工程巖土的外業(yè)勘察-地表水

地表水自然界的水以氣態(tài)、固態(tài)和液態(tài)三種不同的形式存在于大氣層、地表和地表以下的巖土孔隙、裂隙和空洞中．并分別被稱為大氣水、地表水和地下水。一、自然界的水1.自然界水的存在形式大氣水是以云、霧、雨、雪和冰雹等形式存在于大氣層中的水分稱為大氣水;降落到地殼表面上時，稱為大氣降水;一、自然界的水1.自然界水的存在形式地表水以液態(tài)或固態(tài)的形式存在于江河、湖泊、海洋、南北兩極以及高山地區(qū)的水稱為地表水,地下水是以固態(tài)、液態(tài)或水汽形式存在于巖石以及土的裂隙、孔隙和空洞中的水。一、自然界的水1.自然界水的存在形式自然界水的比例大略為：大氣水：地下水：地表水＝1：10：100000。但它們之間并非相互獨立，而是有著密切的關系并不斷運動和變化，循環(huán)往復。一、自然界的水2.自然界水的循環(huán)※在太陽的輻射下，河流、湖泊、海洋等地表水表面蒸發(fā)成水汽進入大氣；※大氣中的水汽凝結成液態(tài)(雨)或固態(tài)(雪、冰雹)，在地球的重力作用下降回到地面上；一、自然界的水2.自然界水的循環(huán)※降落到地面上的大氣降水一部分匯入江河、注入湖泊和海洋成為地表水；另一部分則通過巖土體的裂隙、孔隙下滲，在一定的巖土層中集聚成為地下水；一、自然界的水2.自然界水的循環(huán)※地下水中的一部分會在太陽的輻射作用下或從巖土體的裂隙和孔隙中直接蒸發(fā)成為大氣水；一、自然界的水2.自然界水的循環(huán)※另一部分在重力作用下，以地下徑流的形式流入大海，或以泉水的形式匯入江河、湖泊、海洋成為地表水。一、自然界的水2.自然界水的循環(huán)地表水是指存在于地殼表面，暴露于大氣中的水，是河流、冰川、湖泊、沼澤四種水體的總稱，亦稱“陸地水”。它是人類生活用水的重要來源之一，也是各國水資源的主要組成部分。二、地表水概述2.自然界水的循環(huán)1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀沿河路基水毀，常發(fā)生在彎曲河岸和半填半挖路段。（1）路線與河道并行，一面傍山，一面臨河。路基邊坡未做防沖刷加固措施，路基因洪水頂沖與淘刷出現(xiàn)許多缺口和坍塌半個以上路基。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（2）路基防護構造物因基礎處理不當或埋置深度不足而破壞，引起路基水毀。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（3）半填半挖路基地面排水不良，路面，邊溝嚴重滲水，路基下邊坡坡面滲流、普遍出露、局部管涌引起路基坍垮。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（4）洪水位驟降，在路基半坡內形成自路基向河道的反向滲流，產生滲透壓力和孔隙壓力，造成邊坡失穩(wěn)。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（5）不良地質、地形路段，山體滑坡或路基滑移。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（6）道路防洪標準低，路面設計洪水位標高不夠，或涵洞孔徑偏小，道路排水系統(tǒng)不完善，造成洪水漫溢路面，水洗路面甚至沖毀路基。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（7）原有道路施工質量不佳，擋墻砌筑砂漿強度達不到設計要求，砂漿砌筑不飽滿，石料偏小。砌體整體強度不夠。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（8）原有路基邊坡坡度太陡，沒有達到設計要求。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（9）較陡的山坡填筑路基，原地面未清除雜草或挖人工臺階，坡腳未進行支撐，填方路基整體或局部下滑。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（10）填方填料不佳，壓實不夠，在水滲入后，容重增大，抗剪強度降低，造成路基失穩(wěn)。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（11）植被破壞，水土流失在強降雨形成的地面徑流沖擊下，造成邊坡坍方。1.沿河路基水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（12）道路養(yǎng)護工作跟不上，涵洞淤塞，導致排水不暢，造成水洗路面甚至沖毀路基。2.橋梁水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（1）橋梁排洪能力不足橋梁的設計孔徑不夠大，橋梁排泄能力滿足不了相應等級公路規(guī)定的排泄頻率，致使橋梁沖毀或將防護工程引道沖毀。2.橋梁水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（2）養(yǎng)護不到位檢查和推修不夠及時，沒有根據(jù)歷年洪水規(guī)律添建和改建必要調治結構物，對已建成的木橋，定期防腐注意不夠；對大中型橋梁，汛期缺乏阻組織專門力量，進行防險措施；洪水來臨不能抵抗洪水浸襲，造成錐坡和防護工程毀壞，造成橋梁局部沖毀。2.橋梁水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（3）橋梁墩臺基礎埋深不夠橋梁設計多為淺基防護基礎。近年來眾多河流上游流域自然環(huán)境破壞，常降雨年限水流比以前集中、流速快、沖刷加深，一旦洪水來臨，必將使墩臺基礎淘空而傾覆。2.橋梁水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（4）橋梁調治與防護設施不完善橋梁調治構造物的功能是調治水流，使橋孔通暢泄洪。如果橋梁缺乏必要的調治與防護設施，洪水主流擺動往往偏離橋孔中心，使橋下有效泄洪面積減小，加劇了墩臺的局部沖刷。2.橋梁水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（5）河道變遷的影響河道沖刷凹岸，促使凸岸推進使河道變遷，改變了原建橋時河水的流向，使水流方向與橋梁形成偏角，直接沖擊墩臺，沖刷增深，基礎外露，洪水來臨，墩臺很難再承受水流的沖刷而傾覆。2.橋梁水毀成因三、公路水毀與路基翻漿（一）公路水毀（6）河道內漂浮物造成橋梁水毀洪水夾帶大量漂浮物，主要是樹木和雜草，漂浮物堵塞橋孔，造成過高的橋前壅水，對橋梁產生過大推力和浮力，使橋梁被推倒或沖走。特別對小跨徑橋和拱橋影響尤為嚴重。大型漂浮物還會撞擊墩臺，使橋遭到破壞三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿1.路基翻漿產生的原因及條件路基翻漿主要發(fā)生在季節(jié)性冰凍地區(qū)的春融時節(jié)，以及鹽漬、沼澤等地區(qū)。因為地下水位高、排水不暢，經行車反復作用，路基會出現(xiàn)彈簧、裂縫、冒泥漿等現(xiàn)象。條件描述土質粉性土具有最強的凍脹性，最容易形成翻漿，構成了凍脹與翻漿的內因。粘性土的毛細水上升雖高，但速度慢，只在水游供給充足且凍結速度緩慢的情況下，才能形成比較嚴重的凍脹與翻漿。水地面排水困難，路基填土高度不足，邊溝積水或利用邊溝做農田灌溉，路基靠近坑塘或地下水位較高的路段，為水分積聚提供了充足的水源，造成凍脹與翻漿。氣候多雨的秋天，暖和的冬天，驟熱的晚春，春融期降雨等都是加劇濕度積聚和翻漿現(xiàn)象的不利氣候。行車荷載公路翻漿是通過荷載作用形成和暴露出來的。過大的交通量或過重的汽車，能加速翻漿發(fā)生。養(yǎng)護不及時排除積水，彌補裂縫會促成或加劇翻漿的出現(xiàn)。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿秋季是路基水的聚積時期。由于降水或灌溉的影響，地面水下滲，地下水位升高，使路基水分增多。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿冬季，氣溫下降，路基上層的土開始凍結，路基下部土溫仍較高。使路面凍裂成隆起，發(fā)生凍脹。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿春季（有的地區(qū)延至夏季），氣溫逐漸回升，路基上層的土首先融化，土基強度很快降低，以至失去承載能力，在行車作用下形成翻漿。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿天氣漸暖，蒸發(fā)量增大，凍層化透，路基上層水分下滲，土變干，土基強度又能逐漸恢復，這就是翻漿發(fā)展的全過程。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿2.路基翻槳的分類和分級根據(jù)導致路基翻漿的水類來源不同，翻漿可分為五類。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿翻漿等級路面變形破壞程度輕型路面龜裂、濕潤，車輛行駛時有輕微彈簧現(xiàn)象。中型大片裂紋、路面松散、局部鼓包、車轍較淺。重型嚴重變形、翻漿冒泥，車轍很深。根據(jù)翻漿高峰期路基、路面的變形破壞程度，翻漿又可分為三個等級。三、公路水毀與路基翻漿（二）路基翻漿翻漿類型導致翻漿的水類來源地下水類受地下水的影響，土基經常潮濕，導致翻漿。潛水多見于平原區(qū)，層間水、裂隙水、泉水多見于山區(qū)。地表水類受地表