土力学课程讲解第3章.pdf

第3章 土的渗透性及渗流 第3章 土的渗透性及渗流 3.1 地下水对工程的影响 3.2 地下水的分类 3.3 地下水的运动 3.4 土中二维渗流及流网 3.5 渗透破坏与控制 土力学 厦门大学 土木系 2 3.1 地下水对工程的影响 地下水对工程的设计方案、施工方法与工期、工程投 资及长期使用都有密切关系。若对地下水处理不当， 还可能产生不良影响，甚至发生工程事故。 1 基础埋深 通常基础的埋深d应小于地下水位深度hw。寒冷地区基 础底面的持力层为粉砂或粘性土，若地下水位埋深低 于冻深小于1.5～2.0m，冬季可能因毛细水上升使地基 冻胀，顶起基础，导致墙体开裂。 土力学 厦门大学 土木系 3 3.1 地下水对工程的影响 2 施工排水 基础埋深大于地下水位深度时，基槽开挖与基础施工 必进行排水。中小型工程水量不大，可用挖排水沟与 集水井排水。重大工程地下水深度大、涌水量多时， 采用井点降水，如轻型井点、管井井点或深井井点 3 地下水位升降 地下水在持力层中上升： 粘性土地基将软化，增大压缩性； 湿陷性黄土则产生严重湿陷； 膨胀土地基吸水膨胀，将基础顶起。 土力学 厦门大学 土木系 4 3.1 地下水对工程的影响 4 地下室防水 当地下室常年或雨季处在地下水位以下须做好防水层。 5 水质侵蚀性 当地下水中含有害的化学物质时，对基础具有侵蚀 性，需采取必要的措施。 6 空心结构物浮起 地下水位埋藏浅的场地中，地下空心结构物竣工使用 前，因地下水的浮力，可能将空心结构物浮起，需要 进行抗浮计算并采取适当的措施。 土力学 厦门大学 土木系 5 3.1 地下水对工程的影响 7 承压水冲破基槽 存在承压水的地区，基槽开挖的深度要考虑承压水上 面隔水层的自重应力应大于承压水的压力，否则，承 压水可能冲破基槽底部的隔水层，使承压水涌上基槽 造成流土破坏。 土力学 厦门大学 土木系 6 第3章 土的渗透性及渗流 3.1 地下水对工程的影响 3.2 地下水的分类 3.3 地下水的运动 3.4 土中二维渗流及流网 3.5 渗透破坏与控制 土力学 厦门大学 土木系 7 3.2 地下水分类 1 上层滞水——积聚在局部隔水层上的水。靠雨水 补给，有季节性。 2 潜水 埋藏在地表下第一个连续分布的稳定隔水层以上，具 有自由水面的重力水称为潜水。自由水面为潜水面， 水面标高称为地下水位。地面至潜水面的铅直距离hw 为地下水的埋藏深度。 潜水由雨水与河水补给，水位有季节性变化。 3 承压水 埋藏在两个连续分布的隔水层之间完全充满的有压地 下水称为承压水，它通常存在于砂卵石层。 土力学 厦门大学 土木系 8 第3章 土的渗透性及渗流 3.1 地下水对工程的影响 3.2 地下水的分类 3.3 地下水的运动 3.4 土中二维渗流及流网 3.5 渗透破坏与控制 土力学 厦门大学 土木系 9 3.3 地下水的运动 一、达西公式 二、渗透试验与渗透系数 三、影响渗透系数的主要因素 四、成层土的等效渗透系数 土力学