Chương III. Nước trong đất đá

Bài 1: Khái niệm về nuwosc dưới đất

I.              Khái niệm

-       là loại nước rất phổ biến trong tự nhiên, tồn tại ở các pha răn lỏng khí, trong các lỗ rỗng hay khe nứt của đất đá, trên bề mặt hay trong các khoáng vật tạo đá.

-       Tác dụng:      + làm thay đổi trạng thái, t/c, độ bền của đất đá

+ là nhân tố quan trọng trong quá trình phát triển các hiện tượng địa chất

+ Gây ăn mòn kết cấu BTCT

+ Có vai trò to lớn trong cũng cấp cho đời sống, sinh hoạt.

II.            Nguồn gốc: 4 nguồn gốc

-       Khí quyển: quá trình ngấm nước mưa và nước mặt vào đất đá qua lỗ hổng.

-       BIển: hình thành trong thời kì tạo đá trầm tích do vận động hạ kiến tạo và sự hình thành lớp trầm tích bên trên -> nước bị ép thoát ra, cung cấp nước

-       Nguồn gốc nguyên sinh: do phản ứng hóa học trong dung nham tạo nước nguyên sinh

-       Trong quá trình biến chất, sự khủ nước của khoáng vật tạo nên nước tái sinh

III.           Các dạng nước trong đất đá

1.    Nước tồn tại trong khoáng vật( nước lkết hóa học)

a.    nước kết cấu:

Tồn tại trong mạn tinh thể khoáng vật dưới dạng ion tại những nút cố định trong mạng, được tách ở nhiệt độ 450 -500 OC khi đó khoáng vật bị phá hủy

b.    nước kết tinh:

tồn tại trong những mạng tinh thể khoáng vật dưới dạng phân tử tại những nút cố định trong mạng tinh thể khoán vật, nước đc tách ở nđộ >400oC, khi đó khoáng vật cũng bị phá hủy.

c.    nước zeolit:

TỒn tại trong mạng tinh thể khoáng vật, giữa các mạng tinh thể kvật bị tách ở nhiệt độ 80-120oC nhưng ko làm thay đổi khoáng vật

2.    nướn hấp phụ trên bề mặt( lớp nc lkết vật llí): gồm 2 loại:

Do phân tử nước có cấu tạo lưỡng cực nên khi gặp các ion có hóa trị tụ do trong nước, nước bị hút và sắp xếp chặt quanh các ion này. Các ion này cùng các phân tử nước bị hút bởi các hạt sét( thường mang điện âm) tạo màng nước bao bọc xung quanh hạt sét.

a.    Nước kết hợp mạnh

Bao gồm các phân tử nước nằm sát bề mặt, co mối lkết rất bền vững. nước KHM khác nước thường: tỉ trọng lớn(1,4-1,5g/cm3), nhiệt độ bay hơi 100-120oC, nhiệt độ đóng băn -18oC, có thể truyền đc ứng suất tiếp và pháp.

b.    nước kết hợp yếu: phủ bên ngoài nước KHM, chiếm phần chủ yếu của nước  KH mặt ngoài, tương đương với tầng khuêch tán; đc giữ lại trên mặt các hạt bơi lực hấp thụ hàng chục đến hàng trăm at.

3.    Nước mao dẫn:

-       Nước tự do bao gồm các phân tử nước không chịu hoặc chịu lực hút rất nhỏ của các hạt di chuyển dưới t/d của trọng lực và chênh lệch áp lực nước.

-       Nước trọng lực: phân bố chủ yếu trong các lỗ rỗng, khe nứt của đất đá, chịu tác dụng của trọng lực, có thể vận động hoặc nằm yên 1 chỗ, có khả năng hòa tan, pphân giải; truyền áp lực thủy tĩnh.

4.    Nước ở trạng thái khí

-       hơi nước ở trong đất

5.    Nước ở trạng thái rắn

IV.          Phân loại tần chứa nước:

1.    Nước thượng tầng:

là tầng nước nằm trên q thấu kính sét( thấu kính cách nước) ở trong đới thông khí, nằm gần mặt đất => bẩn, trữ lượng ít.

Động thái của nó phụ thuộc vào khí hậu, lượng nước mặt ngấm xuống, chiều dày tầng cách nước, không thể khai thác sử dụng trong sinh hoạt.

-       thường ở vị trí đặt móng của công trình => gây khó khăn cho công tác XD

2.    Tầng chứa nước không áp:

-       là tầng chứa nước thứ nhất kể từ mặt đất, có liên hệ với đới thông khí được giới hạn phía dưới bởi tầng cách nước liên tục, phía trên không có, nếu có chi là tầng cách nước cục bộ.

-       ĐỘng thái thay đổi theo mùa, chất lượng tương đối tốt, chiều f=dày tần chứa nước nhỏ( nhưng phạm vi rộng nên trữ lg tương đối lớn) => có thể khai thác, sử dụng với qui mô nhỏ

-       Gây nhiều khó khăn trong công tác xây dựng do tầng chứ nước nằm nôg, gây khó khăn cho thi công móng.

3.    Tầng chứa nước có áp:

-       là tầng chứa nước nằm giữa 2 tần cách nước, có mực áp lực cao hơn nóc tần chứa nước  - đáy tần cách nước bên trên, do đó tạo ra áp lực và ko có mặt thoáng tự do

-       động thái ổn định, không theo mùa => độ sạch cao, lưu lượng ổn định, pvụ sinh hoạt.

·         Điều kiện không bục nền hố móng trong thi công:

mγw >= (t + m)γn

                        m:

V.           Tính chất vật lí và hóa học

1.    T.c vật lí:

a.    Nhiệt độ của nước dưới đất

b.    độ trong suốt

c.    màu của nước dưới đất

d.    vị của NDĐ

e.    Mùi

f.     ĐỘ nhớt

2.    Tính chất hóa học

a.     độ pH:

giống như Hóa

b.    độ cứng của nước

-       độ cứng tổng

-       độ cứng tạm thời

-       độ cứng vĩnh viễn

Đơn vị đo: độ Đức

1oD= 10mg/l CaO = 7,2 mg/l MgO

D = 0,1a +o,14b

c.    tính ăn mòn của nước dưới đất:chủ yếu do khí CO2

d.    độ tổng khoáng hóa

Tổng hàm lượng các chất hòa tan trong nước(M), đvị g/l