土力学-习题课1精要.pptx

第一和二章习题讨论课 张 丙 印 《土力学1》之习题课1 清华大学土木水利学院 岩 土 工 程 研 究 所 2 第一、二章：习题讨论课 主要内容： 习题讨论 小测验 方法讨论 概念及难点 三相草图法 水头分布计算方法 流土发生位置 作业中的问题评述 流网法 达西定律 知识串讲及讨论 （ppt放到网上） 3 小测验 30分钟 4 方法及讨论 – 三相草图法 三 相 草 图 三个独立变量， 干土或饱和土二个独立变量 其它指标： 三相草图法计算 实验室 测定 5 方法及讨论 –水头分布计算方法 在许多实际工程遇到的渗流问题中，可将其简化为一维渗流问题直接利用达西定律求解，有一些简单的规律： 由于是线性问题，在一个土层内，水压力和总水头呈线性分布 流速、水力坡降和渗透力等在同一土层内为常数 在计算水头损失时，渗径和渗透系数之间可以相互转算，如增大渗透系数n倍，同时相应延长渗径n倍，计算结果不变 水头分布计算方法 6 方法及讨论 –水头分布计算方法 板桩 基坑 k=5.0×10-6 m/s k=5.0×10-3 m/s 相对透水层 基坑开挖中常遇到的上层滞水的情况 画出作用在板桩墙上的水压力分布。 如图中二土层的渗透性对换则发生什么情况？ 基坑的渗流问题 10m 潜水位 相对不透水层 7 方法及讨论 –水头分布计算方法 基坑 k=5.0×10-6 m/s k=5.0×10-3 m/s 相对透水层 基坑的渗流问题 10m 潜水位 相对不 透水层 基准面 总水头 位置水头 压力水头 10 10 0 0 0 0 8 方法及讨论 –水头分布计算方法 板桩 基坑 k=5.0×10-6 m/s k=5.0×10-3 m/s 相对透水层 潜水位 基坑开挖中常遇到的上层滞水的情况 （多土层） 请画出土层中位置水头、压力水头和总水头的分布。 基坑的渗流问题 k=2.5×10-6 m/s 5m 5m 9 方法及讨论 –水头分布计算方法 板桩 基坑 k=5.0×10-6 m/s k=5.0×10-3 m/s 相对透水层 潜水位 基坑的渗流问题 k=2.5×10-6 m/s 5m 5m 基准面 总水头 位置水头 压力水头 10 10 0 0 0 0 6.67 5 1.67 10 方法及讨论 –流土发生位置 对图所示的单层土渗透试验，下列有关流土发生位置的说法哪个更准确？ 流土发生位置的判别 ?h 滤网 Q A B C D E 流土是在向上的渗透作用下，表层局部范围内的土体发生悬浮的现象，故图中流土发生的位置只能是A点 由于渗透力在土层中均匀分布，所以发生流土时，会在A、B、C、D和E点同时发生 11 对图所示的双层土渗透试验，下列有关流土发生位置的说法是否正确？ 流土发生位置的判别 ?h 土2 滤网 土1 Q A B C D E 流土是在向上的渗透作用下，表层局部范围内的土体发生悬浮的现象，故图中流土发生的位置只能是A点 由于渗透力在表层土层1中均匀分布，所以图中流土发生的位置是A、B和C点同时发生 方法及讨论 –流土发生位置 12 流土发生位置的判别 ?h 土2 滤网 土1 Q A B C D E 对图所示的双层土渗透试验，试讨论下列情况下可能发生流土的位置。 渗透系数 k1 k2 渗透系数 k1 k2 其它情况 方法及讨论 –流土发生位置 13 流土发生位置的判别 ?h 土2 滤网 土1 Q A B C D E 对图所示的双层土渗透试验，试讨论下列情况下可能发生流土的位置。 渗透系数 k1 k2 (A、B、C) 渗透系数 k1 k2 (E) 其它情况 (A、B、C）或（E） 方法及讨论 –流土发生位置 14 方法及讨论 – 流网 所得流网为何为渗流问题的解？ 满足边界条件 流线和等势线正交 流网中每一网格的边长比为常数，通常取为1 绘制流网 流场中，流线和等势线（等水头线）组成的网格称为流网 15 物理 现象 数学 描述 几何 表示 渗流 方法及讨论 – 流网 16 流网及渗流问题的解 画等值线，使??和??为常数 画流网，为两函数的解 数学描述 几何描述 方法及讨论 – 流网 17 2. 有一地下具有自由水面的渗流地层，其渗流为平面稳定渗流，对图示的断面，试判别图示的自由水面形状那个正确,说明理由 。 不透水层 不透水层 不透水层 a) b)