【導(dǎo)讀】1 莄蟻襖膈蕆袇螀芇蕿蝕肈芆羋裊羄芅莁蚈羀芄薃羃袆芃蚅螆膅節(jié)蒞蕿肁節(jié)蕆螅羇芁薀薇袃莀艿螃蝿荿莂薆肈莈蒄螁肄莇蚆薄羀莆莆衿裊莆蒈螞膄蒞薁袈肀莄蚃蟻羆蒃莃袆袂肀蒅蠆螈聿蚇襖膇肈莇螇肅肇葿羃罿肆薁螅裊肅蚄薈膃肄莃螄聿膄蒆薇羅膃薈螂袁膂羋薅袇膁蒀袀膆膀薂蚃肂腿蚅衿羈膈莄蟻襖膈蕆袇螀芇蕿蝕肈芆羋裊羄芅莁蚈羀芄薃羃袆芃蚅螆膅節(jié)蒞蕿肁節(jié)蕆螅羇芁薀薇袃莀艿螃蝿荿莂薆肈莈蒄螁肄莇蚆薄羀莆莆衿裊莆蒈螞膄蒞薁袈肀莄蚃蟻羆蒃莃袆袂肀蒅蠆螈聿蚇襖膇肈莇螇肅肇葿羃罿肆薁螅裊肅蚄薈膃肄莃螄聿膄蒆薇羅膃薈螂袁膂羋薅袇膁蒀袀膆膀薂蚃肂腿蚅衿羈膈莄蟻襖膈蕆袇螀芇蕿蝕肈芆羋裊羄芅莁蚈羀芄薃羃袆芃蚅螆膅節(jié)蒞蕿肁節(jié)蕆螅羇芁薀薇袃莀艿螃蝿荿莂薆肈莈蒄螁肄莇蚆薄羀莆莆衿裊莆蒈螞膄蒞薁袈肀莄蚃蟻羆蒃莃袆袂肀蒅蠆螈聿蚇襖膇肈莇螇肅肇葿羃罿肆薁螅裊肅蚄薈膃肄莃螄聿膄蒆薇羅膃薈螂袁膂羋薅袇膁蒀袀膆膀薂蚃肂腿蚅衿羈膈莄蟻襖膈蕆袇螀芇蕿蝕肈芆羋

　　

【正文】 體流動時，液體質(zhì)點(diǎn)之間存在著相對運(yùn)動，這時質(zhì)點(diǎn)之間會產(chǎn)生內(nèi)摩擦力反抗它們之間的相對運(yùn)動，液體的這種性質(zhì)稱為 粘滯性 。 只有雷諾數(shù)小于（１－１０）之間的某一數(shù)值的層流運(yùn)動才服從達(dá)西定律。 Re=vd/r v — 孔隙（裂隙）中水的流速（ m/s） d — 孔隙（裂隙）的直徑或間距（ m） 。 r — 水的運(yùn)動 粘滯系數(shù) （ m2/s） 三、非線性滲透定律 地下水在較大空隙中運(yùn)動，起流速相當(dāng)大時，水流呈紊流狀態(tài)，此時符合下式： V=KmI1/2 當(dāng)?shù)叵滤?混合流狀態(tài)時候，符合下式： V=KcI1/m 其中 m 介于 12 之間。 35 167。 地下水向井的運(yùn)動簡介 一、水井的類型： 水井：人工的集水構(gòu)筑物。 根據(jù)水井井徑的大小和開鑿的方法的不同，可分為：管井和筒井。 管井：直徑較小，通常小于 ，而深度比較大，常用鉆機(jī)開鑿。 筒井：直徑較大，可達(dá) 1m 到數(shù)米，而深度較淺，通常用人工開挖。 據(jù)水井揭露的地下水類型，水井可分為潛水井和承壓水井兩類。 根據(jù)揭露含水層的程度和進(jìn)水條件不同，可分為完整井和非完整井。 完整井：貫穿整個含 水層，在全部含水層厚度上都安裝有過濾器，并能全面進(jìn)水。 二、井附近的水位降深 水位降深：從井中抽水時，井周圍含水層中的水流入井中內(nèi)，井附近和井中的水位將降低。設(shè)某點(diǎn)（ x , y）的初始水頭為 H0(x , y , 0)，抽水 t 時間后的水頭為 H (x , y , t)，則此時該點(diǎn)的水頭降低值 s 為： s (x , y , 0)= H0(x , y , 0) H (x , y , t) 稱 s 為水位降深，簡稱降深。 降落漏斗：在井附近餓不同地點(diǎn)，降深 s 不同，井中心最大，離井越遠(yuǎn)，降深越小 ，總體上形成的漏斗狀水頭下降區(qū)，被稱為降落漏斗。 對潛水井，降落漏斗在含水層內(nèi)部擴(kuò)展，抽水量主要來自含水層的疏干量；于承壓井則不同，降落漏斗不在含水層內(nèi)部發(fā)展，而是形成承壓水頭降低區(qū)。 抽水過程中，若無補(bǔ)給來源，地下水向井的運(yùn)動始終處于非穩(wěn)定運(yùn)動。 36 但在以下兩個條件下，可達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動： 1）在有側(cè)向補(bǔ)給的有限含水層中，當(dāng)降落漏斗擴(kuò)展到補(bǔ)給邊界后，側(cè)向補(bǔ)給量和抽水量平衡的時； 2）在有垂向補(bǔ)給的無限含水層中，隨著降落漏斗的擴(kuò)大，垂向補(bǔ)給量不斷增大。當(dāng)增大到與抽水量相等時，形成穩(wěn)定的降落 漏斗，地下水向井的運(yùn)動也進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)動。 在沒有補(bǔ)給的無限含水層中，嚴(yán)格地說不可能出現(xiàn)穩(wěn)定流，但隨著抽水時間的延長，水位降深的速率會越來越小。 當(dāng)降落漏斗內(nèi)的水位降深變得如此地小，以至在一個較短的時間間隔內(nèi)幾乎觀測不到明顯的水位下降時，如果延長觀測的時間間隔，仍能看到水位在緩緩下降。此時漏斗區(qū)內(nèi)的水流便可近似作為穩(wěn)定運(yùn)動來研究。這種情況稱為近似的定，稱為 似穩(wěn)定 。 \ 37 167。 8 土的物質(zhì)組成及物理力學(xué)性質(zhì) 167。 土的物質(zhì)組成 一、土的粒度成分與礦物組成 １、 土的概念 ：土是巖石在風(fēng)化破碎、搬運(yùn)和 沉積等一系列作用下，在各種自然環(huán)境中形成的堆積物。它是由固體顆粒、顆粒間的孔隙水和氣體組成的三相體系。 ２、 土的粒組劃分和礦物組成： 土的大小是以其直徑來表示，稱為粒徑（或粒度），單位一般采用毫米。由于固體顆粒是土最主要的組成部分，構(gòu)成土的骨架主體，故土的粒度成分是決定土的工程性質(zhì)的最主要的內(nèi)在因素之一，也是對土進(jìn)行分類的主要依據(jù)。 1） 土的粒度劃分與組成 粒組： 把介于一定粒徑范圍的成分相近、性質(zhì)相似的土粒，稱為粒組。土中不同粒組顆粒的相對含量，稱為土的 粒度成分 （ 顆粒級配 ），它以個粒組顆粒的重量占該土顆粒的總重量的 百分?jǐn)?shù)來表示。 工程上對粒組的劃分標(biāo)準(zhǔn)是使同一粒組土粒的工程性質(zhì)相近，而與相鄰粒組土粒的性質(zhì)有明顯差別。 目前我國一般采用界限粒徑為 200、 和 把土粒分為漂石（塊石）顆粒、卵石（碎石）顆粒、圓礫（角礫）顆粒、砂粒、粉粒和粘粒。 2） 礦物成分 (1) 原生礦物：是巖石經(jīng)物理風(fēng)化破碎而成的礦物隨屑。石英、長石、 38 云母、角閃石等； (2) 不溶性次生礦物：是原巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后，形成的不容于水的殘余礦物。次生二氧化硅和粘土礦物等；（ 3）可溶性次生礦物：是原巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后，其可溶物質(zhì)被水溶濾并攜帶到其他地方沉淀下來所形成的可溶性次生礦物。（ 4）有機(jī)質(zhì)。動植物殘骸在微生物作用下分解而成的產(chǎn)物。達(dá)到和超過 5%時，就開始對土的工程性質(zhì)具有顯著的影響。 3)土中的水和氣體 (1) 土中的水：主要有毛細(xì)水、結(jié)合水和自由水（重力水） （ 2）土中的氣體：成分基本與大氣 的組成一致，但其中各種氣體的相對含量與大氣有很大差異。土中氣體成分以 O N2 和 CO2為主，此外還有CH H2S 等 二、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 １、 土的結(jié)構(gòu)： 土的結(jié)構(gòu)：指組成土的土顆粒本身的大小、形狀、表面特征和土粒的連結(jié)關(guān)系及排列情況的綜合特征。 土的粒度成分反映了土顆粒的大小和級配特征，是說明土的結(jié)構(gòu)特征的主要指標(biāo)，是影響土的工程地質(zhì)性質(zhì)的主要因素。 土粒間的連結(jié)一般是由孔隙中的水對土粒的作用引起的。主要連結(jié)有：結(jié)合水連結(jié)、毛細(xì)水連結(jié)、膠結(jié)連結(jié)（是指相鄰?fù)令w粒通過土中某些鹽類的結(jié)晶而形成的連結(jié)方式）和冰連結(jié) 。 ２、 土的結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)土顆本身的特點(diǎn)和顆粒間的相互關(guān)系 ,可把土的結(jié)構(gòu)分為 :單粒結(jié)構(gòu)和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。 1）單粒結(jié)構(gòu)：又稱散粒結(jié)構(gòu)，是卵石（碎石）、礫石類土及砂土等無粘 39 性土的基本結(jié)構(gòu)形式。是在重力作用下沉積而成的，每個顆粒都受到周圍個顆粒的支承，相互接觸堆積。其間孔隙一般都小于組成土骨架的基本土粒。 又分松散單粒結(jié)構(gòu)（土孔隙較大，土粒位置不穩(wěn)定，當(dāng)其在較大荷載，特別是動荷載的作用下，土粒易移動，引起土的變形而趨于緊密）和緊密單粒結(jié)構(gòu)。其工程性質(zhì)不同，主要起決于土粒的的大小和排列緊密程度。 2）團(tuán)聚結(jié)構(gòu)：又稱 海綿狀結(jié)構(gòu)，是由于細(xì)粒土的顆粒細(xì)小、具膠體性質(zhì)，其在水中不能以單個顆粒沉積，凝聚成較復(fù)雜的集合體進(jìn)行沉積而形成的細(xì)粒土特有的結(jié)構(gòu)。 具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的土，其孔隙很小，孔隙度卻很大，特別是絮狀結(jié)構(gòu)的孔隙更小，孔隙度更大。故該類土壓縮性很大，含水量也很大，往往可超過 50%。但以結(jié)合水為主，所以排水困難。而且很不穩(wěn)定，也稱為易變結(jié)構(gòu)。 ３、 土的構(gòu)造 指組成土的各種大小不同顆粒按比例關(guān)系的排列或結(jié)構(gòu)所確定的特征總和。 1） 塊石狀構(gòu)造：由相互擠靠著的粗大碎屑形成骨架，外形很像“干砌石”，一般在巖堆和泥石流的上游堆積 及山區(qū)河流上游的河床沉積物。 這種構(gòu)造的土，一般具有較高的強(qiáng)度和很好的透水性。 2）似斑狀構(gòu)造：是在較細(xì)顆粒組成的土體中，混雜著些較粗或粗大的碎屑，而粗大碎屑互不接觸，不能形成骨架。 這種構(gòu)造的土體的工程性質(zhì)，主要取決于其中細(xì)粒物質(zhì)的成分、性質(zhì) 特別是所處的稠度狀態(tài)（對于粘土）或密實(shí)狀態(tài)（對砂土和粉土）。 3）層狀構(gòu)造：對于砂土和砂質(zhì)粉土層中，常具有粘性土或淤泥質(zhì)粘性土夾層，從而構(gòu)成層狀構(gòu)造。 40 4）交錯狀構(gòu)造：粒度較均勻，如風(fēng)積砂等 5） 薄葉狀構(gòu)造（厚度有時僅僅為 12mm） ，呈千層餅狀構(gòu)造。 167。 土的物理力學(xué)性質(zhì) 一、土的物理性質(zhì)： 指土本身由于三相組成部分的相對比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)及固液相相互作用所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，主要指土的輕重、干濕、松密和細(xì)粒土的稠度、塑性、脹縮性等。 土顆粒的比重： 是指土粒重力與同體積的 4 度的水的重力的之比。 土的重度： 單位體積的土的重力稱為土的重度。 可分為天然重度，干重度，飽和重度和浮重度。 土的含水性： 土的干濕性可用含水量和飽和度來表示： 1）含水量：土中水的重力與土顆粒重 力的之比。常用百分?jǐn)?shù)來表示。 2） 飽和度：是指土中被水充填的孔隙體積與孔隙總體積之比；也用百分?jǐn)?shù)來表示。 土的孔隙性：是指土中孔隙的大小、多少和連通情況等的總稱。 指標(biāo)有孔隙度和孔隙比。孔隙比指土中孔隙體積與土顆粒體積之比。 二、土的力學(xué)性質(zhì)： 指土在外力作用下所表現(xiàn)出的一系列性質(zhì)：主要包括壓縮性、抗剪性，以及在動荷載作用下表現(xiàn)的一些性質(zhì)。 41 土的壓縮性： 對非飽和土，在壓力作用下，其壓縮性表現(xiàn)為孔隙體積的減?。粚︼柡屯翂嚎s時，隨著孔隙體積的減小，土中的水就被排出，其壓 縮過程實(shí)際上就是孔隙水壓力的消散過程。