土的渗透性-同济选编.ppt

第三章 土的渗透性;第一节 概 述;透水层;透水层;;第二节 土的渗透性;对渗流作如下二方面的简化：; 渗流模型在渗流特性上与真实的渗流在渗流主要特性保持一致，则需要满足： ;式中 i=△h/l，称为水力梯度，也称水力坡降； k为渗透系数, 其值等于梯度为1时水的渗透速度，cm/s 。 上式所表示的关系称为达西定律，它是渗透的基本定律。;达西实验的装置 ①：直立圆筒。横截面积为A ，上端开口。在圆筒侧壁装有两支相距为L的侧压管； ②：滤板。滤板上填放颗粒均匀的砂土； ③：溢水管。水由上端注入圆筒，多余的水从此溢出，使筒内水位维持一恒定值； ④：短水管。渗透过滤板的水从此流入⑤； ⑤：量杯。计算渗流量q。 同时读取断面1—1和断面2—2处的侧压管水头值h1、h2，得到两断面之间的水头损失△h= (L+h1)-h2。; 2. 达西定律的适用范围;粗粒土的v-i关系;室内试验测定方法 野外试验测定方法;kiAdt;(3) 现场测定法（粗颗粒土或成层的土 ）;(4) 经验估算法;2. 成层土的渗透系数;(2) 垂直渗透系数 ;;一. 平面渗流的基本方程及求解 ; 连续性条件;通解：两个共轭调和函数;B;二. 流网及其性质;1. 各向同性土的流网性质;2. 流网的近似绘制方法;测管水头差;【例题】;[解] (1) 基坑内外的总水头差： 流网图中共有4条流线，9条等势线，即n=9, m=4。在流网中选取一网格，如A、B点所在的网格，其长度与宽度为l＝b＝1.5m，则整个渗流区的单宽流量q为： ;(3) A点和B点的侧压水柱高度分别为： 而A点和B点的孔隙水压力分别为：;三、土渗透力与渗透破坏;(2) 渗透力的计算 在土中沿水流的渗透方向，切取一个土柱体，将土柱体内的水作为脱离体分析：;二、 渗透破坏;h2;h1; 工程中将临界水力梯度ic除以安全系数K作为容许水力梯度[i]，设计时渗流逸出处的水力梯度i应满足如下要求： ; 在粘性土中，渗透力的作用往往使渗流逸出处某一范围内的土体出现表面隆起变形； 而在粉砂细砂及粉土等粘聚性差的细粒土中，水力梯度达到一定值后，渗流逸出处出现表面隆起变形的同时，还可能出现渗流水流夹带泥土向外涌出的砂沸现象(即流砂)。; 水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，这种现象称为管涌。管涌可以发生于局部范围，但也可能逐步扩大，最后导致土体失稳破坏。;