【正文】 41 土的壓縮性： 對(duì)非飽和土，在壓力作用下，其壓縮性表現(xiàn)為孔隙體積的減小；對(duì)飽和土壓縮時(shí)，隨著孔隙體積的減小，土中的水就被排出，其壓 縮過(guò)程實(shí)際上就是孔隙水壓力的消散過(guò)程?？紫侗戎竿林锌紫扼w積與土顆粒體積之比。 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。常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 可分為天然重度，干重度，飽和重度和浮重度。 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。 167。 3）層狀構(gòu)造：對(duì)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。 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。 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。而且很不穩(wěn)定，也稱為易變結(jié)構(gòu)。故該類土壓縮性很大，含水量也很大，往往可超過(guò) 50%。 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(gè)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)。 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(dòng)荷載的作用下，土粒易移動(dòng)，引起土的變形而趨于緊密）和緊密單粒結(jié)構(gòu)。是在重力作用下沉積而成的，每個(gè)顆粒都受到周圍個(gè)顆粒的支承，相互接觸堆積。 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)。 土粒間的連結(jié)一般是由孔隙中的水對(duì)土粒的作用引起的。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。達(dá)到和超過(guò) 5%時(shí)，就開始對(duì)土的工程性質(zhì)具有顯著的影響。（ 4）有機(jī)質(zhì)。石英、長(zhǎng)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。 目前我國(guó)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。土中不同粒組顆粒的相對(duì)含量，稱為土的 粒度成分 （ 顆粒級(jí)配 ），它以個(gè)粒組顆粒的重量占該土顆粒的總重量的 百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。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(duì)土進(jìn)行分類的主要依據(jù)。它是由固體顆粒、顆粒間的孔隙水和氣體組成的三相體系。 8 土的物質(zhì)組成及物理力學(xué)性質(zhì) 167。這種情況稱為近似的定，稱為 似穩(wěn)定 。 當(dāng)降落漏斗內(nèi)的水位降深變得如此地小，以至在一個(gè)較短的時(shí)間間隔內(nèi)幾乎觀測(cè)不到明顯的水位下降時(shí)，如果延長(zhǎng)觀測(cè)的時(shí)間間隔，仍能看到水位在緩緩下降。當(dāng)增大到與抽水量相等時(shí)，形成穩(wěn)定的降落 漏斗，地下水向井的運(yùn)動(dòng)也進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。 抽水過(guò)程中，若無(wú)補(bǔ)給來(lái)源，地下水向井的運(yùn)動(dòng)始終處于非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。 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。 二、井附近的水位降深 水位降深：從井中抽水時(shí)，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。 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。 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。 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。 35 167。 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） 。 當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力反抗它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，液體的這種性質(zhì)稱為 粘滯性 。滲透系數(shù)愈大，巖石透水能力就越好。意即滲透系數(shù)為水力梯度等于１時(shí)的滲透流速。 34 ３、滲透系數(shù)： 滲透系數(shù)的因次與滲透流速相同，一般采用 m/d 或 cm／ s 為單位。水力梯度可理解為水流通過(guò)單位長(zhǎng)度滲透途徑為克服摩擦阻力所消耗的機(jī)械能。 Ｑ＝ w`u u 為實(shí)際流速。 Q=Kwh/L=KwI Q — 滲透流量； K — 滲透系數(shù)； w — 過(guò)水?dāng)嗝妫?h— 水頭損失； Ｌ — 滲透途徑；Ｉ— 水力梯度。運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化的水流運(yùn)動(dòng)， 33 稱為非穩(wěn)定流。 ３、紊流： 在巖層空隙中滲流時(shí)，水的質(zhì)點(diǎn)無(wú)秩序地、相互混雜的流動(dòng)。 ２、層流 ：在巖層空隙中滲流時(shí)，水的質(zhì)點(diǎn)有秩序的、互不混雜的流動(dòng)。 二、滲流 １、滲流 ：地下水在巖石空隙中的運(yùn)動(dòng)。其條件是： 1) 假想水流通過(guò)任意斷面的 流量 必須等于真正水流通過(guò)同一斷面的流量； 2) 假想水流在任意斷面的水頭必須等于真正水流在同一斷面的 水頭 ； 3) 假想水流通過(guò)巖石所受到的 阻力 必須等于真正水流所受到的阻力。 7 地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 167。 排泄的最大特征是集中和良大。在空間上分布變化很大。在同一構(gòu)造單元或同一地段，富水性 31 有很大變化，因而形成了裂隙水的不均一性。受巖石中的裂隙發(fā)育程度和力學(xué)性質(zhì)影響。一般呈層狀分布，同一含水層中的孔隙水具有密切的水力聯(lián)系，具有統(tǒng)一的地下水面。 167。 徑流：由補(bǔ)給區(qū)向排泄區(qū)徑流，兩者水位差及巖石滲透性影響徑流。 承壓水的補(bǔ)給、徑流與排泄 補(bǔ)給：補(bǔ)給區(qū)的大氣降水或地表水的補(bǔ)給；潛水在承壓水隔水頂板尖滅的地段或通過(guò)弱隔水層越流補(bǔ)給承壓水。除上述的層間承壓水外，還存在著脈狀承壓水 等水壓線圖： 就是承壓水面上高程相等點(diǎn)的連線圖。 承壓水由于有穩(wěn)定的上覆隔水層，不直接受降水和蒸發(fā)的影響，距補(bǔ)給區(qū)常較遠(yuǎn)，因此對(duì)氣候變化的反應(yīng)不及潛水靈敏，其水質(zhì)水量和水位的變化也較小。 30 3） 水頭： 從承壓水位到含水層頂板的距離稱承壓水頭。 1） 初見水位： 2） 承壓水位或測(cè)壓水位： 當(dāng)井（孔）鑿穿上部隔水層時(shí)，井中水位的壓力作用下會(huì)上升超過(guò)出含水層的頂面而穩(wěn)定在一定 的高度上。 三、 承壓水、 承壓水的特征：充滿于兩個(gè)隔水層之間的具有承壓性質(zhì)的重力水。受地形的切割程度和巖石滲透性等因素控制。 潛水的補(bǔ)給、徑流和排泄 補(bǔ)給：大氣降水為主要補(bǔ)給來(lái)源；地表水；承壓水。 等水位線圖：潛水面上標(biāo)高相等各點(diǎn)的連線圖，即潛水面的等高線圖。潛水的自由水面稱為潛水面；潛水面到地表的距離稱為埋藏深度；潛水面的高程稱為潛水位；潛水面到隔水層的垂直距離稱為含水層厚度。 上層滯水：儲(chǔ)存于包氣帶中局部隔水層之上的重力水。據(jù)此可將地下水分為：包氣帶水、潛水和承壓水。 167。 土壤水帶：包氣帶頂部植被根系活動(dòng)帶通常發(fā)育土壤層，其中所含的水成為土壤水。重力水是開發(fā)利用或排除的主要對(duì)象?？障吨械乃^(guò)吸附力和毛細(xì)力所能支持的量時(shí)，剩余的水便以 重力水的形式下滲。地下水面以上稱為包氣帶；地下水面以下稱為飽氣帶。 6 地下水的類型及特征 167。 ? 通常是指在松散巖石中，如在巖溶中，地下水分布極不均勻，稱巖溶含水 系更合適；在裂隙中，如連通良好，稱裂隙含水層是適合的，但裂隙受局部構(gòu)造控制時(shí)，例如一條較大的張性斷裂穿越巖性不同的地層，斷裂帶中水分布連續(xù)且均勻，這時(shí)稱含水帶更合適。 ? 兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 ? 兩者劃分是相對(duì)的，并不存在截然的界限或絕對(duì)的定量標(biāo)志。 27 隔水層：不能透過(guò)水，或是透過(guò)和給出的水的數(shù)量微不足道的巖層。 巖石中空隙中的地下水：主要形式有： 結(jié)合水（強(qiáng)結(jié)合水，又稱吸著水；弱結(jié)合水，薄膜水）、重力水、毛細(xì)水、固 態(tài)水和氣態(tài)水。 二、巖石中地下水的存在形式 巖石“骨架”中的地下水：沸石水、結(jié)晶水（以中性水分子的形式存在，如石膏： Ca[SO4] 巖溶率 = 溶隙的體積／巖石的總體積 100% 溶隙的規(guī)模十分懸殊，大的溶洞可寬達(dá)數(shù)十米，高數(shù)十米乃至百余米，長(zhǎng)達(dá)幾至幾十公里，而小的溶孔直徑只有幾毫米。 裂隙率 = 裂隙體積 /巖石總體積 100% 注意測(cè)定裂隙的方向、寬度、延伸長(zhǎng)度、充填程度等。 孔隙度 = 孔隙的體積 /松散巖石的體積 100% 26 影響因素：（ 1）排列方式，立方體排列最松散，四面體排列最緊密；（ 2）密實(shí)程度，越松，孔隙越大越；（ 3）均勻性，越均勻，孔隙度越大；（ 4）形狀：棱角越明顯，通常排列就越松散；（ 5）膠結(jié)程度?？砂芽障斗譃槿悾核缮r石中的孔隙、堅(jiān)硬巖石中的裂隙和可溶巖中的溶隙。