土的渗透性与渗流第三章.ppt

*h1Δhh200hwL土样滤网贮水器ab土粒渗流j2、物理本质第32页,共45页，2024年2月25日，星期天*h200hwL土样滤网贮水器abP2WP1R静水中的土体A=1W=Lγsat＝L(γ?+γw)P1=γwhwP2=γwh2R+P2=W+P1R+γwh2=L(γ?+γw)+γwhwR=γ?L土水整体分析3、计算方法第33页,共45页，2024年2月25日，星期天*h1Δhh200hwL土样滤网贮水器abP2WP1R静水中的土体A=1W=Lγsat＝L(γ?+γw)P1=γwhwP2=γwh1R+P2=W+P1R+γwh1=L(γ?+γw)+γwhwR=γ?L－γwΔhR=γ?L渗流中的土体土水整体分析第34页,共45页，2024年2月25日，星期天*h1Δhh200hwL土样滤网贮水器abP2WP1R静水中的土体A=1R=γ?L－γwΔhR=γ?L渗流中的土体水与土之间的作用力－渗流的拖曳力总渗透力J=γwΔh渗透力j=J/V=γwΔh/L=γwij=γwi土水整体分析第35页,共45页，2024年2月25日，星期天*渗透力的性质物理意义：单位土体内土骨架所受到的渗透水流的拖曳力，它是体积力j=γwi大小：方向：与i方向一致（均质土与渗流方向一致）作用对象：土骨架第36页,共45页，2024年2月25日，星期天*例:某场地土层上部为9米厚粘土层,其饱和重度为,下面为砂土层,砂土层含承压水,其水头高出该层顶面7.5米.今在粘土层内挖一深6米的基坑,为使坑底土不至于因渗流而破坏,问坑内水深不得小于多少?7.5米6米9米第37页,共45页，2024年2月25日，星期天*基本类型二.渗透变形（渗透破坏）流土管涌土工建筑物及地基由于渗流作用而出现的变形或破坏形成条件防治措施第38页,共45页，2024年2月25日，星期天*粘性土k1k2砂性土k2坝体1.基本类型流土在向上的渗透作用下，表层局部土体颗粒同时发生悬浮移动的现象渗流原因：第39页,共45页，2024年2月25日，星期天*2.形成条件Fs:安全系数1.5～2.0[i]:允许坡降iicr:i=icr:iicr:土体处于稳定状态土体发生流土破坏土体处于临界状态流土经验判断：无压重时：第40页,共45页，2024年2月25日，星期天*管涌原因：内因——有足够多的粗颗粒形成大于细粒径的孔隙通道外因——渗透力足够大在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道。管涌管涌破坏第41页,共45页，2024年2月25日，星期天*流土与管涌的比较流土土体局部范围的颗粒同时发生移动管涌只发生在水流渗出的表层只要渗透力足够大，可发生在任何土中破坏过程短导致下游坡面产生局部滑动等现象位置土类历时后果土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动可发生于土体内部和渗流溢出处一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土破坏过程相对较长导致结构发生塌陷或溃口第42页,共45页，2024年2月25日，星期天*3.防治措施增大[i]：下游增加透水盖重防治流土土石坝防渗斜墙及铺盖浸润线透水层不透水层减小i：上游延长渗径；下游减小水压防治管涌改善几何条件：设反滤层等改善水力条件：减小渗透坡降第43页,共45页，2024年2月25日，星期天*§3.4平面渗流与流网ΔhΔh恒定稳定渗流h=h(x,z),v=v(x,z)对单宽dy=1，取一微小单元dx,dz与时间无关xz第44页,共45页，2024年2月25日，星期天*连续性条件一.平面渗流的基本方程及求解1.基本方程水头描述第45页,共45页，2024年2月25日，星期天*关于土的渗透性与渗流第三章*多孔介质渗流水、气等在土体孔隙中流动的现象渗透性土具有被水、气等流体透过的性质渗透特性强度特性变形特性非饱和土的渗透性饱和土的渗透性概述土颗粒土中水渗流