工程地质及土力学第3章土的渗透性与渗流

第一节概述，第三章土壤的渗透性和渗流，第三节二维渗流和流动网络，第四节渗透性和渗透变形，第二节土壤的渗透性，第五节渗透情况下的孔隙水压力和有效应力，裂变，多孔介质，三相系统，孔隙流体流动，渗流，渗透性，土壤为水，以及气体等在土壤孔隙中流动的现象；渗流、渗透压力、渗流、渗透变形、透水层、防渗层、基坑、板桩墙、板桩围护下的基坑渗流、 渗透测试和达西定律，3 .渗透系数的确定和影响因素，能量方程，渗流速度定律，渗透特性，4。层状地基的等效渗透系数，地基的渗透系数，第一，渗流中的水头和水力坡度下降，A，B，L，渗透测试结果，测试装置：图，测试条件：h1，a，L=const，测量变量：h2，v，t， h=h1-H2，q=v/t，测量变量3360h2在达西定律、渗透定律、层流状态的渗流中，渗透率v与水力坡降I的1次方成正比，与土壤的特性有关。，注意：v:虚拟渗流速度，土壤样本总体横断面的平均渗流速度，Vs:实际平均渗流速度，孔隙剖面的平均渗流速度，AAV，q=va=vsv，k :反映土壤透水性的比例系数，物理意义：水压下降I粘性土：致密粘土ii0，v=k(i-i0)，第三，渗透系数确定和影响因素，室内试验方法，常头试验方法，可变水头试验方法，钻孔抽运试验，钻孔注水试验，钻孔注水试验，测量方法，现场测试方法，室内测试方法1-上头测试方法，结果整理，测试装置：图，实验条件： h，a，L=const，测量变量：V，t，I= h/l dvo=kiadt=k ( h/l) ADT，DVE=dvo，流入：流出：连续性条件：-ADH=k ( h/l) ADT 影响因素、土壤特性、流体特性、粒度和等级共极比矿物组成和结构、水的动态粘度系数(含气量)-k影响较大、气泡、粗糙土壤、黏土质量、试验式、黏土分层、水平渗透系数大于垂直渗透系数基本方程，连续性条件，Darcy定律，假设，Laplace方程， kx，kz与无关两共轭耦合函数电位函数和流函数，特性，描述渗流场内部管道水头分布的平面稳定渗流的基本方程，都是Laplace方程解决方法，基本方程式，边界条件，解析方法，边界条件简单的情况下适合，一般解决方案：两个共轭调和函数，潜在函数 (x，z)，流动函数 (x，z)，等电位线，有线，边界流线型水质点运动的轨迹线。等电位线管头相同的点连接。流网方法绘制了有线和电位线的网络曲线簇，解决了泄漏问题。基本要求，1 .正交性：流线和等电位线必须正交，2 .个别格线的纵横比c必须是常数。使用C=1会变成曲线正方形，3 .满足边界上流场边界条件要求，保证了解的唯一性。根据渗流场的边界条件，边界流线和终点及等电位线、正交性、曲线方形、有线等电位线迭代修正、调整、更精确的流网络图、流网络、流网络特性初步绘制、上游和下游水位变化相关h=const；与k无关；等电位线各点管头h相同；相邻等电位线之间的水头损失相同。每个插槽的渗透流都相同。总水头差异H，实际应用，流速确定，流量确定，水力坡度下降，相邻等电位线水头差异，第四节投资力和渗透变形，第一，投资力(水力)，实验观察， h0水在流动过程中受到土壤骨架阻力的同时流动的间隙水对土壤骨架渗透力j渗透作用下间隙数对土壤骨架的作用力与渗流方向一致。，渗透变形，渗透率，h=0在静态水中，土壤骨架起到浮力的作用。h2、0，0、hw、L、土壤图案、过滤器、水存储设备、a、b、P2、W、P1，r p2=w P1，r wh2=l ( w) whw，r= l，土水完整分析，p2，w，P1，r，a=1，r p2=w P1，rwh1=l( l-w)whw，r= l- w h，泄漏的土体，整数中的土体，r= l- w h r= l- w h，泄漏的土壤由过滤器支持，向上泄漏时过滤器支持力下降，临界水力坡度下降，I= h/l=- w，ICR=/ w， 在流通网较为稠密的地方，I较大，这里的渗透力对土壤稳定性的影响，基本类型，2，渗透变形(渗透破坏)，流动土壤，管道，地建筑和地基渗漏引起的变形或破坏，形成条件，预防措施，1。 流动土壤，向上渗透，原因：形成条件，Fs:安全系数1.5 2.0，I :允许坡度下降，iicr:土壤稳定状态，土壤流动土壤破坏，土壤临界状态，经验判断冠，原因：内部有足够粗糙的粒子形成比微细直径大的洞，外部有足够的渗透力，因此作用于渗流，没有一定等级粘性的土壤中的小粒子通过大颗粒形成的球移动，结果在土中形成，管道破坏，土壤和管道喷出的比较，流动的土壤，与土壤局部范围内的粒子同时移动， 历时，结果，粗颗粒通过粗颗粒形成的气孔通道移动，可能发生在土壤内部和泄漏溢出，通常发生在特定等级的粘性或分散性黏土中，破坏过程比较长，结构可能会崩塌或崩塌，3 . 预防措施，增加i:下游增加投手复盖重量，防止流动土壤，I:减少上游扩张渗透渠道；下游减少水压，防止管道，改善几何条件。设置过滤器层等，改善水力条件。也就是说，减少渗透坡度下降，减少5节泄漏时孔隙水压力和有效应力，粒子间应力(interparticlestress)通过骨骼粒子的间接接触传递的应力。有效应力表示此粒子之间的应力，对于土壤的变形和强度变化有效。孔隙水压力是间隙数传递的应力，不会直接引起土体的变形和强度变化，也称为中性压力。不会随时间变化。超孔隙水压力(excessporewaterpressure)外部载荷引起的超过静态水位的那部分孔隙水压力。它在整合过程中不断变化，在整合结束时必须等于零。首先，饱和土的有效应力原理表达，建立a-a面法向力平衡方程，Terzaghi有效应力原理要点，1，饱和土任何平面上施加的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分，两者之间的关系完全满足：2，土的压缩变形和强度变化仅取决于有效应力的变化。第二，土壤的孔隙水压力和有效应力，自