Виды воды в грунтах.

Тема 5.

Изучение гидрогеоло­гических условий местности.

Общие сведения.

Воды, находящиеся в верхней части земной коры и залегающие ниже поверхности земли, называются подземными.

Наука, занимающаяся изучением подземных вод, их происхождением, условиям залегания, закона движения, физических и химических свойств, связях с атмосферными и поверхностными водами, называется гидрогеологией.

Подземные воды – один из существующих и перспективных источников водоснабжения. В сравнении с поверхностными водами (реки, озёра, водохранилища), они обладают более высоким качеством, не требуют дорогостоящей очистки, лучше защищены от поверхностных загрязнений и широко распространены. Однако подземные воды не только источник водоснабжения, но и фактор, усложняющий строительство. Особенно сложным является производство земляных и горных работ в условиях притока подземных вод, затапливающих котлованы, карьеры, траншеи. Подземные воды ухудшают механические свойства рыхлых и глинистых грунтов, могут быть агрессивной средой для металлических и бетонных сооружений, вызывают растворение многих горных пород (гипс, известняк и др.) с образованием пустот, способствуют образованию неблагоприятных инженерно-геологических процессов.

Строители должны изучать подземные воды и использовать их в производственных целях, уметь сопротивляться их негативному воздействию при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

 

Виды воды в грунтах.

Вода в условиях земной поверхности находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности морей, океанов и суши, она в парообразном состоянии поступает в атмосферу. На основании экспериментальных исследований, создана классификация видов воды в рыхлых горных породах. В настоящее время выделяют шесть видов воды:

1. Вода в форме пара содержится в воздухе, занимающем свободные от жидкой воды поры и тещины в горных породах.

2. Связанная вода. Различают два вида связанной воды.

Прочносвязанная вода (гигроскопическая) образуется путём адсорбции (поглощения) молекул парообразной воды на поверхности минеральных частиц горных пород. Прочносвязанная вода чаще присутствует в тонкодисперсных грунтах – суглинках и глинах.

Рыхлосвязанная вода (плёночная) располагается на поверхности частиц породы поверх прочносвязанной.

3. Капиллярная вода заполняет частично или полностью капиллярные трубки, узкие поры и трещинки горных пород и почв. Различают два основных вида капиллярных вод.

Капиллярно подвешенная вода, не связанная с уровнем подземных вод. Обычно образуется в верхней части почв и песчано-суглинистых грунтов зоны аэрации за счёт инфильтрации атмосферных осадков.

Капиллярно-подтянутая вода располагается над уровнем грунтовых вод, от которого она поднимается снизу вверх. Высота поднятия зависит от состава горных пород и колеблется:

· в крупнозернистых отложениях – несколько сантиметров;

· в суглинках – 2-3 м и более.

4. Гравитационная вода (свободная) свободно перемещается по порам, трещинам и другим пустотам под влиянием силы тяжести или гидродинамического напора. Подразделяется:

· вода, полностью заполняющая все поры и тещины в водопроницаемых горных породах;

· вода, просачивающаяся сверху вниз в зоне аэрации.

5. Вода в твёрдом состоянии в виде кристалликов, прослоек и линз льда. Образуется при сезонном промерзании водонасыщенных горных пород.

6. Кристаллизационная вода (химически связанная) входит в состав минералов и принимает участие в их кристаллической решётке.