Xem mẫu
- BÀI GIẢNG MÔN
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Chương 4: Nước dưới đất
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.1 Nguồn gốc nước dưới đất :
Có 3 nguồn gốc
+ Do khí quyển (thấm) : Đây là nguồn gốc chủ yếu .
Mưa (hàm lượng khoáng hóa thấp) n ước m ặt
(sông, hồ . . ) hòa tan (khoáng vật), ph ản ứng hóa
học, phân hủy sinh vật . . . . thành ph ần hóa h ọc
đa dạng.
+ Do trầm tích (biển, vịnh . .) :
Biển, vịnh . . . (nhiều nước) tích đọng (theo
đất đá) thành phần chứa nhiều Na +, Cl-, Mg2+,
SO42- và các nguyên tố khác.
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.1 Nguồn gốc nước dưới đất :
+ Do macma (nguyên sinh) : thứ yếu
Macma nguội lanh nhả nước, cung cấp cho NDĐ
+ Do biến chất (thứ sinh) :
Đất đá có trước (giàu nước) nhiệt độ cao, áp l ực l ớn
(quá trình biến chất) nhả nước, cung cấp cho NDĐ
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.1 Tính chất vật lý :
* Trọng lượng riêng : Thông thường có trọng lượng
riêng γ n> 1 (g/cm3), giá trị này thường thể hiện mức độ
khoáng hóa của nước dưới đất.
* Màu : Thể hiện sự có mặt của các ion hòa tan có
chỉ thị màu, các tạp chất
Nước có độ cứng cao màu xanh da trời
Nước giàu Fe2+, Fe3+ màu xanh lục.
Nước chứa nhiều hữu cơ (tạp chất) phớt vàng.
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.1 Tính chất vật lý :
* Mùi : Thể hiện các chất khí hòa tan có chỉ thị mùi.
mùi đặc trưng (hơi thối)
Khí H2S
* Vị : Do các ion có chỉ thị vị :
Fe2+, Fe3+ tanh.
mặn
Cl-
* Nhiệt độ : Thường thể hiện độ sâu tồn tại của tầng chứa
nước.
Ngoài ra, còn có một số tính chất khác : Dẫn điện, phóng xạ . . . .
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Các đơn vị thể hiện thành phần hóa học :
+ Đơn vị trọng lượng ion- g/l, mg/l.
+ Đơn vị đương lượng ion- gđl/l (geq/l), mgđl/l
(mgeq/l)
+ Đơn vị phần trăm đương lượng- %đl (%eq)
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Các đơn vị thể hiện thành phần hóa học :
+ Đơn vị trọng lượng ion- g/l, mg/l.
+ Đơn vị đương lượng ion- gđl/l (geq/l), mgđl/l
(mgeq/l)
+ Đơn vị phần trăm đương lượng- %đl (%eq)
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Biểu diễn thành phần hóa học dưới dạng công
thức Cuốc-lốp (Kurlov) : A
K .M T . pH
Với : B
K : Khí hòa tan (g/l) theo thứ tự giảm dần.
M : Độ tổng khoáng hóa (g/l)
A : Các ion âm (-) ≥ 10% đl, theo thứ tự giảm dần.
B : Các ion dương (+) ≥ 10% đl, theo thứ tự giảm dần.
T : Nhiệt độ mẫu nước (0C)
pH : Độ pH
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Biểu diễn thành phần hóa học dưới dạng công thức
A
Cuốc-lốp (Kurlov) : K .M T . pH
B
Tên của mẫu nước được gọi theo ion
từ âm đến dương, hàm lượng giảm đần và các ion có
hàm lượng
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Độ pH : pH = - lg[H+]
Nước trung tính : mức độ phân ly
[H+] = [OH-] = 10-7 pH = 7
: Nước có tính axit mạnh.
pH < 5
pH = (5-7) : Nước có tính axit.
pH = (7-9) : Nước có tính kiềm.
: Nước có tính kiềm mạnh
pH > 9
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Độ cứng :
Độ cứng tổng cộng : Tổng hàm lượng các ion Ca2+ và
Mg2+ có trong mẫu nước, trong xây dựng, thông thường
đánh giá theo độ cứng này :
- Nước rất mềm : độ cứng < 1.5 mgđl/l (mgeq/l)
- Nước mềm : độ cứng = (1.5 - 3) mgđl/l (mgeq/l)
- Nước hơi mềm : độ cứng = (3 - 6) mgđl/l (mgeq/l)
- Nước cứng : độ cứng = (6 - 9) mgđl/l (mgeq/l)
- Nước rất cứng : độ cứng > 9 mgđl/l (mgeq/l)
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Độ tổng khoáng hóa (M) :
Là tổng các chất hòa tan trong nước, thông thường xác
định bằng lượng căn khô sao khi chưng khô mẫu nước
(lượng cặn khô)
Nước siêu nhạt : M < 0.2 g/l
Nước nhạt : M = (0.2 - 1.0) g/l
Nước lợ : M = (1 - 3) g/l
Nước hơi mặn : M = (3 - 10) g/l
Nước mặn : M = (10 - 35) g/l
Nước muối : M > 35 g/l
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Tính ăn mòn :
+ Ăn mòn ion SO42- :
: Ăn mòn rất yếu (bỏ qua)
SO42- < 50 mg/l
SO42- = (50-250) mg/l : Ăn mòn yếu
SO42- = (250-300) mg/l : Ăn mòn trung bình
SO42- > 300 mg/l : Ăn mòn mạnh
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.2 Tính chất hóa học :
* Tính ăn mòn :
+ Ăn mòn khí CO2 :
Lượng khí CO2 hòa tan trong nước (tổng cộng) có thể
bao gồm : CO2 ăn mòn và CO2 cân bằng.
Việc xác định CO2 cân bằng là dựa vào hàm lượng CO3-
trong mẫu nước
Việc xác định CO2 ăn mòn bằng cách lấy CO2 tổng cộng
trừ CO2 cân bằng.
Sự có mặt CO2 ăn mòn (>0) nói lên khả năng ăn mòn
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.3 Các dạng tồn tại :
Nước trong nền đất đá có thể ở cả 3 trạng thái :
rắn, lỏng và hơi.
Nước có thể được liên kết với các hạt đất đá ở dưới
các dạng : liên kết trong mạng tinh thể các khoáng vật
(mặt trong) với số lượng tùy thuộc vào loại khoáng vật.
Nước liên kết trên bề mặt của các hạt keo
(d
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.3 Các dạng tồn tại :
Nước liên kết mặt trong : Nước này không tính trong độ
ẩm của nền đất đá ( CaSO4.2H2O; Fe2O3.nH2O)
Nước liên kết mặt ngoài : Chủ yếu do sự phân cực bề
mặt của hạt keo tạo nên lực hút tĩnh điện.
H+
OH-
+
Hạt
-
+ ++ H+ OH-
- keo
Hạt keo
-
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.3 Các dạng tồn tại :
Nước liên kết mặt ngoài : được chia thành 2 loại : liên
kết mạnh (nước hấp phụ) và liên kết yếu (nước màng
mỏng).
Nước liên kết mạnh được hấp phụ ngay sát bề mặt
của các hạt keo, với bề dày Yếu
Mạnh
từ 11 đến 23 phân tử.Đối với
Hạt
đất sét chiếm vào khoảng (10-20)%,
keo
đất sét pha (5-7)%, cát khoảng 0.5%
Nước này được tính vào độ ẩm của đất.
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.3 Các dạng tồn tại :
Nước liên kết mặt ngoài : được chia thành 2 loại : liên
kết mạnh (nước hấp phụ) và liên kết yếu (nước màng
mỏng).
Nước liên kết yếu được hấp phụ ngay sát bề mặt
ngoài của lớp nước hấp phụ, khi các hạt có Yếu
Mạnh
bề dày màng mỏng khác nhau mà
Hạt
chúng tiếp xúc nhau thì các phân tử
keo
nước có khả năng dịch chuyển sang
màng mỏng hơn (truyền màng)
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.3 Các dạng tồn tại :
Sự có mặt của loại nước liên kết vật lý (mặt
ngoài) là cho đất (đất dính) có các tính chất đặc
biệt : trương nở, dính, dẻo, khả năng thấm kém . . .
Trương nở
Giảm kích thước
hiệu quả của lổ
hổng nên làm giảm
khả năng thấm của
đất
- CHƯƠNG 4- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.2 Một số đặc tính của nước dưới đất :
4.2.4 Phân loại nước dưới đất :
Trong xây dựng, thông thường phân loại nước dưới
đất theo điều kiện thế nằm (đặc điểm phân bố)
4.2.4.1 Các tầng chứa nước
Trong nền đất đá, việc các tầng có khả năng cho
phép nước tự do đi qua nó mà chia ra : tầng chứa n ước
(cát, sỏi, đá cứng nứt nẻ . . .) và tầng cách n ước (sét
cứng, sét pha, đá cứng nguyên khối . . . )
nguon tai.lieu . vn
