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2023/10/22巖土力學(xué)第一章土的滲透性和滲流問題

一滲透力和臨界水力坡度滲透變形（一）滲透力hwLwhh200h1土粒滲流j圖1-1滲流破壞示意圖1-2滲流力概念2023/10/22巖土力學(xué)土體的受力分析

=+WW′JJ′WW水土整體土骨架水體RRγwhwγwhwγwh1γwh1滲流時兩種隔離體取法圖1-32023/10/22巖土力學(xué)把土骨架和水分開來取隔離體土柱內(nèi)土骨架上作用的力：土粒有效重量W′=γ′L

總滲透力J=jL

下部支反力R土柱內(nèi)土孔隙水隔離體上作用的力：

L長水柱重量Ww=Lγw

水柱上下兩端面的邊界水壓力，γwHw

和γwH12023/10/22巖土力學(xué)把土骨架和水分開來取隔離體

土柱內(nèi)土粒對水流的總阻力

J′=j′L=J根據(jù)水體隔離體的平衡條件：

γwHw+Ww+J′=γwH1j′=γw⊿h／L=γwi=JJ為單位體積的滲透力,方向與滲流方向一致。2023/10/22巖土力學(xué)（二）臨界水力坡度

當(dāng)向上的滲透力克服了向下的重力時，土體發(fā)生浮起或受到破壞，即流土。此時土體處于流土的臨界狀態(tài)時的水力坡度icr.

顯然：

W′-J=R=0

′L-jL=0

icr=′／γw2023/10/22巖土力學(xué)土的滲透變形(或滲透破壞)

土工建筑及地基由于滲流作用而出現(xiàn)的變形或破壞稱為滲透變形或滲透破壞，典型的滲透破壞有兩種

流土 典型的流土破壞：當(dāng)壩體建筑在雙層地基上時，在下游壩腳處出現(xiàn)土表面隆起，砂粒涌出，以致整塊土體被滲透水流抬起的現(xiàn)象。

砂沸：（cu<10),地表出現(xiàn)小泉眼，冒氣泡，顆 粒發(fā)生浮動，跳躍。流土的可能性判別： 若i<icr,土體處于穩(wěn)定狀態(tài)； 若i>icr,土體發(fā)生流土破壞； 若i=icr,土體處于臨界狀態(tài)；2023/10/22巖土力學(xué)圖1-4流土動畫2023/10/22巖土力學(xué)管

涌

在滲透水流作用下，土中的顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動；最終在土體內(nèi)形成貫通的滲流管道。

管涌的可能性判別：（1）幾何條件：土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細(xì)顆粒的孔隙直徑（2）水

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