土的渗透性及渗流详解.pptx

第 3 章 土的渗透性及渗流;内容提要;3.1 概 述 ;3.1 概 述;与渗透性相关的工程问题;土的渗透性研究主要包括如下三方面的问题：;;板桩围护下的基坑渗流;水井渗流;3.2 土的渗透性和渗流定律 ;一. 土的渗透性— 渗流模型;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;粘土中自由水的渗流受到结合水膜粘滞阻力的影响，只有克服结合水的粘滞作用才能开始渗流。 克服结合水的粘滞作用所需要的初始水力梯度，称为粘土的起始水力梯度i0。 粘土中的达西定律：;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;3.2 土的渗透性和渗流定律;例 题 3.1; 某渗透试验装置如图所示。砂I的渗透系数为k1＝2×10–1cm／s，砂Ⅱ的渗透系数k2＝1×10–1cm／s，砂样断面积A为200cm2 。 （1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？ （2）渗透流量Q多大？ ;3.3 渗透破坏与控制;3.3 渗透破坏与控制;水在土中渗流时，受到土颗粒的阻力作用，产生能量损失，阻力的作用方向与水的渗流方向相反，则水流必然有一个相等的力作用在土颗粒上。 当饱和土体中出现水头差时，渗透水流作用于单位体积土骨架上的力称为渗流力（或渗透力，动水力），它是一种体积力。 渗流力的作用方向与水的渗流方向一致。; ;土柱隔离体内水的受力： — 作用在土柱隔离体截面a处的水压力，其方向与水流方向一致； — 作用在土柱隔离体截面b处的水压力，其方向与水流方向相反； — 土柱隔离体内水的重力，其方向为竖直向下；;土柱隔离体内水的受力： — 土柱隔离体内的土颗粒作用于水的力（水对土颗粒作用的浮力的反作用力），其方向为竖直向下； — 水渗流时，土柱隔离体中的土颗粒对水的阻力，其方向与水流方向相反。 ;土柱隔离体内水的力平衡方程： ;渗流力的计算公式： ;渗流方向对土颗粒间作用力的影响： ;渗流方向对土颗粒间作用力的影响： ;渗流方向对土颗粒间作用力的影响： ;渗流方向对土颗粒间作用力的影响： ;渗流方向对土颗粒间作用力的影响： ;二. 土的渗透破坏（渗透变形）和防治措施;土工建筑物及地基由于渗流作用而出现土层剥落、地面隆起、形成渗流通道等破坏或变形现象称为渗透破坏或渗透变形。 渗透破坏的主要形式： （1）流砂或流土 （2）管涌和潜蚀 （3）接触流土 （4）接触冲刷;流砂或流土 在向上的渗透水流作用下，表层土局部范围内的土体或颗粒群同时发生悬浮、移动的现象，主要发生在地基或土坝下游的渗流溢出处。 流砂或流土现象的发生一般是突发性的，对工程危害极大。;发生流砂或流土现象的土质条件： ;流砂现象的危害： ;流砂或流土现象的判别 ;预防流砂现象的工程措施 ;管涌 在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒的孔隙中移动以至流失，随着土体中的孔隙不断扩大，渗流速度不断增大，较粗的颗粒也被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷的现象。;二. 土的渗透破坏（渗透变形）和防治措施; 管涌与土颗粒组成的关系： ;管涌现象的判别 ;预防管涌现象的工程措施 ;反 滤 倒 渗 ;反 滤 围 井 ;3.