地下水的来源及存在状态

地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给，其储藏和运动是地球水循环中的重要环节。水在太阳辐射热作用下，从河湖海及岩土表面和植物叶面不断蒸发和蒸腾，以蒸汽形式进入大气中，并随之移动。在适当条件下，凝结成固态或液态的水，以雨、露、霜、雪、雹的形式降落到海面或陆面。降至陆面的水，一部分就地蒸发，一部分转为地面径流，汇入河、湖、海，一部分渗入地下形成地下水。地下水在径流过程中，一部分再度蒸发重新进入大气，一部分再度排入河、湖、海。这种蒸发、降水、径流的过程，在全球范围内时刻都在周而复始地进行着，形成了自然界中极为复杂的水循环。

储存在岩土空隙中的地下水有气态、液态和固态三种，但以液态为主。气态水即水蒸气，它和空气一起充满在岩土的孔隙、裂隙中，在温度降低或湿度增大到足以使气态水凝结时，便变成液态水。常压下当岩土体温度低于零度时，岩土孔隙中的液态水（甚至气态水）凝结成冰（冰夹层、冰锥、冰晶体等）成为固态水。固态水在土中起到胶结作用，形成冻土，提高其强度。但解冻后土的孔隙增大，结构变得松散，压缩性增大，强度降低。

1.结合水

岩土中的水分子被分子引力和电力吸附到岩土颗粒表面，形成吸着水（强结合水）。当孔隙、裂隙中相对湿度较大时，岩土颗粒可以在吸着水膜以外吸附更多的水分子或成为几个水分子直径到几百个水分子直径厚的水膜，成为薄膜水（弱结合水）。吸着水（强结合水）和薄膜水（弱结合水）统称结合水。结合水不同于一般液态水，不能在重力作用下自由流动，也不能传递静水压力。对于具有裂隙和溶洞的坚硬岩石来说，所有吸着水和薄膜水都是微不足道地，没有实际意义。

2.自由水(www.xing528.com)

存在于岩石毛细孔隙和毛细裂隙中的水称毛细水。毛细水同时受重力和毛细力的作用，毛细力大于重力，水就上升，反之则下降，毛细力与重力相等时，毛细水的上升达到最大高度。毛细水上升速度及高度，取决于毛细孔隙的大小，而孔隙的大小与颗粒大小有密切关系。毛细水能作垂直运动，可以传递静水压力，能被植物所吸收。毛细水对建筑工程的意义主要有：毛细水能产生毛细压力，对于砂土特别是细砂、粉砂，由于毛细压力作用使砂土具有一定的黏聚力（称假黏聚力）；毛细水对土中气体的分布与流通有一定影响，常常导致产生封闭气体；当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升，可助长地基土的冰冻现象、使地下室潮湿、危害房屋基础及公路路面，促使土的沼泽化、盐渍化等。

当薄膜水厚度逐渐增大，颗粒与水分子之间的引力越来越小，以致水分子不再受这种引力控制的时候，这些水分子形成液态水滴，在重力作用下向下移动，形成重力水。在被饱和的岩土中，孔隙、裂隙中的水除薄膜水外都是重力水。重力水在重力作用下可以在岩土孔隙、裂隙中自由流动，是构成地下水的主要部分，通常所说的地下水即指重力水。

毛细水和重力水又称为自由水，均不能抗剪切，但可传递静水压力，密度在1g/cm3左右。