Вопрос 2

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ

Изучением подземных вод занимается наука гидрогеология она изучает происхождение, закономерности распространения подземных вод, их химический состав, решает проблемы использования подземных вод для водоснабжения Подземные воды являются не только ценнейшим источником Жжения, но и фактором, осложняющим строительство и эксплуатацию инженерных сооружений.11.1. Виды воды в грунтах. Водные свойства грунтовВода в грунтах находится в порах, пустотах, трещинах Различают следующие виды воды. • Парообразная, вода в виде пара, характеризуется большой подвижностью, перемещается из мест большой упругости в области малой упругости. Проникает из атмосферы в грунт, а при испарении влаги из грунтов перемещается в атмосферу.2. Физически связная во­да - - располагается на по­верхности минеральных час­тиц, удерживается за счет молекулярных сил притяже­ния. Частицы грунта имеют отрицательный электроста­тический заряд, они притяги­вают молекулы воды, удер­живают их на своей поверх­ности. Так возникает гигро­скопическая -- прочно связ­ная вода, расположенная не­посредственно на поверхно­сти частицы (рис. 11.1). По­верх слоя гигроскопической воды формируется пленочная вода в виде пленки толщи­ной до 0,1 мкм. Она также удерживается молекулярны­ми силами притяжения. Пле­ночная вода, в отличие от гигроскопической, переме­щается под действием сил молекулярного притяжения от частиц с толстой пленкой к частицам с тонкой плен­кой. Она замерзает при от­рицательной температуре: минус 3...4 °С, не подчиня­ется силе тяжести, не стека­ет в дренажные сооружения. Количество физически связной во­ды зависит от суммарной удельной поверхности частиц грунта. Максимальное содержание ее в глинах составляет до 40 %, суг­линках 15-23 %, супесях 9-13 % и песках менее 7 %.С физически связной водой связаны многие важные свойства глинистых грунтов: набухание, пластичность и такие явления, как плывунность грунтов, миграция воды к фронту промерзания при морозном пучении грунтов.

3. Капиллярная вода — вода, удерживающаяся и передвигаю­щаяся по порам и тонким трещинкам снизу от грунтовых вод вверх под влиянием сил поверхностного натяжения (за счет подъ­емной силы мениска). Высота капиллярного подъема изменяется от 3 см у крупных песков — у супесей составляет 120-350 см, суглинков 350-650 см и у глин — до 1200 см. В приповерхност­ном грунтовом слое (и почве) выделяется капиллярная подве­шенная вода, образующаяся при просачивании атмосферных осадков с поверхности земли. Капиллярная вода вызывает ув­лажнение фундаментов, нижней части стен, подвалов, земляного полотна дорог.4. Гравитационная (свободная) вода заполняет крупные поры и трещины в грунтах. Передвигается под влиянием силы тяже­сти, растворяет горные породы, способна выносить частицы грунта из массива. Используется для целей водоснабжения.

5. Вода в твердом состоянии, в виде льда, при температуре О °С и ниже находится в грунтах в виде кристаллов, прослоев и линзочек.Количество воды во всех ее видах, содержащееся в грунтах, определяется через показатель естественной влажности v — от­ношение массы воды к массе сухого грунта — и показатель ко­эффициента водонасыщения 5_Г (степени заполнения пор грунта водой, см. разд. 3.2). По величине коэффициента во­донасыщения грунты подразделяются: на маловлажные (5_Г< 0,5), влажные (0,5...0,8) и насыщенные водой (5_Г= 0,8... 1,0). К водным свойствам грунтов относятся: 1. Влагоемкость -- способность грунтов поглощать и удер­живать в себе воду. Различают сильновлагоемкие (торф, глина, суглинок), слабовлагоемкие (супесь, мел) и невлагоемкие грунты (пески, галечники, скальные). 2. Водоотдача — способность водонасыщенных грунтов от­давать гравитационную воду в виде свободного стока при из­менении естественных условий залегания. Величина коэффициента водоотдачи р определяется, как разность между полной их влагоемкостью и количеством физически связной воды: ц = ⁼ ^п.в. - ^ф.св.в. Наибольшей водоотдачей обладают обломочные и скальные трещиноватые грунты, минимальная водоотдача у глин и суглинков. 3. Водопроницаемость - - способность грунтов пропускать через себя воду. Водопроницаемость грунтов зависит от размера сообщающихся между собой пор, трещин и напора воды. Коли­чественно водопроницаемость грунтов характеризуется коэффи­циентом фильтрации, имеющим размерность единицы скорости, м/сут, м/с.

Водонепроницаемые и слабоводопроницаемые грунты приня­то называть водоупорами.