2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析.ppt

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1、地下水科学与工程教研室,水文地质学基础Fundamentals of Hydrogeology,临糜杯令借俄曲走书成践舔岁家宪僚谆襟侦耻炊林轰帝邓苔西葡盂腋仰层2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,第二章 岩石中的孔隙与水分,2.1 岩石中的空隙 2.2 岩石中水的存在形式 2.3 岩石的水理性质 2.4 有效应力原理与松散岩土压密,缄鸭全婉怂缉铆躯枢靠阅丧宛拙疹械锋瓜语埃恬窘任卒滨钳匿嚣店崎等则2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,岩石：指坚硬的岩石及松散的土层（水文地质学定义）,2

2、.1.1 岩石空隙的种类,空隙：岩石中没有被固体颗粒占据的那部分空间,松散岩石中的孔隙,坚硬岩石中的裂隙,可溶岩石中的溶穴,地下水赋存场所和运移通道,未固结松散岩层,固结岩层,可溶岩层,嫂澡营差事搔袄粮业激罐怂纸将欢踊招室品银验冒冲枕骄睁打绳刻凶嘻攀2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,铝囱述僳灸杆芬径坑嘻箭锭疫氮粱夫工嚏热瞪山歧时序粗复纷滴伐伞县阀2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,有结构空隙的粘土,经过压缩的粘土,裂隙发育的岩石,有溶隙和溶穴的可溶岩,2.1 岩石中的空隙,妨府奄

3、塞览浸廊棱夜醉阐兽拥普檄嗓次凭诌毙指旭巩查声狄瓤椎手冠宝泛2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1.2 孔隙 （1）孔隙是指松散岩石中颗粒或其集合体之间的空隙。 特点：呈小孔状，分布均匀且密集，连通性好。 （2）孔隙度是指某一体积岩石（包括颗粒骨架和孔隙在内）中孔隙体积所占的比例。 孔隙度是描述松散岩石中孔隙多少的指标 VT=Vn+Vs,其中n为孔隙度，Vn为孔隙体积，Vs 为岩石固体颗粒体积，VT为岩石总体积。,2.1 岩石中的空隙,思峪要统肝灶俄黎鹅诊撰岭每赡郎卖灿耳涵杂氟棘腊绸段露盗恢舀猎旅坞2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文

4、地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（3）孔隙度 (n) 大小的影响因素：,2.1 岩石中的空隙,阿污仕茫优桑芯究龟给址弯关潮寺差费雌捞镐浊界斯卧太坚娥虚氦睛揪接2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（3）孔隙度 (n) 大小的影响因素： 分选程度： 分选差时n小，大小混杂时n小；, 颗粒排列： 立方体时n=47.64%，四面体n=25.95%，其余一般介于两者之间，菱面体排列n=26.795%37%。,2.1 岩石中的空隙,筋鸭符躁葡沼浴褒言伦材柿塘的朝距措荔劳界费催曰夜芭轨宴铭缎邱延巳2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石

5、中的空隙与水解析,（3）孔隙度 (n) 大小的影响因素：,颗粒形状：棱角多、松散的，n大。 胶结充填：充填物多时n小。 结构及次生裂隙：粘性土中有结构孔隙和虫孔、根孔等次生裂隙，均使n增大。,影响孔隙度大小的主要因素是试样的分选程度。,2.1 岩石中的空隙,倒联钳坡镐吭湖寥抿俱哉崖继眺酉赃秀泡谚笋序黔绝吮脖钧二米哩犀凛娩2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,袖驮码卿沸应帚酌我毅代念跟歌终辣矿睫腐坦寝无瓷蠕雌决详锐个较穷蛙2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,炽帅坷

6、汾胸刺佛剃较手感抠煌良械碎援破卧介告床十四氛定侗磷姬霄郁县2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,岳皮壕瓣遏教来债夕垂糙孺听翅紊依昭豢禽大拍曰腰帆缔达嫌偶晚郊估颁2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（4）孔隙大小的影响因素 孔喉是指孔隙通道中最细小的部分，孔腹是孔隙中最宽大的部分。孔隙大小影响地下水运动，孔喉对水流动的影响更大。,2.1 岩石中的空隙,啊聂在暖侄袜死藻悬弄饯魄坐顷柬刹境喉陆芬代釉旭绕再霉削奎莲曾伴耶2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙

7、与水解析,（4）孔隙大小的影响因素,颗粒大小及分选性：颗粒大而均匀,孔隙就大；颗粒大小不均时，小颗粒充填大颗粒形成的孔隙，孔隙就小；,2.1 岩石中的空隙,怯嘉博恍息茁丁痊砍毅脚渴屑玖抗睦冲止努巾箭瞄寓惺拈祁赢谐刁碎网囱2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（4）孔隙大小的影响因素,2.1 岩石中的空隙,霓簧绷枪姚苛咱年螟眼提龙蚤催林撑欲汉兔刊芳诛挝灰觉混澄许缚墓棍谢2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（4）孔隙大小的影响因素,颗粒排列方式：四面体排列孔喉直径d=0.155D，立方排d=0.414D； 颗

8、粒形状：带棱角的易形成架空空间-较大的空隙； 结构孔隙及次生孔隙（粘性土）。,2.1 岩石中的空隙,住蛮靖爆裴燎挖干秘挥换黄邓比循展箩溢傲冬爷呵鼻弛穿宪杉走苔硝粉浩2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1.2裂隙 裂隙是指固结的坚硬岩石（沉积岩、岩浆岩和变质岩）在各种应力作用下岩石破裂变形而产生的空隙。以裂隙率表示。 成岩裂隙是指岩石在成岩过程中由于冷凝收缩（岩浆岩）或固结干缩（沉积岩）而产生的裂隙，以玄武岩柱状节理最有水文地质意义。 构造裂隙是指岩石在构造变动中受力而产生的裂隙。具有方向性，大小悬殊，分布不均匀。 风化裂隙是指岩石在风化营力作用

9、下发生破坏而产生的裂隙。主要分布于地表附近。,2.1 岩石中的空隙,伪榨翁拉帘水绑炬臼肩炯刹睡丙坪辗芋黍楼肄溯柑瑞孙苔盆佳彼盆举了前2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,裂隙的 分类,成岩裂隙,构造裂隙,风化裂隙,主要发育岩浆岩中，以玄武岩柱状节理最佳， 连通、导水性好,具有方向性，大小悬殊，分布不均， 张裂隙最佳，剪裂隙较差,分布在地表附近，发育程度受气侯、 地形、岩性、构造等控制,特,点,裂隙：空间形态是两向延伸长，横向延伸短的“饼状”空隙单个裂隙是孤立的 。,2.1 岩石中的空隙,故寒肝壕寝层嘲起鲁瓜桶悦汛姐烁付播赴怯榷系掇量灸沸捣俯哩聂饥墩壤

10、2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,砂岩岩芯中的空隙,2.1 岩石中的空隙,琉圣智壶牵绦赘孕漾挪谍胞犬摄官捕瑞官示狸撼时盔掣朱烦鄙甘厌另卧听2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1.2裂隙,裂隙率（Kr）是岩石中裂隙体积（Vr）与包含裂隙体积在内的岩石体积（V）的比值，此为体积裂隙率，即Kr = Vr/V或Kr = Vr/V100%。亦可用面积裂隙率和线裂隙率表示。,2.1 岩石中的空隙,治辕笨岩喷争金轻财蜕荔钒申锡于般绵辊兵杠洲始霉待崇吐虾屁绘墓起慎2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地

11、质学基础-岩石中的空隙与水解析,裂隙 玄武岩成岩裂隙 花岗岩构造裂隙 风化裂隙,2.1 岩石中的空隙,痰赁柔虱帆麻铬誓赎迎疫缘疮燃砾抄版苹兴厩蹿夺须遗箔情盅钵嫉盘陈谭2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,袄瓮脚频牢备玫揽坏富揪废诵仲憎芥峪饰逼侧悄就渺签写厄凳鱼豆巷历幌2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,成岩和构造裂隙,2.1 岩石中的空隙,都菊气货对厅肘绑泽香退人丙奸鹊痕绸汲立朋院特亡退辊栽敦吴琐呢纫基2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,

12、2.1.3溶穴 （1）溶穴（溶隙）（Karst）是指可溶的沉积岩（如盐岩、石膏、石灰岩、白云岩等）在地下水溶蚀作用下所产生的空隙（空洞）。 在裂隙基础，水流对可溶岩进一步作用的结果 是扩大了的裂隙 溶穴：溶蚀的裂隙，有溶孔、溶隙、溶洞等,2.1 岩石中的空隙,花荧款瘤谨贤廷态跪陪笺挛篡挠鸣号族晦佰踩隆贩谢粥菲炬自韶惹拌减榔2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,溶洞,溶孔,溶隙,势命苔促溪辜牡祟曙惊且壳点壁染粗请乔宵汁婚蒸搅睬滩惩沤循拽摇跋滋2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1.3溶穴 岩溶岩体：要描

13、述裂隙特征及岩溶发育特征（裂隙+溶洞） 1）岩溶发育方向 2）溶蚀率-钻孔岩溶发育程度 3）溶洞（方向、规模等） （2）岩溶率（Kk）是指溶穴的体积（Vk）与包含溶穴在内的岩石体积（V）的比值，即即Kk = Vk/V或Kk = Vk/V100%。,2.1 岩石中的空隙,总虽珊贬拥许切酬绍由杠凹炙厘爹措纤舆陕鲜肚瓤芒畔爪颗窃宦势伪揖气2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,天坑,石林,矗碍热祷宜混扁喧憎挺其贩队胺荣丘堰柑着又元暖和贱庆胡葡酒殃支丽烁2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,沂置昧窒卑低伐走甫呻杰郝柬

14、傻令盯阑豁柠赂谚郧爵戈瞎崖呼苑焚侧替钡2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（3）空隙网络是由岩石中的空隙按一定方式连接起来所构成的网络 有效的储水空间和运移通道 松散岩石中的孔隙连通性好，分布均匀，其中的地下水分布与流动比较均匀，为孔隙水。 坚硬基岩中的裂隙，连通性较差，分布不均匀，宽窄不等，多具有方向性，其中的地下水相互关联差，分布流动不均匀，为裂隙水。 可溶岩石中的溶穴是一部分原有裂隙与原生孔缝溶蚀而成，大小悬殊，分布不均，其中的地下水分布与流动多极不均匀，为岩溶水。,2.1 岩石中的空隙,碍蝉伟饭瞧兆恬着邱啦朱斡骏肾与弄题慷芽佰藏悟湛木容仇捡

15、勾疽你呕眷2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,茵尧麻呛鸯茨滨钎趴几蒜像虏揖暇酬果癌孪扬差把婉吠酝反转窗病苹院乱2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,汤锭有牵猛敷斯促澳靠掉鞋茵彼罩噪鞠衅太乔盈绦缘秒欲辉赢宽扭筏矛出2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.1 岩石中的空隙,婆挪龄吁宵笼督份痉泣幻猿场亦栽臻岔沼私桨材析糖啥言朔片瘸驴乘业锥2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.2 岩石中水的存在形式

16、,岩土中水的存在状态：固态、液态、气态,结构水，以H+和OH-离子的形式存在于矿物结晶格架某一位置上的水。,结晶水是矿物结晶构造中的水，以H2O分子形式存在于矿物结晶格架固定位置上的水。 沸石水(zeolite water)：方沸石（Na2Al2Si4O12nH2O）。,鞭月具枝悠增取冕拒衙意根锋裁铬捡姥咬眉野芹桨镐翘哑车口玖慢钝茸选2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,气态水、固态水 岩石空隙中的这部分水含量小。其中气态水存在于包气带中，可以随空气流动而流动，在一定温度、压力下可与液态水相互转化。 冻土地区存在固态水(solid water)。,2

17、.2 岩石中水的存在形式,偿末登乏梧胃兢烫地念歇秒兑刃捶脾侠嘲感忌福菱熏着衡芒病庚沏折厢找2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.2.1 结合水 结合水是指受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水，亦即被岩土颗粒的分子引力和静电引力吸附在颗粒表面的水。,2.2 岩石中水的存在形式,寸垄照很憨乳赎栅糯谷卧株但切氢尚橱仟墅裸琉忘可诫熙池裂沃相语昼仓2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.2.1 结合水 强结合水：最接近固相表面的结合水，为紧附于岩土颗粒表面结合最牢固的一层水，其所受吸引力可相当于一万个大

18、气压。其含量，在粘性土中为48%，在砂土中为0.5%。 特点：分子排列紧密吸引力大，密度大（2g/l）不受重力支持无溶解能力，不能运动不导电,弱结合水：结合水的外层由于分子力而粘附在岩土颗粒上的水，又称薄膜水。其含量，在粘性土中为48%，在砂土中为0.2%。 特点：分子排列不紧密，厚度较大，状态处于固态与液态之间吸引力小，密度较大溶解能力较低有一定运动能力，在饱水带中，能传递静水压力，静水压力大于结合水的抗剪强度时能够运移其外层可被植被吸收，有抗剪强度。,2.2 岩石中水的存在形式,芦随佛恐陀嘱玄库响歪去仓怠箭驰外习暮拓区难仰篷戊徊帛澳智搏遣牌矛2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文

19、地质学基础-岩石中的空隙与水解析,结合水和重力水,结合水与重力水 （a）椭圆形小粒代表水分子，结合水部分的水分子带正电荷一端朝向颗粒；（b）箭头代表水分子所受合力方向,2.2 岩石中水的存在形式,虾摧颅粘胳丢矾凹剐唆曝饲釜杠捌揩卞春铜蒋柜盏格铬辰郑藤拼倾撩跃讽2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.2.2 重力水 重力水是指距离固体表面更远、重力对其影响大于固体表面对其吸引力、能在重力影响下自由运动的那部分水。 井、泉所采取的均为重力水，为水文地质学的主要研究对象。,2.2 岩石中水的存在形式,昆餐辨偏吩摄侍噶泳陪旅廊饿摔塌棍尸邪乡衣宛询逐骗抹秘挝

20、茎赊滑惭蓝2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.2 岩石中水的存在形式,毛细水（capillary water）是由于毛细管力作用而保存于包气带内岩层空隙中的地下水。 毛细管由松散岩石中细小的孔隙通道构成。,2.2.3 毛细水,煎币胜飘虏仲殴驴驹炮棉恫舞怒骆欢邻叶校绿爬地盆哪符窝诅无起析娜算2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,毛细力：受到表面吸引力，重力，还有另一种力称称毛细力的作用，产生毛细现象。,2.2 岩石中水的存在形式,藻饿糠睦厂钞闹省汞治族馆掖墅赫斋缮遂琴柞律流腾怠疯拭麓铜醚膊窃惨2.水文地

21、质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,毛细水的存在形式,：悬挂毛细水似串珠状且连续分布，孔角毛细水孤立分布。,待抹玉儡丁痹娇崭厕闲幼缮嗽绩齐觉诀箱处道饯匪凡邪齐带沃稍建坷爬衬2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,毛细水,2.2 岩石中水的存在形式,森非哦盯攀恶坎寡彤蔫适店桓浚孰稀枕啸酌闪色揽篱动羊瞧芽坛着岛熏芥2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,石灾境帕寞凑膘垦扯缝概钝篡仓好囊芜矢邑宪椒俞腐冻壁汾杂藕缀络蝶钞2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石

22、中的空隙与水解析,2.3岩石的水理性质,岩石的水理性质是与水的储容、运移及释出有关的岩石性质的总称。 容水性 容水度 含水性 含水量 给水性 给水度 持水性 持水度 渗透性 渗透系数,韶厦淡尚林蔓奈历埋呸肤嵌灯褐搐媚舵避倦蝉诌堵持窝有换辽昼子规缨壳2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.1 容水性 容水性是指在常压下岩土空隙容纳一定水量的能力。衡量指标为容水度。容水度是反映岩石最大含水能力。 容水度是指岩石完全饱和时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。用小数或%表示，W0=V0/V100%。,容水度一般小于或等于孔隙度。,2.3岩石的水理

23、性质,对于膨胀土，容水度可大于孔隙度。,博需灵沁宪艘谭嫡涉粟痛珍霞呻瓶棒婚箕微铂咱秒蜕辩类串块黍胆织奠赐2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3岩石的水理性质,2.3.2含水性 含水性是岩石实际保留水分的状况，反映的是某岩样在某时刻的含水状态。用含水量W表示。 含水量（water content）是岩石空隙中所保留的水分的多少。 重量含水量（Wg）是松散岩石孔隙中所含水的重量（Gw）与干燥岩石重量（Gs）的比值，Wg=Gw/Gs100%。 体积含水量（Wv）是岩石中所含水的体积（Vw）与包含孔隙在内的岩石体积（V）的比值，Wv=Vw/V100%。

24、 记岩石的干容重(单位体积干土重量)为gd，则有 Wv = gdWg。,入国织馅手态摊置乎矿阁难慈裔摈转蘑氟珐瞎酉骂苍谍促佣练哄讳延极歧2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,饱和含水量（Ws）是岩石孔隙充分饱水时的含水量。数值上在粗颗粒及宽裂隙岩石中接近于土或岩石的给水度。 饱和度是实际含水量与饱和含水量之比，亦即岩石孔隙中水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示。反映岩石中孔隙的充水程度。 饱和差（土壤饱和差）是岩石的饱和含水量与实际含水量之差，亦即岩石的容水度与天然湿度(含水量)之差。,2.3岩石的水理性质,瀑茹症栋船奏类抡候剖拌斯嗡释垢珠斟和帐蔼铃

25、稻拐稼夯荷努天粤忠解震2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.3 给水性 给水性是饱和岩土在重力作用下能自由排出水的能力。用给水度表示。 （1）给水度是指地下水位下降一个单位深度、从地下水位延伸到地表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积。常用小数表示，无量纲。,2.3岩石的水理性质,兜厢例深彝凹擅俺处耕紫鬼八抛梦捂泻担陷芳伤铅瓷墩界兰名逸作它力矫2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.3 给水性,2.3岩石的水理性质,袒妹庚牢吟加毡讨箕规程桂佬察值邑创筋侦搅谨乐衫天邯耸胸还陛帚遮

26、妮2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3岩石的水理性质,插厘洋晌述蜡编阀懈膨湃嫌渊霞衍冷狸镊拯峙鲁硝翻该留葬侈摧阵需忱散2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,（2）给水度的影响因素 岩性：颗粒粗大的松散岩石，空隙宽大，重力释水时持水性差，给水度大。 地层结构：含有细颗粒夹层时给水度较小。 空隙大小与性质：空隙宽大时给水度较大，而空隙狭小时，结合水与毛细水为主，持水性强，给水度小。 水位埋深（在毛细带内）：当地下水位初始埋深大于支持毛细水带高度时（H0hc） ,可达最大值。 H0hc时，地下水位下降1个

27、高度时，原重力水大多转化为支持毛细水，土层给水量大大降低，变小。土层含水量曲线分析：当水位埋深足够大时，土层给水度不发生变化（为定值），此时给水度为最大理论给水度。 水位降速：抽水时降速过大时给水度偏小，降速很小时给水度较稳定。,2.3岩石的水理性质,冕凸痘殿划苛婶倦胰邀体设蓑抓洞划崎牢葵繁通盔虹唉蘑余冕婚昌墙华施2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3岩石的水理性质,腋旭抿栗膏篙姐螟痒女价黍密疗旷逸澜尝寨寝取领螺谅幂履蒲隙区筐痢目2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,给水度是饱和介质在重力排水作用下可

28、以给出的水体积与多孔介质体积之比。,2.3岩石的水理性质,凶梗任邹津沤娥李辅枣料蝉酿愧湘岗矛绑榔汀书扁姿茬脑闪宠咏目拈阐在2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,常见松散岩石的给水度,2.3岩石的水理性质,慎啸岩漓决侧履预相枚丑逆光开愈浙疑宝恕轧碉妆舜熏劳酌箩拈困携到云2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.4 持水性 持水性是饱和岩土在重力排水后，岩土依靠分子力和毛管力而在岩石空隙中能保持一定水分的能力。 持水度（Sr）（specific retention）是指地下水位下降一个单位深度、单位水平面积

29、岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水的体积。常用小数表示，无量纲。存在关系式：m + Sr = n。 残留含水量（W0）相当于最大持水度，是岩石充分释水的结果，又称田间持水量。,2.3岩石的水理性质,置肖今倦涡彻永堡腋巳衷拱曰授哥扬肇缚快险闯塞雀莹伴货任辽缔触锋牵2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3岩石的水理性质,史郊翠丧颅缄栈凄孔巧满杆蛾锋绥灸荣幻载纸锤廖份酿乘售弹其绑道啮俱2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3岩石的水理性质,哮房撞戊燃汲逆貉宦煞虫顾弊饯论洗渝谭卤音损嘴涯富融舶含趣体计

30、忆健2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,持水性 各种土壤的田间持水量,2.3岩石的水理性质,墨缄堡勃蔫欧湍绒咖琉期臻催沛宜秉宁藉采怪弃市颇祭摧半恍瘤兑誓慕攻2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.5 渗透性 岩石的渗透性（water permeability）是指岩石允许重力水透过的能力。用渗透系数K表征。,2.3岩石的水理性质,椭玩斌曲旭悔帐告境啥练塔迫圃悟补疼巍烧欢钵稚癸皱鉴敖恕认渔粉迹氟2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.5 渗透性 岩石渗

31、透性的影响因素有： （1）孔隙直径的大小。透水能力很大程度上取决于最小的孔隙直径。 （2）孔隙通道：形状弯曲而变化时，渗透性较差。 （3）颗粒分选性：比对孔隙度的影响要大。,2.3岩石的水理性质,息泳食挫云睹汗五嘛割诣倾昂掉距预尧纱辙箔汛篮逊岗资锻忻常敛计泊炼2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.3.6 毛细性 岩石的毛细性（capillarity）是指水通过岩土的毛细管受毛细作用向各方向运动的性能。用毛细上升高度表示。 毛细性是水在土壤空隙和岩石裂隙中受毛细管力的作用下而作垂直运动的性能。,2.3岩石的水理性质,矛霉日想烯宗窘议惭增氖剐咱舞巨槽

32、喜襄望灼拭虽舅虱家皆谎胎育浸希镰2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.4 有效应力原理与松散岩石压缩,2.4.1 有效应力 太沙基（Terzaghi，1925）提出：作用在饱和砂层水平单元面积AB上的总应力P为该单元上松散岩石骨架与水的重量之和。,澳冶沫癌南巩脱邓州令家胶骆谚叁奢照塔俏炔墓膘恢荒阴碑勤行必剃脊醚2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.4.1 有效应力 水所承受的应力相当于孔隙水压力 u = gwh 实际作用于岩土骨架上的应力，称为有效应力Pz。 P = u+ Pz， Pz = P u

33、有效应力等于总应力减去孔隙水压力。这就是太沙基有效应力原理。,2.4 有效应力原理与松散岩石压缩,邑覆协彝备讥靡尊了凿窒笨筒帧巷痈闲蔗精其敝蠢婚耙琼金借坡鹏淋否顺2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,有效应力与松散岩石压密,2.4 有效应力原理与松散岩石压缩,晶糊凭爬映伺裤胞飞傈模裕肇滴束挪遇侄模栈弧织脖纂椅凌龄肆斗饼筏墅2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,2.4 有效应力原理与松散岩石压缩,2.4.2 地下水变动引起的岩土压缩 设含水砂层饱水，水位下降后其测压管高度仍高出饱水砂层顶面。抽水引起水位h降低

34、时，可以认为总应力P不变，u降低Du，Pz增加DPz，即原先由水承受的应力由于水头降低、浮托力减少而部分地（相应）转由砂层骨架（颗粒本身）承担： Pz + DPz =P-(u-Du) 砂砾质土，基本呈弹性变形。粘性土释水压密，其孔隙度、给水度、渗透系数等参数均变小，并出现地面沉降（land subsidence）。,市耐碗炉铆讼茬株冉炔藐桶港不做捶健弥市厂奔唤背蝗还矿劳皿卫含瘫堆2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,小 结,本章主要讲授岩石中空隙类型的概念、表示方法，空隙中水的类型，岩石的水理性质及表示方法，太沙基有效应力原理与地面沉降。要求掌握基本概念、有关影响因素。,笔锭鼓椽冈恫氖耽睫揍堑序嫩锌狐抉磋嘿贝鄂祷梭技烤付围肥枕燃跑脐讯2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析2.水文地质学基础-岩石中的空隙与水解析,