第三章土的渗透性----新VIP免费

土力学第三章土的渗透性第三章土的渗透性土力学第三章土的渗透性碎散性多孔介质三相体系孔隙流体流动渗流水、气等流体在土体等多孔介质的孔隙中流动的现象渗透性土体等多孔介质具有被水、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能量差土颗粒土中水渗流3.1概述土力学第三章土的渗透性渗流量渗透变形土石坝防渗斜墙及铺盖浸润线透水层不透水层土力学第三章土的渗透性渗水压力渗流量渗透变形透水层不透水层基坑板桩墙板桩围护下的基坑渗流土力学第三章土的渗透性渗流滑坡渗流滑坡土力学第三章土的渗透性•渗流量•扬压力•渗水压力•渗透破坏•渗流速度•渗水面位置•挡水建筑物•集水建筑物•引水结构物•基础工程•地下工程•边坡工程渗透特性变形特性强度特性土力学第三章土的渗透性位置水头：到基准面的竖直距离，代表单位重量的液体从基准面算起所具有的位置势能压力水头：水压力所能引起的自由水面的升高，表示单位重量液体所具有的压力势能测管水头：测管水面到基准面的垂直距离，等于位置水头和压力水头之和，表示单位重量液体的总势能在静止液体中各点的测管水头相等3.2土的渗透性和渗流定律3.2.1土的渗透性zA00ABu0pawAuzBwBu基准面静水土力学第三章土的渗透性1、渗流速度1856年达西(Darcy)在研究城市供水问题时进行的渗流试验LhAQ或：=k=kiQhAqAtL其中，A是试样的断面积A土力学第三章土的渗透性达西定律达西定律：在层流状态的渗流中，渗透速度v与水力坡降i的一次方成正比，并与土的性质有关渗透系数k:反映土的透水性能的比例系数，其物理意义为水力坡降i＝1时的渗流速度，单位：cm/s,m/s,m/day渗透速度v：土体试样全断面的平均渗流速度，也称假想渗流速度其中，Vs为实际平均流速，孔隙断面的平均流速QvkiAtsvvvn土力学第三章土的渗透性粗粒土：①砾石类土中的渗流不符合达西定律②砂土中渗透速度vcr=0.3-0.5cm/s适用条件ivovcrivoi0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两种特例粘性土：致密的粘土i>i0,v=k(i-i0))1m(kivm土力学第三章土的渗透性水往低处流水往高处跑”速度v压力u位置：使水流从位置势能高处流向位置势能低处流速：水具有的动能压力：水所具有的压力势能也可使水流发生流动水流动的驱动力2、水头和水力坡降土力学第三章土的渗透性位置势能：mgzwumg压力势能：00基准面质量m压力u流速vzwu动能：2mv212wmv21umgmgzE总能量：2gvuzh2w称为总水头，是水流动的驱动力单位重量水流的能量：土力学第三章土的渗透性ABLh1h2zAwAuwBuzBΔh00基准面水力坡降线g2vuzh2wwAA1uzhwBB2uzh12hhhwuzhLhi总水头－单位重量水体所具有的能量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：水头差：测管水头土力学第三章土的渗透性3.2.4渗透系数的测定及影响因素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1.测定方法土力学第三章土的渗透性•室内试验方法1—常水头试验法结果整理试验装置：如图试验条件:Δh，A，L=const量测变量:V，ti=Δh/LV=Qt=vAtv=kihtAVLk适用土类：透水性较大的砂性土hL土样AVQ•室内试验方法2—变水头试验法透水性较小的粘性土?土力学第三章土的渗透性•室内试验方法2—变水头试验法试验装置：如图试验条件:Δh变化，A、L=const量测变量:Δh，t土样At=t1h1t=t2h2LQ水头测管开关a土力学第三章土的渗透性•室内试验方法2—变水头试验法结果整理:理论依据:t时刻：ΔhdtdhdVe=-adhdVo=kiAdt=k(Δh/L)AdtdVe=dVo流入量：流出量：连续性条件：-adh=k(Δh/L)AdthdhkAaLdt21th0haLdhdkAh21hhlnkAaLt21hhlnAtaLk选择几组Δh1,Δh2,t，计算相应的k，取平均值土样At=t1h1t=t2h2LQ水头测管开关ahdhtt+dt土力学第三章土的渗透性•野外测定方法－抽水试验和注水试验法优点：可获得现场较为可靠的平均渗透系数地下水位...