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土的渗透性和渗流问题
n一渗透力和临界水力坡度渗透变形
n（一）渗透力
渗
h
hwh1土粒
j
Lwh2
流
00
图1-1渗流破坏示意图1-2渗流力概念
土体的受力分析
γwhwγwhw
W′WW
W=+
JJ′
γwh1γwh1
RR
水土整体土骨架水体
图1-3渗流时两种隔离体取法
把土骨架和水分开来取隔离体
土柱内土骨架上作用的力：
土粒有效重量W′=γ′L
总渗透力J=jL
下部支反力R
土柱内土孔隙水隔离体上作用的力：
L长水柱重量Ww=Lγw
水柱上下两端面的边界水压力，γwHw
和γwH1
把土骨架和水分开来取隔离体
土柱内土粒对水流的总阻力
J′=j′L=J
根据水体隔离体的平衡条件：
γwHw+Ww+J′=γwH1
j′=γw⊿h／L=γwi=J
J为单位体积的渗透力,方向与渗流方向一致。
（二）临界水力坡度
当向上的渗透力克服了向下的重力时，土体发生浮起或受到破
坏，即流土。此时土体处于流土的临界状态时的水力坡度icr.
显然：
W′-J=R=0
′L-jL=0
icr=′／γw
土的渗透变形(或渗透破坏)
n土工建筑及地基由于n砂沸：（cu10),地表出
渗流作用而出现的变形现小泉眼，冒气泡，颗
或破坏称为渗透变形或粒发生浮动，跳跃。
渗透破坏，典型的渗透
破坏有两种
n流土的可能性判别：
n流土
n典型的流土破坏：n若iicr,土体处于稳定
当坝体建筑在双层地基状态；若iicr,土体发
上时，在下游坝脚处出生流土破坏；
现土表面隆起，砂粒涌
n若i=icr,土体处于临界
出，以致整块土体被
状态；
渗透水流抬起的现象。
n
图1-4流土动画
管涌
在渗透水流作用下，土中
的颗粒在粗颗粒形成的孔
隙中移动；最终在土体内
形成贯通的渗流管道。
管涌的可能性判别：
n（1）几何条件：
n土中粗颗粒所构成的孔隙
直径必须大于细颗粒的孔
隙直径
n（2）水力条件：
n级配连续icr=0.2--0.4
n级配不连续
icr=0.1--0.3图1-5管涌动画
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