岩土工程渗流00 岩土工程渗流 综述

1《岩土工程渗流》

综述

土木工程系授课教师：曹洪、骆冠勇2课程简介“岩土工程渗流”的定位广义的渗流：流体在多孔介质中的运动按流体分类：气体、液体（水、油、溶质）、混合体（水泥浆）……狭义的渗流：水在多孔介质中的运动地下水渗流：饱和渗流——地下水主要由重力驱动

非饱和渗流：重力、毛细力、分子吸引力等等地下水渗流：主要研究狭义的渗流岩土工程渗流，是岩土工程中地下水渗流理论研究和应用。3课程简介渗流是许多基础学科不可缺少的组成部分。水力学、土力学、岩石力学、工程地质学、水文地质学、环境学等，一般均有一部分讲述渗流也是许多应用学科的重要理论基础。水工结构、农田水利、地下水供水工程、矿业工程、岩土工程和基础工程、环境工程随着相关学科的不断发展和完善，实验方法的逐渐改进，计算机在渗流计算中的普遍应用，渗流逐步形成具有自己的理论、研究方法和应用范围的独立学科。4工程渗流问题

(1)在水利工程中闸坝渗漏问题；下游浸没；土坝中渗流作用引起的冲蚀和滑坡等破坏；渗透破坏和渗透变形导致垮坝(2)在建筑工程中渗流引起的基坑边坡失稳、基坑支护结构的破坏及基坑涌水造成的淹没；基坑降水引起的周围土体移动，引发的地面建筑和地下设施破坏；地基处理中的排水固结地下室抗浮问题5工程渗流问题

(3)在采矿工程中矿坑突水造成的矿井淹没、矿山排水设计。(4)在农业工程中灌渠渗漏问题、因渗漏和灌溉渗入引起的土地湿化、盐碱化、农田排水工程设计和盐碱地改良。(5)与渗流有关的环境问题地震引起的沙土液化、水库蓄水诱发的地震大量抽取地下水或开采液体矿产引起的地面沉降。6教材简介

地下水渗流力学王俊杰陈亮梁越编著中国水利水电出版社2013.5.作为一本主要参考书希望不是唯一读本7主要参考书

毛昶熙主编，《渗流计算分析与控制》，水利电力出版社，1990吴吉春，薛禹群主编，《地下水动力学》中国水利水电出版社，2009苑莲菊，李振栓等编著，《工程渗流力学及应用》，中国建材工业出版社，2001。刘杰《土的渗透稳定与渗流控制》水利电力出版社1992陈崇希，地下水动力学(第五版)，地质出版社，2011杨光煦，《砂砾地基防渗工程》，水利电力出版社，1993。8主要参考书

张在明著，《地下水与建筑基础工程》，中国建筑工业出版社，2001。吴林高等编著，工程降水设计施工与基坑渗流理论，2003钱家欢，殷宗泽主编，土工原理与计算（第二版），中国水利水电出版社，1996。邓英尔，刘慈群等，《高等渗流理论与方法》，科学出版社，2004朱学愚，谢春红，《地下水运移模型》，中国建筑工业出版社，1990刘光尧，陈建生，同位素示踪测井，1999教材简介——章节内容

第1章水力学基础第2章地下水渗流力学基础第3章地下水渗流微分方程第4章河渠地下水渗流理论第5章地下水井流理论第6章地下水渗流的理论计算第7章地下水渗流的测试第8章地下水渗流的模拟与数值计算第9章地下水渗流的反分析方法第10章地下水渗流与废弃物处置简介，复习重点介绍，部分复习可简化为一维问题的计算方法五种常见特例的简化计算方法（规范）简要介绍简要介绍不详细介绍自己看看针对岩土工程补充内容渗透破坏的主要类型与判据渗流控制的常用工程措施地下结构物的水压力计算基坑开挖过程的渗流控制方法排水固结处理地基中的渗流计算边坡稳定分析中的渗流计算10会提前给参考资料11教学目标

掌握渗流力学的基本概念学习渗流问题的主要分析计算方法了解工程应用中解决渗流问题的主要措施、方法了解渗流研究中存在的问题，目前的研究进展

12综述一、渗流力学概况二、渗流力学的发展进步三、渗流问题研究的关键

13渗流力学研究的应用对象水坝：坝基渗漏（岩基、砂层）扬压力土坝坝体渗流绕坝头渗流漏水通道水位骤降。

渗流力学概况14绕坝头渗流渗流力学概况15英德空子水库渗流力学概况16渗流力学概况17渗流力学概况18渗流力学概况19渗流力学概况20渗流力学概况21渗流力学概况22渗流力学概况23渗流力学概况24土坝坝体渗流、坝基渗漏、漏水通道、水位骤降渗流力学概况25渗流力学研究的应用对象堤防：堤身透水堤基渗漏及堤后覆盖层薄水位骤降滑坡

渗流力学概况26堤基渗漏及堤后覆盖层薄渗流力学概况27渗流力学概况28渗流力学概况29渗流力学研究的应用对象水闸：闸基渗流接触渗流破坏渗流力学概况30渗流力学概况31渗流力学概况32渗流力学概况33渗流力学研究的应用对象基坑：支护的受力底拱、基坑内降水周围降水渗流力学概况34渗流力学概况35渗流力学概况36渗流力学概况37渗流力学研究的应用对象地下结构：水压力浮力岩石渗流渗流力学概况38渗流力学概况39渗流力学概况40渗流力学研究的应用对象土质边坡：降雨或水管引起的边坡破坏渗流力学概况41渗流力学研究的应用对象水资源与环境：抽水问题污水运动地面沉降城市地下开发引起的地下水变化水库浸没渗流力学概况42初始渗流场的模拟模型边界：西、南边至珠江江心，东边至车陂涌中心，北边至山地分水岭，均为不透水边界。渗流力学概况43与初始渗流场比较（局部）现有结构物的影响渗流力学概况44渗流力学概况45渗流力学研究的应用对象软土固结：砂井、塑料排水板真空预压渗流力学概况46渗流力学概况47渗流力学研究的应用对象矿山：涌水问题抽水沉降其他：采油理论灌浆理论渗流力学概况48渗流研究的特点

对象：广义——流体在地下流动；狭义——水在多孔介质中的运动。复杂性：研究大尺度问题；介质非均匀性：各向异性，渗透系数量级变化。

49渗流研究的内容：a、多孔介质及边界对水的作用（渗流场的水头、流量分布）b、水对多孔介质的作用（渗流体积力，介质的抗渗能力）c、水对结构物的作用（对边界约束的反作用力）d、水与多孔介质的作用偶合（固结）50二、渗流力学的发展进步a：渗流理论及分析计算方法发展b：我国防渗工程处理方法发展c:我们正在进行的工作51渗流理论及分析计算方法发展1852年H.Darcy定律：1863年Dupuit假设；缓变流。完整井公式；1925年Terzaghi（太沙基）提出有效应力概念和一维固结理论；1932年Muskat稳定承压不完整井公式1941年Biot（比奥）提出比奥固结理论1950年Jacb.Bear推出渗流连续性方程52渗流理论及分析计算方法发展早期：简单解析解，流网、电模拟50年代后，由数学发展，导致较多解析解，近似解。80年代，数值方法发展起来；80年代，各种地球物理方法应用于渗漏探测和找水；90年代，非饱和渗流理论发展。53我国防渗工程处理方法发展50年代从国外引进了乌卡斯工法施工混凝土连续墙80年代后:从德国引进了液压抓斗、液压洗槽机等施工混凝土连续墙振动沉模防渗板墙技术劈裂帷幕灌浆技术高压喷射灌浆防渗技术土工膜防渗技术级配料灌浆技术54我们正在进行的工作