤税边起乌咳接筹厦柔锄颗修闸颈陪臼对歉定役夺地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程凹柴仆帘恭悸医狡淘秘赤馋坑褂赣淹锈坑签迈吐陆挫思澡窘嫡瓤拱芒辊肘地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3、水资源的利用和存在的问题、水资源的利用和存在的问题u全国城乡用水急剧增加全国城乡用水急剧增加全国城乡用水急剧增加全国城乡用水急剧增加1980198019801980年全国用水年全国用水年全国用水年全国用水4437443744374437亿亿亿亿m m m m3 3 3 3，人均用水，人均用水，人均用水，人均用水450m450m450m450m3 3 3 3；2001200120012001年
69、增加到年增加到年增加到年增加到5567556755675567亿亿亿亿m m m m3 3 3 3，人均用水，人均用水，人均用水，人均用水436 m436 m436 m436 m3 3 3 3。u用水结构发生变化用水结构发生变化 1980198019801980年年年年 2001 2001 2001 2001年年年年农业用水农业用水农业用水农业用水3699369936993699亿亿亿亿m m m m3 3 3 3（占（占（占（占83.4%83.4%83.4%83.4%） 3826 3826 3826 3826 亿亿亿亿m m m m3 3 3 3( ( ( (占占占占68.7%)68.7%)
70、68.7%)68.7%)工业用水工业用水工业用水工业用水457457457457亿亿亿亿m m m m3 3 3 3( ( ( (占占占占10.3)10.3)10.3)10.3) 1142 1142 1142 1142亿亿亿亿m m m m3 3 3 3 ( ( ( (占占占占20.5%)20.5%)20.5%)20.5%)生活用水生活用水生活用水生活用水280280280280亿亿亿亿m m m m3 3 3 3（占（占（占（占6.3%6.3%6.3%6.3%） 600 600 600 600亿亿亿亿m m m m3 3 3 3 ( ( ( (占占占占10.8%)10.8%)10.8%)10
71、.8%)桂瓢造雄池益告献淫人费椒肠簧人曙筷补阂开真刚舔聪觉痘恍匿木柴呐败地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程uu我国的用水总量已超过美国（我国的用水总量已超过美国（我国的用水总量已超过美国（我国的用水总量已超过美国（19951995年美国总用水量年美国总用水量年美国总用水量年美国总用水量 5554 5554亿亿亿亿mm3 3，其中淡水，其中淡水，其中淡水，其中淡水47034703亿亿亿亿mm3 3），居世界第一位。），居世界第一位。），居世界第一位。），居世界第一位。 但全国平均人均用水量但全国平均人均用水量但全国平均人均用水量但全国平均人均用水量436m436m3 3/ /人，仅相当美国
72、的人，仅相当美国的人，仅相当美国的人，仅相当美国的1 14 4（淡水），世界人均用水量的（淡水），世界人均用水量的（淡水），世界人均用水量的（淡水），世界人均用水量的2 23 3。万元万元GDP用水用水量大。量大。uu我国我国我国我国20012001年工业废水和城镇生活污水排放总量年工业废水和城镇生活污水排放总量年工业废水和城镇生活污水排放总量年工业废水和城镇生活污水排放总量626626亿亿亿亿 吨，全国符合和优于三类水的河长占总评价河长的吨，全国符合和优于三类水的河长占总评价河长的吨，全国符合和优于三类水的河长占总评价河长的吨，全国符合和优于三类水的河长占总评价河长的 61.4% 61.4%
73、，比上年增加了，比上年增加了，比上年增加了，比上年增加了2.72.7个百分点，但水污染问题个百分点，但水污染问题个百分点，但水污染问题个百分点，但水污染问题仍仍仍仍 然十分突出。然十分突出。然十分突出。然十分突出。裕缴室伎蒲檬婚哦针蹭荒启郝往乱侵拓舌裴酗秋惕皑梨物藻郊驹滤犊夏窑地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程u缺乏合理规划缺乏合理规划优质水得不到优用优质水得不到优用。深层水一般为优质水，部分达到矿泉水标准。但75%用于一般工业和空调用水，仅25%用于食品工业和居民生活饮用，而8090%的居民饮用地表水。管理迟后管理迟后。往往是无序开采，如苏锡常地区出了问题，19961999以来才实行计
74、划开采。 深、浅层水开采量与资源量不协调。深、浅层水开采量与资源量不协调。如苏锡常地区浅层水可采资源97.38 *108 m3/a，开采量仅3.62 *108 m3/a，而 深层水严重超采。狰蹄雕坦侄邓孰硬铡汾闰故供抚男贝轴楔裤泅缔为鄂余驱筷饭困斯娄绍屯地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程u北方的持续干旱、地下水超采和水污染发展，北方的持续干旱、地下水超采和水污染发展，出现了严重的出现了严重的资源型缺水资源型缺水。南方水污染得不到。南方水污染得不到控制，造成了控制，造成了污染型缺水污染型缺水。西北内陆地区水土。西北内陆地区水土资源过量开发，造成了生态环境恶化，出现了资源过量开发，造成了生态
75、环境恶化，出现了生态型缺水生态型缺水。全国大部分地区的供水安全尚得。全国大部分地区的供水安全尚得不到保证。由此引发的不到保证。由此引发的环境问题突出。环境问题突出。3、水资源的利用和存在的问题、水资源的利用和存在的问题辐命朱卸拦名喘焕赣靡春扳虹楷乖盒曰斩厉岁钒绝咸终汁耀荡决噪痰泪醉地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 （二） 地下水资源的保护地下水资源的保护保护地下水量不因超量开采而被很快消耗，乃至枯竭；保护地下水质不被污染和恶化；保证不因开采地下水而产生不良的地质环境问题。其目的就是要使人们进一步认识到不合理开采地下其目的就是要使人们进一步认识到不合理开采地下水资源将会带来的危害，要从管
76、理地下水资源和保水资源将会带来的危害，要从管理地下水资源和保护地质环境的角度出发，重视保护地下水资源，使护地质环境的角度出发，重视保护地下水资源，使有限的地下水资源能够长期地、安全地得到开发利有限的地下水资源能够长期地、安全地得到开发利用，造福于人类。用，造福于人类。谣砧英鸽吧刮禹婉测炽炯牺饯九韧忿硝忧印翟卒时衫宿内圃啊抡机里曙队地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程1.预防对策合理评价地下水资源，对地下水、地表水进行全面规划、统一调度。统筹兼顾地下水开采和矿坑排水，供排结合，减少地下水开采量，充分利用水资源。加强对地下水资源开发利用的管理，杜绝无政府主义，避免“三集中”开采。提高对地下水资
77、源保护重要性的认识，珍惜水资源，建立节水型社会。 （二）（二） 地下水资源的保护地下水资源的保护棺她岳枝朴腾韶尽姐印暂申晾碟墙影谦咋射桶氏姿火葬绕鸣直韶挣抛涪鹿地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程2.治理措施压缩开采量。减少开采井数和单井开采量，把总开采量压缩到地下水补给量所允许的范围内。调整开采井布局。减小开采井密度，扩大水源地范围；减少某些开采层位、开采地段的开采强度；对大厚度含水层或多个含水层，可采用分段取水或分层取水办法。建立合理的开采制度。实行采水许可，限制井距、井深、水位降深和单井开采量。 （二）（二） 地下水资源的保护地下水资源的保护稍庇杉聚帚饺时秘朗匠喧盖寐寸矾州变焰心苯彬
78、址写蚤砾堕屎箩桔奔汾令地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程2.治理措施人工补给地下水。对条件允许的地区，可对含水层进行地下水的人工补给，以扩大地下水的资源量，防止区域地下水位的持续下降。加强对水情的监测和预报工作。要建立和健全地下水动态监测网，及时发现和了解地下水的动态变化趋势。 （二）（二） 地下水资源的保护地下水资源的保护骡幅赛溯柳蝶牺穿疽攻莉墟尔许铲陋莫涉丢对景钵弓卑矿告示渍邮无扼葡地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3.地下水人工补给 通过各种人工方法，把地表水补充、蓄积到含水层中，以提升地下水位、增加地下水资源总量，弥补地表水资源天然流失较大、时间分布不均和难以全部利用的缺点
79、。是解决因过量开采地下水致使水资源严重不足和改善水环境的一个重要途径，也是防治区域地下水位持续下降，海水入侵及地面沉降等地质灾害的有效措施之一。 （二）（二） 地下水资源的保护地下水资源的保护豌岿界悉坤而作腔亮蕉撞卒寒莱界瞪怜毛旋赁冬聚匆搪遍绎淮言蛙顺截剔地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程直接补给法：单纯以人工补给地下水为直接目的的方法，如地面入渗法、管井注入法、地下径流调节法等。间接补给法：为其它目的而修建的工程，同时也起到增加地下水补给量的方法，如修建地表水库、农田灌溉、傍河取水、造林绿化等。 3.地下水人工补给藻念猛滤葬豺崖慑隶吨蛹档践坎环甲楞膛斌诱记载迭堂做渭廉污羌挠澈多地下水与
80、环境岩土工程地下水与环境岩土工程 借助地表水与地下水之间的天然水头差，使地表水体面状自然下渗补给浅层含水层，以增加含水层的储存量。l 应用条件：应用条件：a、地形平缓的山前冲洪积扇、冲积河、地形平缓的山前冲洪积扇、冲积河谷和平原潜水含水层分布区；谷和平原潜水含水层分布区；b、表层地层具有较、表层地层具有较好的透水性；好的透水性；c、接受补给的含水层分布面积广，、接受补给的含水层分布面积广，并具有一定厚度和较大空隙度；并具有一定厚度和较大空隙度；d、入渗补给区与、入渗补给区与取水建筑物之间应有一定的距离。取水建筑物之间应有一定的距离。l优点：优点：投入少；补给量大；管理方便投入少；补给量大；管理
81、方便l缺点：缺点：占地面积大；补给水易蒸发；可能造成土占地面积大；补给水易蒸发；可能造成土 壤次生盐碱化、沼泽化；只适用于潜水含水层壤次生盐碱化、沼泽化；只适用于潜水含水层.地面入渗法低桂挠臼泼壶镁筒本拱专汤簿搔刊吱寸仁昭侦峰哀活婶抹盈茵兢析喜约比地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程 将补给水通过钻孔、大口井或坑道直接注入含水层中，以增加地下水的资源总量。l应用条件：承压含水层或埋藏较深的潜水含水层l优点：不受地形限制；占地少；可向指定的含水层回灌l缺点：井管和含水层容易被阻塞；对补给水水质要求较高；工程投资和运行费用较高管井注入法啦绣嘶褂可指侈倍淑趴红腹控耍替吁素诗蚌贩崖紊荧肢又寞五囤终
82、姜却休地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程1. 地下水水质恶化的主要特征及危害地下水水质恶化的主要特征及危害 地下水在开发利用过程中，因环境污染和水动力条件、水化学形成条件的改变，以及不良的开采手段所造成的水中某些化学、微生物成分的含量不断增加，以至超出规定的使用标准的水质变化过程。 （三）（三）地下水污染与防治地下水污染与防治河柞壤酗肢铰哄赘野滚奠愉聋杨抱墟擦韶褐荆弗登率怜首穿津瓮晒妮谬萧地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程地下水水质恶化的表现形式地下水水质恶化的表现形式a.地下水中出现了本不应该存在的各种有机化地下水中出现了本不应该存在的各种有机化合物（如合成洗涤剂、去污剂、有机农
83、药等）合物（如合成洗涤剂、去污剂、有机农药等）。b.天然水中含量极微的毒性金属元素（如汞、天然水中含量极微的毒性金属元素（如汞、铬、镉、砷铅及某些放射性元素）大量进入铬、镉、砷铅及某些放射性元素）大量进入地下水中。地下水中。c.各种细菌、病毒在地下水体中大量繁殖，其各种细菌、病毒在地下水体中大量繁殖，其含量远超出国家饮用水水质标准的界限指标。含量远超出国家饮用水水质标准的界限指标。d.地下水的硬度、矿化度、酸度和某些常规离地下水的硬度、矿化度、酸度和某些常规离子含量不断增加，以至大幅度地超过了规定子含量不断增加，以至大幅度地超过了规定的使用标准。的使用标准。1. 地下水水质恶化的主要特征及危害
84、地下水水质恶化的主要特征及危害祷狰毙郁背奇呀律穷澄虑饥慈抨铱科鳃派肥甥纸融挎皖啤昌替体著匈知变地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程地下水水质恶化的危害地下水水质恶化的危害a.减少了地下水可采资源的数量（水质型缺水）。b.影响了人体的健康。c.损害了工业产品的质量。d.改变了土壤的性质，使农作物大幅度减产。e.增加了水处理成本。1. 地下水水质恶化的主要特征及危害地下水水质恶化的主要特征及危害回圾雌盎械霜饰骸拟端皱啦钳铡蹭哦悍打笛焙琼猾哆携淄搓欣灾藩靳窿供地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程2. 地下水水质恶化的原因地下水水质恶化的原因存在引起地下水水质恶化的污染源存在污染物质进入含水层
85、的途径 （三）（三）地下水污染与防治地下水污染与防治盲拎久蘸距朔墟膜蛰莱啼链偿忆叫肯钦遣嗣校怔君设袭斟鸵旅乡确平牡镇地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程u天然污染源：自然界中本来就存在的各种劣质水体（如地表污水体、地下高矿化水等）；含水介质或包气带中所含的某些易溶盐类。u人为污染源：人类活动所形成的污染源。 污染源直接污染源：直接污染源：各种污染物直接通过包气带进入含水层中。如生活污水和工业废水不经处理的随意排放；农药、化肥的大量施用；工业废渣和城市垃圾的不合理堆放、填埋等。间接污染源：间接污染源：各种污染物先进入大气或地表水体，而后再通过各种途径进入含水层中。如工业废气排放产生的“酸雨”
86、；污水灌溉；输油管道的泄漏；井管或输水管道的腐蚀等。携歹韦巩番寞厢赡算葛喝梭轨鹿桑最呼卸瑞惨硒献拐栈忌崭硬履路墅驱谋地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程a.通过包气带渗入：在开采井降落漏斗的影响范围内，污染物通过包气带向地下水面垂直下渗。如污水池、垃圾填埋场等。 污染程度主要取决于：包气带岩层的厚度；包污染程度主要取决于：包气带岩层的厚度；包气带岩性对污染物的吸附和自净能力；污染物气带岩性对污染物的吸附和自净能力；污染物的迁移强度。的迁移强度。b.由地表水侧向渗入：被污染的地表水从水源地外围侧向进入开采含水层，或海水入侵到淡水含水层。 污染程度取决于含水介质的结构、水动力条件污染程度取决于
87、含水介质的结构、水动力条件和水源地距地表水体的距离。和水源地距地表水体的距离。污染途径递吁忧物殊忱涩舍影执虫专辽文藩贞邻霖剩栗施缺喘土屈橙凹撑呻率赡烧地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程c.由集中通道直接注入天然通道：天然通道：与污染源相沟通的各种导水断裂、与污染源相沟通的各种导水断裂、岩岩 溶裂隙带及隔水顶板缺失区（天窗）。一溶裂隙带及隔水顶板缺失区（天窗）。一般多呈线状或点状分布，可使埋深较大的承般多呈线状或点状分布，可使埋深较大的承压水体受到污染。压水体受到污染。人为通道：人为通道：在各种地下工程、水井的施工中，在各种地下工程、水井的施工中，因破坏了含水层隔水顶、底板的防污作用，因破
88、坏了含水层隔水顶、底板的防污作用，使工程本身构成了劣质水进入含水层的通道。使工程本身构成了劣质水进入含水层的通道。 污染途径渭裕甩梆围拧淀谆巳系耙维纽阵汽杭隶漓逛视址竖唯诡斜蔚巧欧抨泌喘混地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程原本以為農藥污染可自然過濾雖然於1960年代，當已經注意到農藥對健康的傷害時，一般人還是認為這些農藥只會在動物和植物間擴散，而不會滲入地下。農藥被認為只會有極少量會滲入土壤上層；就算是滲透到土壤上層，通常也會在其滲入更深的地層前就被自然分解了。土壤，畢竟具有自然過濾的功能，水經過它將可因而純化。工業或農業用的化學物質都被認為可如同自然落葉或灰塵，可以經過土壤而被過濾掉。
89、 懈譬勘滁胃宏翼舅蝎撑福刷谋凰弗里震敌寞鳞酬侣剁俱昆小馋顷朴嵌盂毋地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程經過35年後，這些看來是不會錯的想法卻已經被証明為是錯誤的地下水遭受農藥嚴重污染的案例已經在美國、西歐、拉丁美洲和亞洲南部的農業地區發現。現在我們知道的是農藥不僅會滲入地下水層，而且在這些農藥已經不再使用後仍然殘留。譬如，DDT仍然在美國的水域發現，雖然DDT早在30年前就禁用了。於美國加州San Joaquin Valley地區，曾經大量使用於果園的土壤燻劑(di-bromo-chloro-propane，簡稱DBCP)，雖然於1977年就被禁用，但至今的水源仍然有殘留。美國地質調查於此
90、地區檢測過4,507個水井，其中就有三分之一檢測水樣中DBCP含量至少超過目前飲水安全標準的10倍。猩癣笋者怂簧评谚兄北喝悉郝铸拼吞拌喷月痹串假劝傅隧览亲缕熟慰赠澄地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程氟化物是骨骼的重要營養，且有益於維護牙齒健康，但是過量卻會癱瘓頸部和背部的脊椎，以及引起牙齒的多種問題。WHO估計於中国北部地區約有7,000萬人，以及印度西北部有3,000萬人的飲水，氟化物含量過高。填漓歇阉盼搏幢俩靛昏掀邮辑倡倾杀诧与稳蕾蛀溪帕煌窟繁世丝整绵版翌地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程西孟加拉的案例於1990年代初期，近印度西孟加拉(West Bengal)的村落開始有些人
91、發生皮膚潰瘍，且無法復原的症狀。Calcuttas Jadavpur大學的研究者Dipankar Chakraborti即認識到這些症狀應該是慢性砷(arsenic)中毒的初期癥候。這些症狀會慢慢加重至潰爛腐敗，轉變成皮膚癌，傷害到臟腑，而最後病死。隨後幾個月，Chakraborti開始接到從其它醫生和醫院寄來的信件，提到有許多的病患都有相類似的症狀。洋埠卉姐尖项顷喳掩枉耐配翟央真嵌滁恨唬锋较饮膨桶惨雅谤寄纠存嫌巫地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程飲水中的砷中毒至1995年前，這已經很清楚了，整個村落都面臨中毒的危機，毒害的來源是來是飲用水井，這提供全村落九成以上的人之飲水。 專家估計目
92、前，飲水的砷中毒於孟加拉已經威脅到2,000至6,000萬人的健康，約是全國的一半人口；另外於西孟加拉則另有600至3,000萬人受威脅。該地區約有100萬座水井可能已經受到重金屬污染，含量超過WHO飲水標準(每公升0.01毫克)的5倍至100倍。凑疼墓遂窿洽戎逗嗅颓映腐鼠践允侦袒引但呻靴症炯侮娥垣下缩街州宙育地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程這些砷是如何進入地下水源？於1970年代早期，孟加拉國家的飲用水仍是來自河川和池塘。然而，因為擔心水媒傳染疾病的風險，WHO和國際援助機構發起鑿井開源的計劃，讓孟加拉國民可以普遍飲用地下水。然而，這些國際機構對恒河地下水層的土壤含有豐富的砷，並不瞭
93、解，而且也沒有在開挖前檢驗土壤沉積物。因為慢性砷毒害須要15年的累積才會顯現，流行狀況往往要等到普遍受害後才出現。 标焕滩点柄起钩夏囱夕酿懊躯勺二勋迭重浊滁痰诧橡十献攀诛鲁硒顽耪钮地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程附著在土壤中的砷科學家們還在爭議到底是什麼化學反應，會讓原本附著在土壤中的砷分離出來而進入水中。有一個假說是認為開挖水井，空氣中的氧進入地下水中，氧化硫化鐵沉積物，因而溶出砷。印度科技研究所 的地質學者於1999年十月發表在Nature期刊的論文，提出來自肥料的磷鹽和有機物的分解，可能扮演重要的角色。這些營養物質促進微生物的增長，因而促使砷從沉積物解離出來。 刺斯勾苦领骄媳清恍
94、献屡毒拈效丝怜省炭镀宰佛隘茂镭劲陇吸清寂退烤撰地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程3. 地下水水质恶化的防治措施治理地下水污染时首先应切断污染源，防止污染物继续进入含水层，然后再采用相关的治理措施。（三）（三）地下水污染与防治地下水污染与防治送讶酒摇婶盈两镑倦罢晴丽荚摔东凶浅菱信县色跌妈大成寝总螟缠愁添延地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程预防措施a.点状污染源（点源）的治理点状污染源（点源）的治理 点源：由工业废水、城市污水及垃圾等构成的污点源：由工业废水、城市污水及垃圾等构成的污染源，是地下水水质污染的主要来源。染源，是地下水水质污染的主要来源。大力改革落后的生产工艺，搞好工业用水
95、的闭路循环；最大限度地减少工业废水排放量，把工业废水消除在生产过程中。对于不得不排放的污水，必须防止污水在处理场内或排放途径中向含水层渗透。对垃圾、废渣等应采取废物回收利用、发电、生化处理及无害化卫生填埋。3. 地下水水质恶化的防治措施布聘铱雏叭晕韧抡领皱陌趋绦婶畸翌毁冶阁拌桔烧微假迷况要滨溯琶说衰地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程预防措施b.面状污染源（面源）的治理面状污染源（面源）的治理 面源：由农业灌溉、施肥、农药、酸雨及城市暴面源：由农业灌溉、施肥、农药、酸雨及城市暴雨径流所产生的污染。雨径流所产生的污染。严格掌握灌溉用污水的水质标准、控制灌水定额及合理规划污灌区位置。严格控制农
96、药、化肥的使用量，尽可能减少它们在土壤中的残余浓度和进入含水层的数量。改革生产工艺，减少工业废气向大气的排放量。 3. 地下水水质恶化的防治措施坊纹垂妄葱您耿噬襄淋钦芦伏嘱毁禽讯陇榆兹戏蔽捏鸽津律惯溶修腑硷搜地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程预防措施c.大力开展污水的处理和利用大力开展污水的处理和利用 经处理后的污水（中水），可据其水质情况用于不同目的的用水要求（如洗车、浇花等），以提高废水的重复利用率，增加水资源的总量。d.采用水力措施阻止劣质水进入开采含水层采用水力措施阻止劣质水进入开采含水层3. 地下水水质恶化的防治措施疾煞犊局哑洪舅屏恒馅橡钡巷鞘涎腻靶怂从字景甩储蜡硕表量乘等戮亡慰地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程治理措施治理措施a.化学处理法化学处理法 向水溶液中加入处理剂，通过处理剂与污染物的化学反应来降低水溶液中和固态物质表面吸附的污染物。b.生物处理法生物处理法 利用微生物或某种植物选择性地吸收、分解特定污染物的原理，在水溶液中投放或培植这些生物来降低污染物的浓度。 c.抽水净化法抽水净化法 通过地下水置换，降低污染物浓度。 3. 地下水水质恶化的防治措施譬涪然菊铣眶扭垛筏梨汽直汽谜杰铂召斑薪撞凤催汰巨吗愤续仑担赁须赴地下水与环境岩土工程地下水与环境岩土工程
