第三章-土的渗透理论课件

土的渗透理论李仁平三峡大学土木与建筑学院土的渗透理论李仁平1问题的提出渗流：水在土体中流动的现象土的渗透性：土被水透过的性质1、渗流量问题

土坝渗漏、渠道渗漏基坑渗水、水井出水2、渗透变形

受渗透力作用3、渗透控制问题的提出渗流：水在土体中流动的现象土的渗透性：土被水透过的2一、土的渗透性渗流中的总水头与水力坡降基准面一、土的渗透性渗流中的总水头与水力坡降基准面3渗透试验与达西定律试样A渗流流速水力坡降达西定律砾土：Jumikis粘土：Hansbo渗透试验与达西定律试样渗流流速水力坡降达西定律砾土：Jumi4反映了土渗透性的强弱砾砂、粗砂中砂细砂、粉砂粉土粉质黏土黏土10-1~10-2cm/s10-2~10-3cm/s10-3~10-4cm/s10-4~10-6cm/s10-6~10-7cm/s10-7~10-10cm/s砂、砾的透水性强，可以起到排水作用；粘性土的透水性弱，可以起到截水的作用。砾砂、粗砂、中砂属强透水材料，粉、细砂属中透水性材料，粉土属弱透水材料，粉质粘土属于基本不透水材料，粘土属于不透水材料。反映了土渗透性的强弱砾砂、粗砂中砂细砂、粉砂粉土粉质5土渗透系数测定试样A常水头法：砂土土渗透系数测定试样常水头法：砂土6试样A变水头法：粘性土流入量流出量试样变水头法：粘性土流入量流出量7抽水试验取任意半径抽水试验取任意半径8影响土渗透系数的因素1、土的粒度成分2、土的密实度3、土的饱和度4、土的结构6、土的构造TaylorHansenAmerandAward砂土5、水的温度渗透系数的经验公式影响土渗透系数的因素1、土的粒度成分2、土的密实度3、土的饱9二、二维渗流及流网流入量流出量单元体积含水变化量二、二维渗流及流网流入量流出量单元体积含水变化量10根据水流连续原理：稳定渗流解析方法数值计算方法实验方法图解方法根据水流连续原理：稳定渗流解析方法数值计算方法实验方法图解方11稳定渗流有限元计算分析实例稳定渗流有限元计算分析实例稳定渗流有限元计算分析实例稳12流网的基本要求1、流线与等势线必须正交；2、流线与等势线构成网格的长宽比应为常数；3、必须满足边界条件。流网的基本要求1、流线与等势线必须正交；2、流线13流网的应用可以确定测压水头可以确定水力坡降计算渗流速度计算流量流网的应用可以确定测压水头可以确定水力坡降计算渗流速度计算流14三、渗透变形渗流对土颗粒的推动、摩擦或拖曳作用。单位体积内土粒受到的渗流作用力即为渗透力。取渗流逸出面上单元体进行受力分析水土整体土骨架水体三、渗透变形渗流对土颗粒的推动、摩擦或拖曳作用。单位体积内土15土骨架水体水体满足力的平衡条件土骨架水体水体满足力的平衡条件16对于土骨架，当R为零时，土骨架可能运动。对于土骨架，当R为零时，土骨架可能运动。17土的渗透变形（或称为渗透破坏）流土：在渗流逸出面的土粒被水流携带运动。粘性土、均匀砂土。管涌：在渗流作用下，土中的细粒被水流携带通过粗粒孔隙通道运动。级配不良的土。接触流土：当渗流垂直通过两种渗透性差异较大的土层接触面时，接触面上渗透系数小的细粒土可能通过粗粒土孔隙被水流携带运动。接触冲刷土的渗透变形（或称为渗透破坏）流土：在渗流逸出面的土粒被水流18渗透破坏的判别流土可能性的判别水利工程稳定临界流土管涌可能性的判别非管涌土可能管涌土级配不连续的土细粒含量大于35％，非管涌土细粒含量小于25％，管涌土细粒含量介于25～35％，过渡土级配连续的土非管涌土管涌土过渡土渗透破坏的判别流土可能性的判别水利工程稳定临界流土管涌