第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(確定)

土體中的滲流土顆粒土中水滲流土是一種碎散的多孔介質(zhì)，其孔隙在空間互相連通。當(dāng)飽和土中的兩點(diǎn)存在能量差時(shí)，水就在土的孔隙中從能量高的點(diǎn)向能量低的點(diǎn)流動(dòng)水在土體孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為滲流土具有被水等流體透過(guò)的性質(zhì)稱(chēng)為土的滲透性§2.1概述第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第1頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)碎散性多孔介質(zhì)三相體系孔隙流體流動(dòng)滲流水在土體孔隙中流動(dòng)的現(xiàn)象滲透性土體被水透過(guò)的性能滲透特性強(qiáng)度特性變形特性能量差§2.1概述第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第2頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)滲漏

(滲流量問(wèn)題)

因滲透而引起的水量損失，影響閘壩蓄水等經(jīng)濟(jì)效益。如：壩、圍堰、水庫(kù)、集水建筑物等。

滲透穩(wěn)定(滲透變形問(wèn)題):

土的穩(wěn)定性受到滲流破壞，土體顆粒流失，關(guān)系工程成敗。如：水工建筑物地基、擋水建筑物等。滲流控制問(wèn)題：

當(dāng)滲流量或滲透變形不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，要研究如何采取工程措施進(jìn)行滲流控制。土的滲透性研究主要包括以下三個(gè)方面滲流模型：

1、不考慮滲流路徑的迂回曲折，只分析它的主要流向；

2、不考慮土體中顆粒的影響，認(rèn)為孔隙和土粒所占的空間之和均為滲流所充滿(mǎn)?！?.1概述第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第3頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)滑坡當(dāng)前第4頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)潰壩當(dāng)前第5頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)管涌當(dāng)前第6頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1概述滲流量滲透變形土石壩防滲斜墻及鋪蓋浸潤(rùn)線(xiàn)透水層不透水層土石壩壩基壩身滲流第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第7頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1概述滲水壓力滲流量滲透變形透水層不透水層基坑板樁墻板樁圍護(hù)下的基坑滲流第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第8頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1概述滲流量透水層不透水層天然水面水井滲流漏斗狀潛水面Q第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第9頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1概述滲流量原地下水位滲流時(shí)地下水位渠道滲流第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第10頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1概述滲流滑坡滲流滑坡第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第11頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1概述滲流量滲透變形滲水壓力滲流滑坡土的滲透性及滲透規(guī)律二維滲流及流網(wǎng)滲透力與滲透變形土坡穩(wěn)定分析擋水建筑物集水建筑物引水結(jié)構(gòu)物基坑等地下施工邊坡滲流第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第12頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)水頭與水力坡降土的滲透試驗(yàn)與達(dá)西定律滲透系數(shù)的測(cè)定及影響因素層狀地基的等效滲透系數(shù)土的滲透性與滲透規(guī)律滲流的驅(qū)動(dòng)能量反映滲流特點(diǎn)的定律土的滲透性一維滲流計(jì)算第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第13頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)位置水頭：到基準(zhǔn)面的豎直距離，代表單位重量的液體從基準(zhǔn)面算起所具有的位置勢(shì)能壓力水頭：水壓力所能引起的自由水面的升高，表示單位重量液體所具有的壓力勢(shì)能測(cè)管水頭：測(cè)管水面到基準(zhǔn)面的垂直距離，等于位置水頭和壓力水頭之和，表示單位重量液體的總勢(shì)能在靜止液體中各點(diǎn)的測(cè)管水頭相等位置、壓力和測(cè)管水頭zA00ABu0pazB基準(zhǔn)面靜水第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第14頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)水流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力水往低處流水往高處“跑”速度v壓力u位置：使水流從位置勢(shì)能高處流向位置勢(shì)能低處流速：水具有的動(dòng)能壓力：水所具有的壓力勢(shì)能也可使水流發(fā)生流動(dòng)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第15頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)位置勢(shì)能：mgz壓力勢(shì)能：00基準(zhǔn)面質(zhì)量m壓力u流速vz動(dòng)能：總能量：稱(chēng)為總水頭，是水流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力單位重量水流的能量：水流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力-水頭第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第16頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)滲流中的水頭與水力坡降A(chǔ)BL透水層不透水層基坑板樁墻滲流為水體的流動(dòng)，應(yīng)滿(mǎn)足液體流動(dòng)的三大基本方程：連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第17頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)ABLhAzA基準(zhǔn)面總水頭：?jiǎn)挝恢亓克w所具有的能量位置水頭Z：水體的位置勢(shì)能（任選基準(zhǔn)面）壓力水頭u/w：水體的壓力勢(shì)能（u孔隙水壓力）流速水頭V2/(2g)：水體的動(dòng)能（對(duì)滲流多處于層流≈0）滲流的總水頭：滲流問(wèn)題的水頭也稱(chēng)測(cè)管水頭，是滲流的總驅(qū)動(dòng)能，滲流總是從水頭高處流向水頭低處第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第18頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)A點(diǎn)總水頭：水力坡降A(chǔ)BLhAhBzAzBΔh基準(zhǔn)面水力坡降線(xiàn)B點(diǎn)總水頭：二點(diǎn)總水頭差：反映了兩點(diǎn)間水流由于摩阻力造成的能量損失

水力坡降i：?jiǎn)挝粷B流長(zhǎng)度上的水頭損失第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

當(dāng)前第19頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

一．Darcy定律二．Darcy定律的適用范圍三．滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介水在土中滲透的基本規(guī)律四．影響滲透系數(shù)的因素第二章土的滲透性五．層狀地基的等效滲透系數(shù)當(dāng)前第20頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)h1h2L§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

一.Darcy定律Darcy定律:在層流狀態(tài)的滲流中，滲透速度v與水力坡降i的一次方成正比。k:

反映土的透水性能的比例系數(shù)，稱(chēng)為滲透系數(shù)物理意義：水力坡降i＝1時(shí)的滲流速度單位：mm/s,cm/s,m/s,m/day水力坡降：第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第21頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

注意：AAvV：假想滲流速度，土體試樣全斷面的平均滲流速度Vs：實(shí)際平均滲流速度，孔隙斷面的平均滲流速度A>AvQ＝VA＝VsA第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第22頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

二.達(dá)西定律適用條件上限：粗粒土v>vcr①礫石類(lèi)土中的滲流不符合達(dá)西定律②砂土中滲透速度vcr=可以用粒徑來(lái)描述Darcy定律的范圍ivovcrivoi0層流（線(xiàn)性流）——大部分砂土，粉土；疏松的黏土及砂性較重的黏性土

兩種特例下限：黏性土(結(jié)合水膜的影響）致密的黏土i>i0,v=k(i-i0

)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第23頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定方法野外試驗(yàn)測(cè)定方法§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

常水頭試驗(yàn)法變水頭試驗(yàn)法井孔抽水試驗(yàn)井孔注水試驗(yàn)三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第24頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

1.室內(nèi)試驗(yàn)方法1—常水頭試驗(yàn)法結(jié)果整理試驗(yàn)裝置：如圖試驗(yàn)條件:

Δh，A，L=const量測(cè)變量:

Q，t適用土類(lèi)：透水性較大的砂性土三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第25頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.1土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

2.室內(nèi)試驗(yàn)方法2—變水頭試驗(yàn)法試驗(yàn)裝置：如圖試驗(yàn)條件:

Δh變化，A，L=const，a量測(cè)變量:

Δh

，t透水性較小的黏性土常水頭法僅適用于：透水性較大的砂性土

三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

土試料的透水量=測(cè)壓管中水下降的體積第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第26頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)tt+Δt§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

結(jié)果整理:理論依據(jù):t時(shí)刻：

ΔhΔtdh流入量：流出量：連續(xù)性條件：選擇幾組Δh1,

Δh2,t，計(jì)算相應(yīng)的k，取平均值三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

滲水量隨h的減小而增加第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第27頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

常水頭試驗(yàn)變水頭試驗(yàn)條件已知測(cè)定算定取值Δh=constΔh變化Δh，A，LQ，t重復(fù)試驗(yàn)后，取均值a，A，LΔh，t3.室內(nèi)試驗(yàn)方法不同時(shí)段試驗(yàn)，取均值適用粗粒土黏性土三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第28頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)4.

野外測(cè)定方法－抽水試驗(yàn)和注水試驗(yàn)法優(yōu)點(diǎn)：可獲得現(xiàn)場(chǎng)較為可靠的平均滲透系數(shù)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

地下水位≈測(cè)壓管水面井抽水量Qr1rr2dhdrh1hh2不透水層觀察井A=2πrhi=dh/dr缺點(diǎn)：費(fèi)用較高，耗時(shí)較長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)方法：理論依據(jù)：三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第29頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

5.滲透系數(shù)的應(yīng)用

通過(guò)室內(nèi)滲透試驗(yàn)（常水頭、變水頭）測(cè)定。滲透系數(shù)可用做判斷透水強(qiáng)弱，選擇壩體填筑土料。強(qiáng)透水層中等透水層相對(duì)不透水層K>10-2cm/sK=10-3~10-5cm/sK<10-6cm/s卵石、圓礫等用于填筑壩體的防滲部位。三.滲透試驗(yàn)簡(jiǎn)介

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第30頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)各種土的滲透系數(shù)參考值各種土的滲透系數(shù)及測(cè)定方法§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第31頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)影響因素粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素水的動(dòng)力黏滯系數(shù)飽和度（含氣量）—對(duì)k影響很大，封閉氣泡第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第32頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)是土中孔隙直徑大小的主要影響因素因由粗顆粒形成的大孔隙可被細(xì)顆粒充填，故土體孔隙的大小一般由細(xì)顆粒所控制。因此，土的滲透系數(shù)常用有效粒徑d10來(lái)表示，如哈臣公式：土的性質(zhì)水的性質(zhì)粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素當(dāng)前第33頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)是單位土體中孔隙體積的直接度量對(duì)于砂性土，常建立孔隙比e與滲透系數(shù)k之間的關(guān)系，如：土的性質(zhì)水的性質(zhì)粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素當(dāng)前第34頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)對(duì)黏性土，影響顆粒的表面力不同黏土礦物之間滲透系數(shù)相差極大，其滲透性大小的次序?yàn)楦邘X石>伊里石>蒙脫石；當(dāng)黏土中含有可交換的鈉離子越多時(shí)，其滲透性將越低塑性指數(shù)Ip綜合反映土的顆粒大小和礦物成份，常是滲透系數(shù)的參數(shù)土的性質(zhì)水的性質(zhì)粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素當(dāng)前第35頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)影響孔隙系統(tǒng)的構(gòu)成和方向性，對(duì)黏性土影響更大在宏觀構(gòu)造上，天然沉積層狀黏性土層，扁平狀黏土顆粒常呈水平排列，常使k水平﹥k垂直在微觀結(jié)構(gòu)上，當(dāng)孔隙比相同時(shí)，凝聚結(jié)構(gòu)將比分散結(jié)構(gòu)具有更大的透水性土的性質(zhì)水的性質(zhì)粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素當(dāng)前第36頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)飽和曲線(xiàn)含水量wWop干容重dmax1含水量w滲透系數(shù)k絮狀結(jié)構(gòu)分散結(jié)構(gòu)土的性質(zhì)水的性質(zhì)粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素當(dāng)前第37頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)：溫度，水粘滯性，k飽和度（含氣量）：封閉氣泡對(duì)k影響很大，可減少有效滲透面積，還可以堵塞孔隙的通道土的性質(zhì)水的性質(zhì)粒徑大小及級(jí)配孔隙比礦物成分結(jié)構(gòu)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律

四.滲透系數(shù)的影響因素當(dāng)前第38頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)等效滲透系數(shù)確立各層的ki根據(jù)滲流方向確定等效滲流系數(shù)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律天然土層多呈層狀五.層狀地基的等效滲透系數(shù)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第39頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)H1H2H3HΔhk1k2k3xzq1xq3xq2xL五.層狀地基的等效滲透系數(shù)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律1122不透水層水平滲流條件:等效滲透系數(shù):qx=vxH=kxiHΣqix=ΣkiiiHi第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第40頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)H1H2H3HΔhk1k2k3xz五.層狀地基的等效滲透系數(shù)§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律豎直滲流:v承壓水條件:等效滲透系數(shù):vi=ki(Δhi/Hi)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第41頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)水平滲流情形垂直滲流情形條件已知等效推定§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律五.層狀地基的等效滲透系數(shù)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第42頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)算例說(shuō)明

§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律按層厚加權(quán)平均，由較大值控制倒數(shù)層厚加權(quán)平均，由較小值控制五.層狀地基的等效滲透系數(shù)第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第43頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)水平成層土的平均滲透系數(shù)將取決于最透水土層的厚度和滲透性垂直成層土的平均滲透系數(shù)將取決于最不透水土層的厚度和滲透性§2.2土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第44頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.3滲透力和滲透破壞

一、滲流作用下土的應(yīng)力狀態(tài)（一）靜水條件下土的有效應(yīng)力與中性應(yīng)力1、總應(yīng)力作用在截面上水柱和土的重量為：

a點(diǎn)的應(yīng)力：

2、中性應(yīng)力a點(diǎn)孔隙內(nèi)的水所具有的靜水壓力為：

§2.3滲透力和滲透破壞第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第45頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)3.有效應(yīng)力§2.3滲透力和滲透破壞a點(diǎn)除了作用有孔隙水壓力外，還有土顆粒之間傳遞的有效應(yīng)力，它直接由土顆粒的接觸點(diǎn)傳遞壓力，完全作用在土體骨架上而影響骨架土粒的結(jié)構(gòu)變形，故稱(chēng)為有效應(yīng)力。第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第46頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)（二）滲流作用下土的有效應(yīng)力§2.3滲透力和滲透破壞水通過(guò)土層向下滲流水通過(guò)土層向上滲流1、水通過(guò)土層向下滲流水面,保持不變動(dòng)水壓力總應(yīng)力

有效應(yīng)力

滲流作用鉛直向下時(shí)，能使土的有效應(yīng)力增加。2、水通過(guò)土層向上滲流滲流作用鉛直向上時(shí)，則滲流引起的孔隙水壓力可使土的有效應(yīng)力減小，影響土的滲透穩(wěn)定。第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第47頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)二.滲透力和滲透變形試驗(yàn)觀察h=0靜水中，土骨架會(huì)受到浮力作用。h>0水在流動(dòng)時(shí)，水流受到來(lái)自土骨架的阻力，同時(shí)流動(dòng)的孔隙水對(duì)土骨架產(chǎn)生一個(gè)摩擦、拖曳力。滲透力j

——滲透作用中，孔隙水對(duì)土骨架的作用力，方向與滲流方向一致。滲透變形滲透力h1hh222hwL土樣濾網(wǎng)貯水器ab§2.3滲透力和滲透破壞111.滲透力第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第48頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)h1Δhh200hwL土樣濾網(wǎng)貯水器ab土粒滲流j§2.3滲透力和滲透破壞1.滲透力第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第49頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)h200hwL土樣濾網(wǎng)貯水器abP2WP1R靜水中的土體A=1W=Lγsat＝L(γ’+

γw)P1

=γwhwP2

=γwh2R=?R+P2=W+P1R+γwh2=L(γ’+γw)+γwhw

R=γ’L土水整體分析§2.3滲透力和滲透破壞1.滲透力第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第50頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)h1Δhh200hwL土樣濾網(wǎng)貯水器abP2WP1R靜水中的土體A=1W=Lγsat＝L(γ’+

γw)P1

=γwhwP2

=γwh1R=?R+P2=W+P1R+γwh1=L(γ’+γw)+γwhw

R=γ’L－γwΔhR=γ’L滲流中的土體§2.3滲透力和滲透破壞1.滲透力第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第51頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)h1Δhh200hwL土樣濾網(wǎng)貯水器abP2WP1R靜水中的土體A=1R=γ’L－γwΔhR=γ’L滲流中的土體向上滲流存在時(shí)，濾網(wǎng)支持力減少減少的部分由誰(shuí)承擔(dān)？水與土之間的作用力－滲流的拖曳力總滲透力J=γwΔh滲透力j=J/V=γwΔh/L=γwij=

γwi§2.3滲透力和滲透破壞1.滲透力第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第52頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)1.滲透力§2.3滲透力和滲透破壞滲透力的性質(zhì)物理意義：滲流作用于單位土體的力（kN/m3），是滲流對(duì)土粒的作用力，為體積力。j=γwi大小：方向：與滲流方向一致作用對(duì)象：土骨架第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第53頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)基本類(lèi)型2.滲透變形及其基本形式（滲透破壞）流土管涌土工建筑物及地基由于滲流作用而出現(xiàn)的變形或破壞形成條件防治措施§2.3滲透力和滲透破壞第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第54頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.3滲透力和滲透破壞2.滲透變形及其基本形式（滲透破壞）（1）滲透變形土粒間不存在接觸應(yīng)力，處于即將被浮動(dòng)的臨界狀態(tài)。當(dāng)時(shí)，土粒被滲流夾帶向上浮動(dòng)。總滲透力：浮重：當(dāng)時(shí)，，

有效應(yīng)力：

第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第55頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)滲流引起的滲透破壞主要有：1.由于滲流力（滲透力）的作用，使土體顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動(dòng)，導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)2.由于滲流作用，使水壓力或浮力發(fā)生變化，導(dǎo)致土體或結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)管涌流砂（或流土）滑坡水庫(kù)塌岸，岸坡、土壩在水位降落時(shí)滑動(dòng)，擋土墻等結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)在土坡穩(wěn)定分析中講引起§2.3滲透力和滲透破壞2.滲透變形及其基本形式（滲透破壞）第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第56頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)黏性土k1<<k2砂性土k2壩體（2）基本形式

2.滲透變形及其基本形式（滲透破壞）a流土滲流原因：§2.3滲透力和滲透破壞在滲流作用下，黏性土或無(wú)黏性土體中某一范圍內(nèi)的顆?；蝾w粒群同時(shí)發(fā)生流動(dòng)的現(xiàn)象。下游的土坡局部面積出現(xiàn)被滲流帶走并導(dǎo)致坡面出現(xiàn)局部滑動(dòng)。

當(dāng)i≥icr時(shí),發(fā)生滲透破壞。流砂產(chǎn)生的原因：1.水在土中自下而上滲流

2.J≥W第二章土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)前第57頁(yè)\共有63頁(yè)\編于星期三\8點(diǎn)§2.3滲透力和滲透破壞2.滲透變形及其基本形式（滲透破