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1、第五章第五章水的地质作用水的地质作用第一节地表流水的地质作用第一节地表流水的地质作用第二节地下水的地质作用第二节地下水的地质作用第三节岩溶喀斯特作用第三节岩溶喀斯特作用第四节第四节 地下水污染地下水污染114-1三、河流的地质作用三、河流的地质作用（一河流的侵蚀、搬运和沉积作用（一河流的侵蚀、搬运和沉积作用（二河谷横断面及河流阶地（二河谷横断面及河流阶地（三河流的地质作用与道路工程（三河流的地质作用与道路工程（四河流的地质作用与河岸防护（四河流的地质作用与河岸防护114-2（一河流的侵蚀、搬运和沉积作用（一河流的侵蚀、搬运和沉积作用侵侵蚀蚀作作用用的的过过程程1 1侵蚀作用侵蚀作用不断地使原有
2、地面遭不断地使原有地面遭到破坏的作用到破坏的作用114-3下蚀作用下蚀作用侧蚀作用侧蚀作用垂直向下垂直向下切割河床切割河床中、下游以侧蚀为中、下游以侧蚀为主主向旁冲刷向旁冲刷河床、谷坡河床、谷坡上游以下蚀为主上游以下蚀为主1 1侵蚀作用侵蚀作用114-4局局部部侵侵蚀蚀基基准准面面不不直直接接入入海海的的河河流流，所所注注入入的的水水体体表表面面，如如湖湖水水面面、主主流流的的水面称为其局部侵蚀基准面。水面称为其局部侵蚀基准面。下蚀作用下蚀作用侵侵蚀蚀基基准准面面海海平平面面及及由由海海平平面面向向大大陆陆内内延延伸伸的平面称为侵蚀基准面。的平面称为侵蚀基准面。114-5胶体溶液的浓缩、电解质
3、的加入等胶体溶液的浓缩、电解质的加入等搬运力逐渐减小时搬运力逐渐减小时先后沉积先后沉积大小大小球状片状球状片状重轻重轻胶体物质凝聚和沉淀胶体物质凝聚和沉淀3 3沉积作用沉积作用当地表流水流速降低时，当地表流水流速降低时，部分物质不能被继续搬运而沉积下来的部分物质不能被继续搬运而沉积下来的作用作用114-6（二河谷横断面及河流阶地（二河谷横断面及河流阶地河河漫漫滩滩位位于于河河流流旁旁侧侧在在洪洪水水时时被被淹淹没没而而在在枯枯水水时时露露出出的的边边滩滩以以上上顺顺次次为为、级级阶阶地地，编编号号越越大大，阶地位置越高，生成年代也越早。阶地位置越高，生成年代也越早。1 1河谷横断面河谷横断面河
4、河床床河河漫漫滩滩河河漫漫滩滩114-72 2河流阶地河流阶地河河流流下下切切侵侵蚀蚀和和堆堆积积作作用用在在河河谷谷两两岸岸形形成成的的台台阶阶状状地地貌。貌。114-8形成原因：形成原因：地地壳壳上上升升，河河床床下下切切，原原来来的的河河谷谷抬抬高高，不再被水淹没。不再被水淹没。地壳多次间歇性上升，可形成多级阶地。地壳多次间歇性上升，可形成多级阶地。114-9冲积阶地；冲积阶地； 基座阶地；基座阶地； 侵蚀阶地侵蚀阶地侵蚀阶地：由基岩构成，其上部很少有河流冲积物侵蚀阶地：由基岩构成，其上部很少有河流冲积物覆盖。也叫基岩阶地，多发育在山区河谷中。覆盖。也叫基岩阶地，多发育在山区河谷中。冲积
5、阶地：阶地全由河流冲积物组成。在河流中下冲积阶地：阶地全由河流冲积物组成。在河流中下游最为常见。游最为常见。基座阶地：阶地面由两种物质组成，上部为河流的基座阶地：阶地面由两种物质组成，上部为河流的冲积物，下部是基岩或其他类型的沉积物。从堆积冲积物，下部是基岩或其他类型的沉积物。从堆积物结构来看，介于侵蚀阶地到冲积阶地的过渡类型。物结构来看，介于侵蚀阶地到冲积阶地的过渡类型。114-10第二节地下水的地质作用第二节地下水的地质作用一、地下水的基本知识一、地下水的基本知识二、地下水的基本类型二、地下水的基本类型三、地下水对土木工程的影响三、地下水对土木工程的影响114-11一、地下水的基本知识一、
6、地下水的基本知识（一水在岩土中的存在状态（一水在岩土中的存在状态 （二岩土的主要水理性质（二岩土的主要水理性质（三地下水的物理性质与化学性质（三地下水的物理性质与化学性质地地下下水水是是指指存存在在于于地地面面以以下下，松松散散堆堆积积物物和岩石空隙孔隙、裂隙、溶隙中的水。和岩石空隙孔隙、裂隙、溶隙中的水。114-12（二岩土的主要水理性质（二岩土的主要水理性质富水性富水性持水性持水性给水性给水性透水性透水性114-13表征含水层地下水资源的富集程度。表征含水层地下水资源的富集程度。富水性富水性按钻孔单位涌水量或天然泉水流量分为以下四级：按钻孔单位涌水量或天然泉水流量分为以下四级：1.弱富水性
7、弱富水性2.中等富水性中等富水性3.强富水性强富水性4.极强富水性极强富水性114-14持水性持水性依依靠靠分分子子引引力力或或毛毛细细力力，在在岩岩土土孔孔隙、裂隙中能保持一定数量水体的性能。隙、裂隙中能保持一定数量水体的性能。114-15在在重重力力作作用用下下，饱饱水水岩岩土土能能够够流流出出一定水量的性能。一定水量的性能。给水性给水性114-16岩岩土土允允许许水水透透过过的的性性能能称称为为透透水水性性以渗透系数表示）。以渗透系数表示）。透水性透水性透水的透水的半透水的半透水的不透水的不透水的114-17二、地下水的基本类型二、地下水的基本类型（一地下水按埋藏条件分类（一地下水按埋藏
8、条件分类（二地下水按含水层性质分类（二地下水按含水层性质分类（三地下水运动的基本规律（三地下水运动的基本规律114-18含水层与隔水层含水层与隔水层含水层：能够透过并给出相当数量重力水的岩层。含水层：能够透过并给出相当数量重力水的岩层。隔水层：不能透过并给出水的岩层。隔水层：不能透过并给出水的岩层。114-19（一地下水按埋藏条件分类及其特征（一地下水按埋藏条件分类及其特征潜水潜水包气带水包气带水承压水承压水114-20上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。包气带水：包气带水：是指存在于地面以下包气带中的水。是指存在于地面以下包气带中的水。114-
9、21潜水潜水指指埋埋藏藏于于地地表表以以下下，第第一一个个稳稳定定隔隔水水层层之之上具有自由水面的重力水。上具有自由水面的重力水。114-22潜水的补给潜水的补给大气降水大气降水; ;地表水的补给；地表水的补给；含水层之间的补给；含水层之间的补给； I.I.越流补给；越流补给；II.II.直接补给直接补给凝结水；凝结水；人工补给人工补给114-23潜水的排泄潜水的排泄蒸发蒸发; ;泉的排泄；泉的排泄；向地表水排泄；向地表水排泄；人为排泄。人为排泄。114-24承压水承压水埋埋藏藏并并充充满满在在两两个个隔隔水水层层之之间间的的含含水水层层中中的地下水，是一种有压重力水。的地下水，是一种有压重力
10、水。114-25特征特征特征特征 静水压力较大，非自由水面，顶板承受水压力静水压力较大，非自由水面，顶板承受水压力静水压力较大，非自由水面，顶板承受水压力静水压力较大，非自由水面，顶板承受水压力 受外界因素影响小受外界因素影响小受外界因素影响小受外界因素影响小相关相关相关相关术语术语术语术语初见水位：钻孔刚打穿隔水层顶板时所见的水位初见水位：钻孔刚打穿隔水层顶板时所见的水位初见水位：钻孔刚打穿隔水层顶板时所见的水位初见水位：钻孔刚打穿隔水层顶板时所见的水位 承压水位：地下水上升到含水层顶板以上某一高度稳定承压水位：地下水上升到含水层顶板以上某一高度稳定承压水位：地下水上升到含水层顶板以上某一高
11、度稳定承压水位：地下水上升到含水层顶板以上某一高度稳定不变时的水位不变时的水位不变时的水位不变时的水位正、负水头：承压水位与地面的距离正、负水头：承压水位与地面的距离正、负水头：承压水位与地面的距离正、负水头：承压水位与地面的距离( (正、负水头正、负水头正、负水头正、负水头) )自自自自 流流流流 水：为正水头时，隔水层顶板被打穿后承压水会水：为正水头时，隔水层顶板被打穿后承压水会水：为正水头时，隔水层顶板被打穿后承压水会水：为正水头时，隔水层顶板被打穿后承压水会自行喷出地表自行喷出地表自行喷出地表自行喷出地表动态特征一般不随季节变化动态特征一般不随季节变化114-26孔隙水孔隙水裂隙水裂隙
12、水岩溶水岩溶水风化裂隙水风化裂隙水成岩裂隙水成岩裂隙水构造裂隙水构造裂隙水（二地下水按含水介质的空隙类型分类（二地下水按含水介质的空隙类型分类114-27空隙的多少空隙的多少空隙的大小空隙的大小空隙的连通情况空隙的连通情况空隙的分布规律空隙的分布规律空空隙隙要要素素114-28流砂土）渗流将土体的所有颗粒同时浮起、流动的现象与动水压力有关） 。潜蚀机械潜蚀：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，土粒被溶运和冲走，形成洞穴。114-29第三节岩溶喀斯特作用第三节岩溶喀斯特作用 一、岩溶及其形态特征
13、一、岩溶及其形态特征二、岩溶的形成条件二、岩溶的形成条件三、岩溶类型三、岩溶类型四、岩溶发育规律四、岩溶发育规律五、岩溶地区工程地质问题五、岩溶地区工程地质问题六、岩溶的防治措施六、岩溶的防治措施114-30岩岩溶溶即即喀喀斯斯特特Karst）岩岩溶溶作作用用及及其其所所产产生生的的水文现象和地貌现象。水文现象和地貌现象。岩岩溶溶作作用用凡凡是是以以地地下下水水为为主主、地地表表水水为为辅辅，以以化化学学过过程程溶溶解解和和沉沉淀淀为为主主、机机械械过过程程流流水水侵侵蚀蚀和和沉沉积积、重重力力崩崩塌塌和和堆堆积积为为辅辅的的对对可可溶溶性性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。岩石的破坏和改造作
14、用都叫岩溶作用。岩溶地貌岩溶作用造成的地表形态和地下形态。岩溶地貌岩溶作用造成的地表形态和地下形态。一、岩溶及其形态特征一、岩溶及其形态特征114-311、岩石的可溶性、岩石的可溶性取决于岩石的成分和结构取决于岩石的成分和结构成分：岩石的化学成分决定溶解度成分：岩石的化学成分决定溶解度构构造造：颗颗粒粒大大小小、形形状状和和排排列列及及胶胶结结物物的的性质性质二、岩溶的形成条件二、岩溶的形成条件114-32（按岩石成分可溶性岩石分三种：碳酸盐类岩石石灰岩、白云岩、硅质灰岩和泥灰岩等）；硫酸盐类岩石石膏、芒硝）；卤盐类岩石钾、钠、镁盐岩石等 ）。按溶解度：卤盐硫酸盐碳酸盐但碳酸盐类岩石分布广，岩
15、体大，故碳酸盐类岩石中的岩溶有普遍性2、岩石的透水性取决于岩石的裂隙度、孔隙度及大小、连通程度及风化程度等114-333、水的溶蚀力、水的溶蚀力纯纯水水溶溶蚀蚀性性弱弱，含含有有侵侵蚀蚀性性CO2较较强强的的溶溶蚀蚀性性溶溶解解CaCO3。地地下下水水对对岩岩石石产产生生溶溶解解溶溶蚀蚀的的同同时时，会会不不断断消消耗耗，水水的的溶溶蚀蚀性性就就会会减减弱弱，因因此此地地下下水水的的溶溶蚀蚀性性会会随随着着深度的增加而减小。深度的增加而减小。4、水的流动性、水的流动性CaCO3饱饱和和，水水丧丧失失溶溶解解力力。水水的的运运动动是是岩岩溶溶不不断断发发育育、发发展展的的根根本本保保证证。在在水
16、水流流长长期期运运动动过过程程中中，岩岩体体裂裂隙隙周周围围的的岩岩石石被被溶溶蚀蚀，裂裂隙隙发发育育成成溶溶隙隙，并并不不断断扩扩大大，裂裂隙隙的的扩扩大大为为水水流流的的运运动动提提供供了了更更大大的的空空间间，增增大大了了流流水水和和岩岩石石的的接接触触面面积积，进进一一步步加加强强了了对对岩岩石石的的溶溶解解溶溶蚀蚀作作用用。运运动动空空间间的的增增大大使使运运动动水水量量的的增增加加成成为为可可能能，运运动动水水量量的的增增加加不不仅仅会会加加速速流流水水对对岩岩石石的的溶溶解解溶溶蚀蚀作作用用，而而且且会会增增大大水水流流对对周周围围岩岩石石的的机机械械冲冲刷刷能能力力，促促进进岩
17、岩溶溶的的发发展展并最终形成各种岩溶地貌单元。并最终形成各种岩溶地貌单元。114-34三、岩溶类型三、岩溶类型岩溶的类型划分方法有多种，各种方法都采用不同的依据来进行类别划分。岩溶的类型划分主要有：1按埋藏条件分类按可溶性岩石的埋藏条件可将岩溶划分为裸露型岩溶、覆盖型岩溶和埋藏型岩溶。114-351.岩层产状影响：顺层面发育好岩层产状影响：顺层面发育好2.地地质质构构造造影影响响：大大断断裂裂带带，裂裂隙隙，背背斜斜核核部部岩岩溶发育，且随深度的增加而减弱溶发育，且随深度的增加而减弱3.地地壳壳运运动动影影响响；地地壳壳上上升升时时期期，一一般般岩岩溶溶垂垂直直发育发育4.气候影响：主要表现在
18、降水量和气温的变化上气候影响：主要表现在降水量和气温的变化上四、岩溶发育规律四、岩溶发育规律114-36114-37六、岩溶的防治措施六、岩溶的防治措施1挖填挖填回填溶洞隧道拱顶溶洞回填114-38隧道边墙下溶洞处理2跨盖跨盖视溶洞的规模、风化视溶洞的规模、风化程度、埋深及充填情况，程度、埋深及充填情况，采用梁式基础或拱形结采用梁式基础或拱形结构跨越溶洞、沟槽等，构跨越溶洞、沟槽等，或用刚性大的平板基础或用刚性大的平板基础覆盖沟槽、溶洞。覆盖沟槽、溶洞。114-393灌注灌注对对于于埋埋深深大大，体体积积也也大大的的溶溶洞洞，可可通通过过钻钻孔孔向洞内灌入水泥砂浆或混凝土以堵塞洞穴。向洞内灌入水泥砂浆或混凝土以堵塞洞穴。4排导排导在在查查明明水水的的来来源源情情况况、场场地地的的地地形形、生生产产条条件件等等条条件件下下，采采用用不不同同的的排排导导方方法法，使使水水流流改改道道、疏疏干干建建筑筑地地段段地地表表水水，排排导导地地下下水水流流；对对洞洞穴穴或或裂裂隙隙涌涌水水可可用用粘粘土土、浆浆砌砌片片石石或或其其它它止止水水材材料料堵堵塞等。塞等。114-40
