土質(zhì)學與土力學土的滲透性達西定律

土的滲透性第二章基本要求：1.掌握達西定律2.掌握滲透力的概念與計算3.掌握兩種滲透變形破壞的機理概述滲透：由于土體本身具有連續(xù)的孔隙，如果存在水位差的作用，水就會透過土體孔隙而發(fā)生孔隙內(nèi)的流動。土的滲透性：土具有被水透過的性能。滲流：液體在土孔隙或其他透水性介質(zhì)中的流動問題。 土的滲透問題是指由于水的滲透引起土體內(nèi)部應力狀態(tài)的變化或土體、地基本身的結(jié)構(gòu)、強度等狀態(tài)的變化，從而影響建筑物或地基的穩(wěn)定性或產(chǎn)生有害變形的問題。伯努利定理水頭的定義為：當水在土中滲流時，其速度很慢，可忽略速度引起的水頭項，得出：滲流基本概念A,B兩點的水頭差為：則水力梯度為水力梯度:單位流程總水頭的變化滲透模型§2飄.1土的兩滲透醋性與吐滲透窩規(guī)律二.滲透勤試驗謙與達西抬定律試驗作前提寬：層流Δh牧↑，踏Q↑A↑侄，Q↑L↑，Q↓斷面凝平均友流速水力循坡降1.滲透殃試驗§2土的匠滲透叔性和富滲流為問題試驗僻結(jié)果試驗廣裝置開：如圖試驗晴條件:h1，A，L=番co撓ns剪t量測軌變量:h2，V，TΔh柜=h1-h2Q=貧V/狐T2.達西鋸定律滲透響定律§2易.1土的滿滲透杠性與偵滲透母規(guī)律§2土的稱滲透拋性和留滲流蛾問題在層矮流狀遷態(tài)的猛滲流妖中，侄滲透際速度v與水餃力坡朗降i的一溪次方哲成正盛比，造并與醬土的茅性質(zhì)濃有關殊。二.棋滲透作試驗描與達緒西定遙律注意債：k:反映軋土的搬透水道性能蓬的比悶例系讓數(shù)，筑稱為桿滲透尾系數(shù)物理浩意義袍：水液力坡日降i＝1時的異滲流圣速度單位節(jié)：mm歐/s景,獅cm崖/s灑,棋m/滴s,撲m箭/d正ay滲流布量為荷：2.達西從定律§2雞.1土的滲滲透巡壽性與櫻滲透寧規(guī)律§2土的哨滲透磨性和蝕滲流共問題二.疾滲透條試驗槐與達極西定暴律粗粒幸土：①礫屑石類悄土中照的滲辟流不躺符合啦達西燭定律②砂棒土中線滲透扛速度vcr=適用己條件ivovcrivoi0層流河（線收性流右）——騙大部仿分砂醬土，午粉土凳；疏傻松的莫粘土封及砂送性較殊重的毫粘性兔土兩種鐘特例粘性跨土：致密儀的粘帶土i>露i0,兆v=環(huán)k(擁i阻-敏i0)三.撿滲顆透系壘數(shù)的株測定率及影聾響因朽素室內(nèi)滾試驗烤測定蠢方法野外吐試驗像測定堡方法§2耀.1土的示滲透駝性與督滲透家規(guī)律§2土的決滲透敏性和瘦滲流闊問題常水仗頭試贊驗法變水針頭試竹驗法井孔烏抽水愉試驗井孔求注水泰試驗1.測定蟻方法§2仰.1土的要滲透叫性與掏滲透碑規(guī)律§2土的蹈滲透摘性和抱滲流款問題室內(nèi)啞試驗知方法1—常水緩頭試郵驗法三.俘滲灑透系餃數(shù)的誦測定吩及影升響因貧素1.測定渡方法結(jié)果權(quán)整理試驗視裝置猾：如圖試驗灘條件:Δh，A，L=迅co躁ns忘t量測旁變量:V，ti=盟Δh箏/LV=握Qt政=v俗Atv=歷ki適用裹土類捏：透水著性較砍大的輝砂性陸土V常水季頭滲估透試頭驗裝謙置§2泳.1土的濟滲透股性與纖滲透斤規(guī)律§2土的副滲透歷性和剝滲流糠問題三.螞滲貍透系邀數(shù)的餓測定蓋及影鮮響因嫁素1.測定鞏方法室內(nèi)株試驗肝方法2—變水腦頭試泥驗法試驗示裝置叛：如圖試驗斜條件:Δh變化，A，L=臨co弦ns辱t量測憲變量:Δh，t透水課性較貢小的太粘性干土常水憐頭法朱僅適往用于缺：透水餐性較鍛大的窄砂性屯土tt+Δt§2雷.1土的想滲透厭性與促滲透父規(guī)律§2土的段滲透愉性和秘滲流藏問題三.濕滲論透系男數(shù)的掃測定宇及影欺響因歡素1.測定城方法室內(nèi)類試驗脂方法2—變水裁頭試縱驗法結(jié)果稍整理:理論喬依據(jù):t時刻蛛：ΔhΔtdhdVe=祝-萄ad該hdVo=k轎iA鞏dt狀=k陶(誓Δh存/L借)A趣dtdVe=d象Vo流入克量：流出吐量：連續(xù)耕性條慢件：-a咱dh本=狡k準(Δ詠h/僵L)味Ad扣t選擇政幾組Δh1,Δh2,偷t，計攜算相福應的k，取站平均竭值§2指.1土的詠滲透失性與王滲透鍬規(guī)律§2土的旁滲透剝性和廣滲流汽問題常水喂頭試嘗驗變水拾頭試叔驗條件已知測定算定取值Δh樹=c勉on冒stΔh變化Δh顆，A在，LV，聯(lián)t重復訂試驗殼后，洞取均關值a，匙A，藍LΔh咸，t室內(nèi)饑試驗走方法1.測定臥方法三.伯滲慨透系犧數(shù)的鵲測定漁及影緩響因脈素不同窯時段勢試驗枕，取設均值適用粗粒蒜土粘性悄土野外誤測定做方法－抽水害試驗兼和注伙水試債驗法優(yōu)點覆：可猾獲得衰現(xiàn)場濫較為茄可靠雹的平俯均滲然透系活數(shù)§2緒.1土的利滲透嫩性與漸滲透濁規(guī)律§2土的竊滲透硬性和拆滲流及問題1.測定給方法三.揀滲前透系掉數(shù)的濱測定汗及影憐響因賀素地下即水位≈測壓窩管水限面井抽水肺量Qr1rr2dhdrh1hh2不透念水層觀察勺井A=葡2πrhi=風dh統(tǒng)/d墓r缺點勁：費源用較務高，黃耗時軋較長實驗豬方法謙：理論接依據(jù)猴：2.吩k的影累響因紀素§2宴.1土的取滲透籌性與版滲透苗規(guī)律§2土的藏滲透丑性和儲滲流甜問題三.濾滲述透系縫數(shù)的訊測定旨及影寬響因際素1)土的集粒度硬成分威和礦許物成苦分極配嗽、粘度土礦蠻物2）土版的結(jié)答構(gòu)黃土頂具有禿豎向而大孔臂隙3）土必中氣弊體封閉蒼氣泡4）滲梁透水折的性突質(zhì)溫度絡高時哲水的哥粘滯烏系數(shù)鞭增大夾，k就增女大§2僅.3滲透闊力與急滲透掀變形一.滲透虹力試驗君觀察Δh議=0靜水僑中，菠土骨送架會麗受到稠浮力僅作用鈴。Δh咳>0水在莫流動奏時，世水流安受到頂來自贈土骨艙架的幻玉阻力脖，同功時流側(cè)動的王孔隙圓水對姐土骨黑架產(chǎn)澆生一腫個摩諷擦、池拖曳扯力。滲透匪力GD——滲透峰作用違中，姜孔隙熱水對薄土骨溝架的限作用販力，趕方向場與滲毒流方盞向一竟致。§2土的常滲透投性和昌滲流暫問題滲透夠變形滲透概力h1Δhh200hwL土樣濾網(wǎng)貯水糖器ab沿ab方向晨由力警的平富衡得魄：化簡睡后得語：將帶入上式得：由作幸用力軟與反越作用版力的岸關系或得動貧水力歡：§2錦.3滲透景力與紡滲透探變形§2土的除滲透門性和宋滲流片問題一.曾滲踐透力動水塊力的棉性質(zhì)物理際意義蘿：單位抄土體嬸內(nèi)土娘骨架大所受堤到的拾滲透局水流螞的拖陳曳力完，它朱是體鏈積力GD=γwi大小填：方向糾：與滲挑流方程向一廈致作用躬對象仔：土骨個架§2歌.3滲透蛛力與黨滲透夠變形§2土的肅滲透醬性和松滲流外問題一.貫滲咳透力h1Δhh200hwL土樣濾網(wǎng)貯水器abP2WP1RA=惡1R腸=γ’L－γwΔh滲流堤中的匪土體滔所受壘濾網(wǎng)猶支持撲力向上催滲流晴存在散時，掩支持處力減刃少臨界既水力榴坡降i錯=Δh/轟L歲=γ`/γwicr=γ`前/γwγ’L－γwΔh還=云0基本澇類型二.滲透科變形癥（滲孫透破絮壞）流砂管涌§2耐.3滲透書力與耀滲透深變形§2土的蠟滲透攝性和趕滲流屢問題土工念建筑抵物及膚地基往由于雕滲流俘作用阿而出油現(xiàn)的尸變形節(jié)或破翼壞形成疤條件防治惹措施驗證辱滲流帖力存濤在的慚流砂資試驗疑：當容時器B提升帖到一宅定高臂度，肅容器A與容涌器B內(nèi)水端位差緞達到也一定啊值時棕，可鋒以看腐到砂會面出喇現(xiàn)沸膏騰那攏樣的基景象數(shù)，這梳種現(xiàn)意象稱碎為流板砂或云浮沖爹、砂匯沸。3.妄4.懷2流砂烏或流覺砂現(xiàn)晃象滲透柜變形汗可分端為：刮流砂聾和管跟涌兩旨種基歷本形蜘式。粘性土k1<<k2砂性土k2壩體1.基本麗類型二.滲透御變形及（滲競透破暗壞）流砂在向仁上的池滲透鋤作用警下，伴表層模局部秧土體餃顆粒怪同時盤發(fā)生車懸浮洞移動匪的現(xiàn)叨象§2災.3滲透俊力與窄滲透糟變形§2土的精滲透炎性和摧滲流榜問題滲流原因敞：1.基本殲類型二.滲透亦變形白（滲揪透破溝壞）管涌原因研：內(nèi)因——有足捕夠多雨的粗狼顆粒泰形成里大于篇細粒退直徑說的孔嗚隙外因——滲透轎力足目夠大在滲晚流作吐用下舞，一未定級喊配的結(jié)無粘摔性土萌中的囑細小擔顆粒怕，通貸過較固大顆腫粒所減形成蕉的孔屋隙發(fā)香生移典動，狐最終享在土裁中形秘成與凍地表訴貫通循的管縮慧道。§2嘗.3滲透撞力與允滲透梳變形§2土的坊滲透虜性和假滲流儲問題管涌管涌破壞1.基本導類型流砂跨與管敲涌的聞比較流砂土體令局部差范圍蝕的顆酷粒同刷時發(fā)泡生移葉動管涌只發(fā)風生在盞水流堪滲出祥的表泊層只要煙滲透狐力足奇夠大嶼，可疤發(fā)生項在任犁何土除中破壞扶過程雅短導致男下游蘇坡面菊產(chǎn)生牢局部京滑動處等現(xiàn)象位置土類歷時后果土體鄭內(nèi)細誘顆粒考通過晃粗粒搞形成拒的孔京隙通券道移滔動可發(fā)功生于原土體絡內(nèi)部逃和滲歲流溢槐出處一般貓發(fā)生茶在特歉定級壁配的吃無粘豆性土椅或分馬散性脾粘土破壞蔑過程椅相對絕較長導致云結(jié)構(gòu)胞發(fā)生處塌陷勢或潰繪口§2碎