自考-工程地质及土力学-3.1-3.2-3.3

工程地质和土壤力学第3章土壤渗透性和渗透3.1概述土壤是一种破碎的多孔介质，其孔隙在空间上相互连通。当饱和土壤中的两点之间存在能量差时，水将从土壤孔隙中的高能点流向低能点。美国泰顿大坝，损失8000万美元，5500起诉讼，2.5亿美元，14人死亡，2.5万人受灾，60万亩土地和32公里铁路。1976年6月5日上午，大约10:30，水从下游坝面渗出并带出土壤。大约11: 00，美国泰顿大坝的入口不断扩大，接近坝顶，增加了泥浆和水流。美国泰顿大坝的入口11:30继续向上扩展，泥浆和水侵蚀了大坝基础，主孔上方出现了一个渗水孔。流出的泥浆和水开始冲击坝趾的设施。美国泰顿大坝约11:50米已经扩大和加速，泥沙和水对坝基的侵蚀更加严重。美国泰顿大坝，11:57坝坡坍塌，泥水排出。美国的泰顿大坝在12:00年坍塌后变宽了。在美国的泰顿大坝，12:00年后，坍塌口变宽了。本文分析了土石坝基础防渗的现状，并对如何控制土石坝基础防渗提出了一些建议。漏斗潜水面，Q，3.1概述，渠道和河流渗流，达西定律，3.1原始地下水位概述，渗流期间地下水位，3.1概述，3.1概述，3.1概述，3.1概述，3.2概述，土壤渗透率研究主要包括以下三个方面：达西定律，3.2土壤渗透率，1水力梯度的概念，总水头：水体单位重量能量。水体动能，水体压力势能，水体位置势能，3.2.1渗流基本定律-达西定律，1。水力梯度的概念，总渗流水头：也称为测压管水头，是渗流的总驱动能量。渗流总是从高水头流向低水头，静态液体中各点的压力计水头相等。3.2.1渗流基本定律达西定律，1。水力梯度的概念，点A总水头，点B总水头，点2总水头差，水力梯度I:单位渗流长度水头损失，3.2.1渗流基本定律-达西定律，2。达西渗流定律，1856年达西研究城市供水问题的渗流试验。结论：渗透率q与样品的截面积a和水力梯度I成正比，与土壤的渗透特性k有关。渗透系数k:是反映土壤渗透性的比例系数。它的物理意义是当水力梯度I=1时的渗透速度。k的单位是mm/s，m/d。3 . 2 . 1渗流基本定律达西定律，第三节。达西渗流的适用范围，v=ki，初始水力梯度，简化虚拟线，临界渗流速度，适用条件：层流(线性流)，ii0，v 10-3厘米/秒)土壤，如砂。3.2.2渗流系数的测定，2、变水头渗流试验，水头在整个试验过程中随时间变化。适用于渗透性差、渗透系数小的粘性土。Dv=-adh，任何时间t的水头差为h，在时间dt之后，细玻璃管中的水位下降dh，并且在时间dt中流经样品的水量为：在时间dt中流经样品的水量：dV=kiAdt=kAh/Ldt，或者，土壤样品的透水量=测压管中下降的水量，3.2.3影响渗透性的因素，土壤的结构， 土壤的结构、土壤的粒度组成、土壤的密实度、土壤的饱和度、水的性质、影响因素、土壤颗粒的粗糙度、不均匀性和大小当含有细颗粒时，钾随着细颗粒含量的增加而急剧减少。 土壤密度越大，K值越小。一般来说，饱和度越低，土壤孔隙中的气泡越多，K值越小。细粒土的扰动土样和压实土样的K值小于原状土样。影响很大；Kh在水平方向，千伏在垂直方向，水温，水粘度，k，3.3二维渗流和流动网络，2。拉普拉斯方程(平面稳定渗流的基本方程)，1。3.3.1二维渗流连续方程3.3.2势函数和流函数，3.3.3流网络的性质和应用，1。流动网络的本质是流线，流线是水流的流动路径，所以流线上某一点的切线方向就是水流的渗流方向。等电位线越密集，水力梯度越大。流线越密集，速度越大。 a ，不透水层、a、b、b ，s、s、c、h、e、Z1、h1、ze、3.3.3流动网络性质和应用，1、流动网络性质，流线=4等位线=10Nd=10-1Nf=4-1，3.3.3流动网络性质和应用，2、流动网络绘制方法，上述过程不能一次性适用，经过反复修改，1、按一定比例绘制结构和土壤剖面；2.根据边界条件确定边界上的流线和等电位；地下水的非渗透边界是流线型的。水面下的渗透边界是等电位的。水平地下水位为等电位。水下建筑物的边界线是流线型的。3.根据水流网络的特点绘制流线和等电位线，尽量采用弯曲的方形网格。3.3.3流动网络的性质和应用、3、流动网络的应用、u=华、v=ki、 q=k h、理解、记忆、评价要求、1、达西定律；2.实验室恒定水头和变水头试验确定渗透系数的原则；3.由流线和