3第三章 巖土中的空隙和水

1、1第三章第三章巖土中的空隙和水巖土中的空隙和水31巖土中的空隙巖土中的空隙空隙：void，interspace，space地殼巖石中的空隙為地下水的賦存提供了必要的空間條件。按維爾納茨基的形象說法“地殼表層就好象是飽含著水的海綿”。巖石空隙是地下水存儲(chǔ)空間和傳輸通道，空隙的特征(多少、大小、形狀、方向性、連通程度及其空間變化等)決定著巖土儲(chǔ)容、滯留、釋出以及傳輸水的性能。巖石空隙可分為三類：a.未固結(jié)的松散巖石中的孔隙；b.固結(jié)的堅(jiān)硬巖

2、石中的裂隙；c.可溶巖石中的溶穴（隙）。1孔隙（pe）松散巖石是由大小不等的顆粒組成的，顆粒及顆粒集合體之間的空隙––––孔隙。孔隙的多少，決定巖土儲(chǔ)容水的能力，在一定條件下，還控制巖土滯留、釋出和傳輸水的能力。孔隙體積的多少可用孔隙度表示：孔隙度（posity）（n）––––指某一體積巖土（包括孔隙在內(nèi)）中孔隙體積所占的比例。即：VVnn?式中：Vn––––巖石中孔隙的體積；V––––包括孔隙在內(nèi)的巖石體積；n––––孔隙度，用小數(shù)或

3、百分?jǐn)?shù)表示。另外一個(gè)概念：孔隙比（voidratio）（ε）––––指某一體積巖土內(nèi)孔隙的體積（Vn）與固體顆粒體積（Vs）之比。即snVV??因?yàn)閂=VnVs，所以n與ε關(guān)系為：。nn??1?應(yīng)用時(shí)：a.涉及變形時(shí)（工程地質(zhì)）→ε（采用孔隙比較方便）；b.涉及水的儲(chǔ)容與運(yùn)動(dòng)時(shí)（水文地質(zhì)）→n（采用孔隙度方便）。影響因素：a.分選程度：分選程度好，n大；分選程度差，n??；b.顆粒的排列情況：立方體排列時(shí)n=47.64%，四面體n=25.

4、95%；c.顆粒的形狀：形狀愈不規(guī)則，棱角愈明顯，n愈大；d.膠結(jié)充填情況：充填程度高，n小?？紫抖鹊臏y定方法：3松散巖石顆粒表面、堅(jiān)硬巖石空隙壁面→電荷→吸附水分子。離固相表面越近，吸引力越大，自內(nèi)向外逐漸減弱：結(jié)合水––––受固相表面的引力大于水分子自身重力的那部分水稱為結(jié)合水。這部分水被束縛于固相表面，不能在自身的重力下運(yùn)動(dòng)。強(qiáng)結(jié)合水（吸著水）：不能流動(dòng)，但可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水而移動(dòng)。弱結(jié)合水（薄膜水）：外層能被植物吸收利用。結(jié)合水→具