第三章-土中水的渗透规律

二、现场抽水试验————室内试验时不易取得原状土样，或者土样不能反映天然土层的层次或土颗粒排列情况时①水平向渗流时KXq=q1+q2受渗透系数最大的土层控制4点，渗流力与重力方向相反，对稳定特别不利流土管涌管涌管涌管涌的治理反滤倒渗总结1、达西渗透定律根据砂土渗透，水的渗透速度与水力坡降成正比即达西定律：2达西定律适用条件层流（线性流）：大部分砂土，粉土；疏松的粘土及砂性较重的粘性土3、水平渗流等效渗透系数:4、竖直渗流:等效渗透系数:*渗流水在土体孔隙中流动的现象渗透性土具有被水等液体透过的性质第三章土的渗透性及渗流3.1概述土石坝防渗斜墙及铺盖浸润线透水层不透水层土石坝坝基坝身渗流透水层不透水层基坑板桩墙板桩围护下的基坑渗流透水层不透水层天然水面水井渗流漏斗状潜水面Q渗流滑坡三个方面:渗流量问题：基坑开挖排水量计算，坝身、坝基渗水量，水井供水量等渗透破坏：产生渗透变形，甚至渗透破坏，如边坡破坏、堤坝失稳、地面隆起等渗流控制问题：如渗透变形不满足设计要求，需研究工程措施进行渗流控制3.2达西定律简化：1.不考虑路径的迂回曲折，只是分析它的主要流向；2.不考虑土体中颗粒的影响，认为孔隙和土粒所占的空间之和均为渗流所充满。流量相等压力相等要求：阻力相等一、渗流模型ABLh1h2zAzBΔh00基准面水力坡降线总水头:单位重量（容重）水体所具有的能量z：位置水头u/γw：压力水头V2/(2g)：流速水头≈0A点总水头：B点总水头：总水头：水力坡降：二、土的层流渗透定律—达西定律1856年，法国学者达西（Darcy,H.）根据砂土渗透实验，发现水的渗透速度与水力坡降成正比即达西定律：v平均渗透速度（cm/s或m/s）k渗透系数（cm/s或m/s,m/d）△h试样两端的水位差，即水头损失△L渗径长度k:反映土的透水性能的比例系数，称为渗透系数试验前提：层流Δh↑，q↑A↑，q↑L↑，q↓断面平均流速水力坡降渗透试验试验条件:h1，A，L量测变量:h2，Q，tΔh=h1-h2达西渗透定律Darcyslaw注：达西定律适用条件层流（线性流）——大部分砂土，粉土；疏松的粘土及砂性较重的粘性土砂土的水力梯度与渗透速度呈线性关系，符合达西渗透定律。粗粒土：砾石类土中的渗流不符合达西定律两种特例粘性土：clay致密的粘土ivovcrivoi0v=k(i-i0)v平均渗透速度（cm/s或m/s）k渗透系数（cm/s或m/s,m/d）k:反映土的透水性能的比例系数，称为渗透系数。它是反映土的渗透能力的定量指标，也是渗流计算时必须用到的一个基本参数。参考值见表3-1。3.3渗透系数的测定室内试验测定方法野外试验测定方法常水头试验法变水头试验法井孔抽水试验井孔注水试验测定方法粗粒土细粒土室内试验方法1—常水头试验法i=Δh/LQv=ki适用土类：透水性较大的砂性土带入虑石量筒一、室内试验测定方法=vAt=qt室内试验方法2—变水头试验法试验条件:Δh变化，A，L透水性较小的粘性土tt+ΔtdQ=-adhdQ=vAdt流入量：流出量：=kiAdt-adh图2-6现场抽水试验非承压完整井3.4成层土的渗透系数等效渗透系数确立各层的ki，hi根据渗流方向确定等效渗流系数天然土层多呈层状②竖直向渗流时Kyq=q1=q2受渗透系数最小的土层控制Δh1Δh2qFk1k2k1k2q1q2h1h2qh1h2成层土的渗透系数算例说明H1H2H3Hk1k2k3x3.5影响土的渗透性的主要因素粒径大小及级配孔隙比矿物成分结构水的动力粘滞系数饱和度（含气量）（饱和度低，渗透性差)封闭气泡—对k影响很大，（1）土的粒度成分及矿物成分：颗粒越粗，大小越均匀,k?（2）结合水膜的厚度：（3）土的密实度：越密实，k?（4）土的饱和度:Sr↓，k?（5）土的结构构造：水平方向与垂直

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