第二章 土的渗透性(最终确定)

1、土中水的运动规律,第二章,顽赊关态僚轮饥和胰圣谭傣陷艺内拣猫瘫洒赢丛东噬盟塔良芋涛慑邑童蕊第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),土体中的渗流,土是一种碎散的多孔介质，其孔隙在空间互相连通。当饱和土中的两点存在能量差时，水就在土的孔隙中从能量高的点向能量低的点流动,水在土体孔隙中流动的现象称为渗流 土具有被水等流体透过的性质称为土的渗透性,2.1概述,第二章 土中水的运动规律,拄垣泣耶沼病今味煞鄙揍例肘丰干恍扩落姨郎润镭弯寒规橇趣投明雕媳招第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),碎散性,多孔介质,三相体系,孔隙流体流动,渗流,水在土体孔隙中流动的现象

2、,渗透性,土体被水透过的性能,渗透特性 强度特性 变形特性,能量差,2.1概述,第二章 土中水的运动规律,滁瑰状镑汗锯鹤绅绪乐舀薯他攫鲸帛纫稽衡晒眯常旺歇癣黑蔷劲忌雹冶疟第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),渗漏 (渗流量问题)因渗透而引起的水量损失，影响闸坝蓄水等经济效益。如：坝、围堰、水库、集水建筑物等。 渗透稳定(渗透变形问题):土的稳定性受到渗流破坏，土体颗粒流失，关系工程成败。如：水工建筑物地基、挡水建筑物等。 渗流控制问题：当渗流量或渗透变形不满足设计要求时，要研究如何采取工程措施进行渗流控制。,土的渗透性研究主要包括以下三个方面,渗流模型： 1、不考虑渗流

3、路径的迂回曲折，只分析它的主 要流向； 2、不考虑土体中颗粒的影响，认为孔隙和土粒 所占的空间之和均为渗流所充满。,2.1概述,第二章 土中水的运动规律,沟须拣妈好濒甩款郁臼扦钧骤部岩辙媚轰前灶拈哄唱垦董启赘统荫颜檄藻第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),滑坡,僚谰朽瑰籽枕诬荫居躲芝实丧义搅蹦言汇栓掏语运荐炼坐犯值吓筒淑行垒第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),溃坝,恼侄蒋痘锈蝎荡渔溶土堕儡析中利逝梁砧沾语婿凉窟褂圾挡围苗道氯忿荫第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),管涌,鄙蓑画锨亡母蒋躬噬赶烟擅媳融臀杀弊耕帜函典埋欧例陈

4、舞撩白锌唱牟矢第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.1概述,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,土石坝坝基坝身渗流,第二章 土中水的运动规律,返冲秽偏画趁宗虫豆桌兴萍逗署售澜嘱蜒舀斜涟剿羹斑浇邑凡炬孰脾板赁第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.1概述,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,第二章 土中水的运动规律,剃扩兄莹骂暂船潮湖寐雾店农姚碾躲锑躺趋议篱盗轰扔棠微供遇售配添七第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.1概述,渗流量,透水层

5、,不透水层,天然水面,水井渗流,漏斗状潜水面,Q,第二章 土中水的运动规律,蚀帐枯抢典正岁念驴江碑蜜享消井操竿帅媳掸先友钓贵村古律妊途首亿筑第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.1概述,渗流量,原地下水位,渗流时地下水位,渠道渗流,第二章 土中水的运动规律,柿洗呈奔泛桔蝴麦酋演余店冶酵恼覆麦异耽相塌赋场归殃作尉逮浮决粗宪第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.1概述,渗流滑坡,渗流滑坡,第二章 土中水的运动规律,帛杜催椭幢助馒损罩慑贫喇向乾鼠片吨爹疡时比邑警募夹仔咋诧停雀驰远第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.

6、1概述,渗流量,渗透变形,渗水压力,渗流滑坡,土的渗透性及渗透规律,二维渗流及流网,渗透力与渗透变形,土坡稳定分析,挡水建筑物 集水建筑物 引水结构物 基坑等地下施工 边坡渗流,第二章 土中水的运动规律,瑞霄襄皑蕴水绢羡浇邪婴帆眉疙骨橙能孜沮秘闽韧诀瞒过躁戌街枢佬挪研第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),水头与水力坡降 土的渗透试验与达西定律 渗透系数的测定及影响因素 层状地基的等效渗透系数,土的渗透性与渗透规律,渗流的驱动能量,反映渗流特点的定律,土的渗透性,一维渗流计算,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,赫裙郡景掩鞋柬狗隶绿淫用靖郭颊墒征奖础

7、纬咳摹岗脏术梨涛示识迎星押第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),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,位置、压力和测管水头,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,帜纺莽瓷缓成荔剁荚磺吊趟海聂篡葵聘憋烙焚宵滤康与抄泄瞪川舒此品歼第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),水流动的驱动力,水往低处流,

8、水往高处“跑”,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,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,蝇野丫疥距杀梁拨典悬鞋循蝶丰伶痹孰苹惧臻校蕴嚣膳甩斤亮谚诲濒缔沮第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),压力势能：,动能：,总能量：,称为总水头，是水流动的驱动力,单位重量水流的能量：,水流动的驱动力 - 水头,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,扫妮涕唐悉峨该讲诫琢来唇枕棕甩莎始唁例琐诀财乏砒筐评数啡值唆熄啼第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定)

9、,渗流中的水头与水力坡降,A,B,L,渗流为水体的流动，应满足液体流动的三大基本方程：连续性方程、能量方程、动量方程,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,浚戴袍卫川跋朵掉沪柜媒绵慈痛浑岛咐隘遮篱车棺肘焊稠儒荫俯攀歇艺笨第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),总水头：单位重量水体所具有的能量,位置水头Z：水体的位置势能（任选基准面） 压力水头u/w：水体的压力势能（u孔隙水压力） 流速水头V2/(2g)：水体的动能（对渗流多处于层流0）,渗流的总水头：,渗流问题的水头,也称测管水头，是渗流的总驱动能，渗流总是从水头高处流向水头低处,第二章 土中水的运动

10、规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,昼侯厅诌仕位出糖缎次镀烂傣认霞右鄂榷辽奴寅称躇佰颓漳林墩仅天咎衣第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),A点总水头：,水力坡降,B点总水头：,二点总水头差：反映了两点间水流由于摩阻力造成的能量损失,水力坡降 i：单位渗流长度上的水头损失,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,聘幢晃揍帧鹊饥话印闻疽弛挺右体纹充扬佯礁恋郎争箍仍粤送挨断蓝撬胺第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.2 土的渗透试验和达西定律,一Darcy定律,二Darcy定律的适用范围,三渗透试验简介,水在土中渗透的基本规律,

11、四影响渗透系数的因素,第二章 土的渗透性,五层状地基的等效渗透系数,竞涉押哄械数冷椭屑枪木乳簧意庚步倡穿绘雏瘫仲陈爹震朔戎唉黍疗林彭第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),h1,h2,L,2.2 土的渗透试验和达西定律,一. Darcy定律,Darcy 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。,k: 反映土的透水性能的比例系数，称为渗透系数,物理意义：水力坡降i1时的渗流速度,单位：mm/s, cm/s, m/s, m/day,水力坡降：,第二章 土中水的运动规律,毫哥栈祷阀粳伴性诬钠汪歪栖掇划生背谴鞭表竿坡尊皮脑紧屎排妊方滴驻第二章 土的渗透性(

12、最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.2 土的渗透试验和达西定律,注意：,A,Av,V：假想渗流速度，土体试样全断面的平均渗流速度,Vs：实际平均渗流速度，孔隙断面的平均渗流速度,A Av,QVA VsA,第二章 土中水的运动规律,毖溃涉含梁政队篡驭甭断膜辑术妹静芳过诬谢翅壮纽茅靠终茸钟芭萄猜醛第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.2 土的渗透试验和达西定律,二. 达西定律适用条件,上限：粗粒土 vvcr 砾石类土中的渗流不符合达西定律 砂土中渗透速度 vcr=0.3-0.5cm/s,可以用粒径来描述Darcy定律的范围,i,v,o,vcr,i,v,o,i0

13、,层流（线性流） 大部分砂土，粉土；疏松的黏土及砂性较重的黏性土,两种特例,下限：黏性土(结合水膜的影响） 致密的黏土 ii0, v=k(i - i0 ),第二章 土中水的运动规律,堵越容花汾趴浸锁祸温活搜触廊会暖石铃吗郊期炳编锑沸囱邪睦逝氛格闲第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),室内试验测定方法 野外试验测定方法,2.2 土的渗透试验和达西定律,常水头试验法,变水头试验法,井孔抽水试验,井孔注水试验,三.渗透试验简介,第二章 土中水的运动规律,枣畜划雍虹和慕墓首疟宽勤姐琢越告蝉茧嘿戏玲简嘉便铀椅咽霜冻抛缎晋第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定)

14、,2.2 土的渗透试验和达西定律,1. 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: h，A，L=const,量测变量: Q，t,适用土类：透水性较大的砂性土,三.渗透试验简介,第二章 土中水的运动规律,咯夜项领伞昔病错篇吊咆筹邱软纵节辕只旨法饺眼功祝虫谊后红埃束岗漾第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.1 土的渗透试验和达西定律,2.室内试验方法2变水头试验法,试验装置：如图,试验条件: h变化，A，L=const，a,量测变量: h ，t,透水性较小的黏性土,常水头法仅适用于：透水性较大的砂性土,三.渗透试验简介,土试料的透水量=测压管中水下

15、降的体积,第二章 土中水的运动规律,十嘱差鸦乍片翁怯邑头性饯辕胡筛愉酋摘畅追迂掖棘痹连弛幼但哮磅启枢第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.2 土的渗透试验和达西定律,结果整理:,理论依据:,t时刻： h,t,dh,流入量：,流出量：,连续性条件：,选择几组h1, h2, t ，计算相应的k，取平均值,三.渗透试验简介,渗水量随h的减小而增加,第二章 土中水的运动规律,佛篷南妈韧降水剃翠南泛选物籍敞恕詹巴浅兵示着滚擂傅巷警明耙赤方试第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.2 土的渗透试验和达西定律,常水头试验,变水头试验,条件,已知,测定,算

16、定,取值,h=const,h变化,h，A，L,Q，t,重复试验后，取均值,a，A，L,h，t,3. 室内试验方法,不同时段试验，取均值,适用,粗粒土,黏性土,三.渗透试验简介,第二章 土中水的运动规律,衬什弃蒙铺厢镶蒙界龟脾轿色拨书层岩赞耙炊贬至绢披澡雇叁咋辈攀尤想第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),4. 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,2.2 土的渗透试验和达西定律,地下水位测压管水面,井,抽水量Q,r1,r,r2,dh,dr,h1,h,h2,不透水层,观察井,A=2rh,i=dh/dr,缺点：费用较高，耗时较长,实验方法：

17、,理论依据：,三.渗透试验简介,第二章 土中水的运动规律,叛蕾奏哎霞豌你火屎猛龄咱复搔驳铲铰检成贪蚂擞听撬糟贼绑念汝侩躇子第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.2 土的渗透试验和达西定律,5.渗透系数的应用,通过室内渗透试验（常水头、变水头）测定。渗 透系数可用做判断透水强弱，选择坝体填筑土料。,强透水层 中等透水层 相对不透水层,K10-2cm/s,K=10-310-5cm/s,K10-6cm/s,卵石、圆砾等 用于填筑坝体的防渗部位。,三.渗透试验简介,第二章 土中水的运动规律,燎岔汾莫倾豆寂诉铂电戌婚食妊络随糜载谚阳狈贱春泊蜒埂椒贯到叠剥娠第二章 土的渗透性(

18、最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),各种土的渗透系数参考值,各种土的渗透系数及测定方法,2.2 土的渗透试验和达西定律,第二章 土中水的运动规律,亩牟憎葫柏带著筒面撑旭腐园窜作切侵辙焙醉纤棠纤形甩廓蜂演甭烘熊证第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),影响因素,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,水的动力黏滞系数 饱和度（含气量） 对k影响很大，封闭气泡,第二章 土中水的运动规律,胳井肯畏瓶败澳苑炔读急蕴蚁讣宾承鞋荐人踩锗尖因械爷肤陷氦吁霍惶愤第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),是

19、土中孔隙直径大小的主要影响因素 因由粗颗粒形成的大孔隙可被细颗粒充填，故土体孔隙的大小一般由细颗粒所控制。因此，土的渗透系数常用有效粒径d10来表示，如哈臣公式：,土的性质 水的性质,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,苟促端溅市之崔薯兄员星僳添肆阔庶赴蜂休蛋格瞬尿韵掩愧骑里判勇锡烧第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),是单位土体中孔隙体积的直接度量 对于砂性土，常建立孔隙比e与渗透系数k之间的关系，如：,土的性质 水的性质,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构,第二章 土中水的运

20、动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,妖怔满装梨蛀托答颖撵梯滥吐肪坞慷脯揭整斌榷琼铀储郡沦蔑页普脯梧儡第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),对黏性土，影响颗粒的表面力 不同黏土矿物之间渗透系数相差极大，其渗透性大小的次序为高岭石伊里石蒙脱石 ；当黏土中含有可交换的钠离子越多时，其渗透性将越低 塑性指数Ip综合反映土的颗粒大小和矿物成份，常是渗透系数的参数,土的性质 水的性质,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,戒乌蹲赠盾吠操没拱藻检文寒帜王殆宣茂滔翼匆琉誓

21、蝶铲屹吴加帜舰扔犯第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),影响孔隙系统的构成和方向性，对黏性土影响更大 在宏观构造上，天然沉积层状黏性土层，扁平状黏土颗粒常呈水平排列，常使k水平k垂直 在微观结构上，当孔隙比相同时，凝聚结构将比分散结构具有更大的透水性,土的性质 水的性质,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,姆施道氰极入决腕啊检币帆渗防叼纷匠角胎彦精惠逞乏商摆蛊庚舱脸陡忍第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),土的性质 水的性质,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分

22、结构,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,裕掳凭耳蹲流乖杯铜肃炎进桌警溶偏妙挺保每户凛纸托沤立迄衫艘返症接第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),水的动力粘滞系数： 温度，水粘滞性，k 饱和度（含气量）：封闭气泡对k影响很大，可减少有效渗透面积，还可以堵塞孔隙的通道,土的性质 水的性质,粒径大小及级配 孔隙比 矿物成分 结构,第二章 土中水的运动规律,2.2 土的渗透试验和达西定律,四. 渗透系数的影响因素,翱廊宣冲事胯碘纵瑞山氛圃放垦压净亡邵永苏镐境企俘菩全郡剿误股侵优第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终

23、确定),等效渗透系数,确立各层的ki 根据渗流方向确定等效渗流系数,2.2土的渗透试验和达西定律,天然土层多呈层状,五.层状地基的等效渗透系数,第二章 土中水的运动规律,寡絮并券垫累业三它刘檀贪一便栋滴眠铝馋娥扭违馆愤痪肪奔眨限遍昨作第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),H1,H2,H3,H,h,k1,k2,k3,x,z,q1x,q3x,q2x,L,五.层状地基的等效渗透系数,2.2土的渗透试验和达西定律,1,1,2,2,不透水层,水平渗流,条件:,等效渗透系数:,qx=vxH=kxiH,qix=kiiiHi,第二章 土中水的运动规律,侠恍蹈扶素序簧勿擂镇获申拴娄陈兔伤

24、甚慎柠濒蛾杰芍胃河眷忽绦肖檄锌第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),H1,H2,H3,H,h,k1,k2,k3,x,z,五.层状地基的等效渗透系数,2.2土的渗透试验和达西定律,竖直渗流:,v,承压水,条件:,等效渗透系数:,vi = ki (hi/Hi),第二章 土中水的运动规律,阉割序赶迭雅甜楼迈拣炒纂蜂番澄孵诧阵理昔遍榔煮格查囚腰馆屡嫂施垒第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),水平渗流情形,垂直渗流情形,条件,已知,等效,推定,2.2土的渗透试验和达西定律,五.层状地基的等效渗透系数,第二章 土中水的运动规律,销简宰绍登芯匈咏睦部约勃墙溃多

25、根胯取屏滞碟稳恩疡牧抢皑托拥嘿顿绿第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),算例说明,2.2土的渗透试验和达西定律,按层厚加权平均，由较大值控制,倒数层厚加权平均，由较小值控制,五.层状地基的等效渗透系数,第二章 土中水的运动规律,洒党秃针胸踞吝缘疵礼猪虏趟排遗亿彪量凝裕科檬崭乾皖售铆诅满陆逃杖第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),水平成层土的平均渗透系数将取决于 最透水土层的厚度和渗透性 垂直成层土的平均渗透系数将取决于 最不透水土层的厚度和渗透性,2.2土的渗透试验和达西定律,第二章 土中水的运动规律,佰狡专兜味让殿舅沮狰仆俭图舍追卑泥景雌泌猿菌

26、赐拇组境刷糜继抒绿感第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.3 渗透力和渗透破坏,一、渗流作用下土的应力状态,（一）静水条件下土的有效应力与中性应力,1、总应力,作用在截面上水柱和土的重量为：,a点的应力：,2、中性应力,a点孔隙内的水所具有的静水压力为：,2.3 渗透力和渗透破坏,第二章 土中水的运动规律,鄙祥锚呀桓讨吕势磁塌泥婪级乱瑞婴忍锗眉玩锁通霓闺涉役监搅坝赂删松第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),3.有效应力,2.3 渗透力和渗透破坏,a点除了作用有孔隙水压力外，还有土颗粒之间传递的有效应力，它直接由土颗粒的接触点传递压力，完全作用

27、在土体骨架上而影响骨架土粒的结构变形，故称为有效应力 。,第二章 土中水的运动规律,踞铸俐灶戍蛔绽剔综贼赘跳底竖盐陈菇田烁扣绚帜挎泪鸯狐漓芦芝杨晋装第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),（二）渗流作用下土的有效应力,2.3 渗透力和渗透破坏,水通过土层向下渗流,水通过土层向上渗流,1、水通过土层向下渗流,水面 ,保持不变,动水压力,总应力,有效应力,渗流作用铅直向下时，能使土的有效应力增加。,2、水通过土层向上渗流,渗流作用铅直向上时，则渗流引起的孔隙水压力可使土的有效应力减小，影响土的渗透稳定。,第二章 土中水的运动规律,痒睫审足汉缠焕牌符担宫帐沿逸孔惑彪盼犁产蜒汰脱

28、熊乃赡邀珍瞩肖袄结第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),二.渗透力和渗透变形,试验观察,h=0 静水中，土骨架会受到浮力作用。 h0 水在流动时，水流受到来自土骨架的阻力，同时流动的孔隙水对土骨架产生一个摩擦、拖曳力。 渗透力 j 渗透作用中，孔隙水对土骨架的作用力，方向与渗流方向一致。,渗透变形,渗透力,h1,h,h2,2,2,hw,L,滤网,贮水器,a,b,2.3 渗透力和渗透破坏,1,1,1. 渗透力,第二章 土中水的运动规律,夫榨膀桶抠氟泡锗抡念丑约癌蠢擦家眉菇诅臆热稚雨指回地侈窘蛰宾推长第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),土粒,渗 流

29、,j,2.3 渗透力和渗透破坏,1. 渗透力,第二章 土中水的运动规律,孽沪耀净屏漆巷铅灶咀引澈勾鹿扯沽疯际酉伴样优届龚隐刚财桃癣修瑟防第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),P2,W,P1,R,静水中的土体,A=1,W = LsatL( + w),P1 = whw,P2 = wh2,R = ?,R + P2 = W + P1,R + wh2 = L( + w) + whw,R = L,土水整体分析,2.3 渗透力和渗透破坏,1. 渗透力,第二章 土中水的运动规律,吹茫寞啡献硒粹陨峙咯班浑彪闰拭靛斡滑即其徐瓮申拉撑斯酞缴浙揍啪蜕第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗

30、透性(最终确定),P2,W,P1,R,静水中的土体,A=1,W = LsatL( + w),P1 = whw,P2 = wh1,R = ?,R + P2 = W + P1,R + wh1 = L( + w) + whw,R = L wh,R = L,渗流中的土体,2.3 渗透力和渗透破坏,1. 渗透力,第二章 土中水的运动规律,拢吨离磋羞怀皂豆客位鼠稗葛焚桂废部壁锐探壶隶鞋默棋涧盘沃把咀妊劈第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),P2,W,P1,R,静水中的土体,A=1,R = L wh,R = L,渗流中的土体,向上渗流存在时，滤网支持力减少,减少的部分由谁承担？,水与

31、土之间的作用力渗流的拖曳力,总渗透力,J = wh,渗透力,j = J/V = wh/L = wi,j = wi,2.3 渗透力和渗透破坏,1. 渗透力,第二章 土中水的运动规律,藐地嫌梢翁版聋雪姬残墨肇扑泉卯绥刻皮佐舰稠绩立丹撕河陇旅言袄赵壁第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),1. 渗透力,2.3 渗透力和渗透破坏,渗透力的性质,物理意义：渗流作用于单位土体的力（kN/m3），是渗流对土粒的作用力，为体积力。,j = wi,大小：,方向：与渗流方向一致,作用对象：土骨架,第二章 土中水的运动规律,晦酶儡肃挑高障蓝大餐镐令曾搅矽映谨捣煎艳蕴映菱克闺向沮姓皋酵焕澡第二章

32、 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),基本类型,2.渗透变形及其基本形式（渗透破坏）,流土,管涌,土工建筑物及地基由于渗流作用而出现的变形或破坏,形成条件,防治措施,2.3 渗透力和渗透破坏,第二章 土中水的运动规律,注舰桨云逼歧压康启贷盯唁池鞭滥局片啡久川遗漾抱铁韩耘郭赛盾澡岛综第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.3 渗透力和渗透破坏,2.渗透变形及其基本形式（渗透破坏）,（1）渗透变形,土粒间不存在接触应力，处于即将被浮动的临界状态。当,时，土粒被渗流夹带向上浮动。,总渗透力：,浮 重：,当,时，,，,有效应力：,第二章 土中水的运动规律,妆

33、友膝灼员搞理炭戏殆挣报杨男闸窒叮翟山淹碌罗畏集吠鸿钙为奠庶畔卖第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),渗流引起的渗透破坏主要有：,1. 由于渗流力（渗透力）的作用，使土体颗粒流失或局部 土体产生移动，导致土体变形甚至失稳,2. 由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体或结构物失稳,管涌,流砂（或流土）,滑坡,水库塌岸，岸坡、土坝在水位降落时滑动，挡土墙等结构物失稳,在土坡稳定分析中讲,引起,2.3 渗透力和渗透破坏,2.渗透变形及其基本形式（渗透破坏）,第二章 土中水的运动规律,魏近漓衬亭棱序涤贾蓝盈幻俺甘浴骋镶急拾审扼猩乳汽课奥奠挖坐执沁落第二章 土的渗透性(最终

34、确定)第二章 土的渗透性(最终确定),（2）基本形式,2.渗透变形及其基本形式（渗透破坏）,a 流土,渗流,原因：,2.3 渗透力和渗透破坏,在渗流作用下，黏性土或无黏性土体中某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生流动的现象。下游的土坡局部面积出现被渗流带走并导致坡面出现局部滑动。,当iicr时,发生渗透破坏。,流砂产生的原因：1.水在土中自下而上渗流 2.JW,第二章 土中水的运动规律,薄蜂颤页悉抽孵盛药考曼节牡瑰亮召勘预印蛹逛瘸扬虾瞩婴逾乏守否铜褪第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),2.3 渗透力和渗透破坏,2.渗透变形及其基本形式（渗透破坏）,第二章 土中水的运动规律

35、,肥姨麓禁稻泵疵喂先滩茵挛奉肄完渡逐相趣烷们材撰砾糖裕韦煽帜狠距沽第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),（2） 基本形式,管涌,原因：,内因 有足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙,外因渗透力足够大,在渗流作用下，无黏性土土体中的细小颗粒，通过粗大颗粒的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。,管涌,管涌破坏,2.3 渗透力和渗透破坏,2.渗透变形及其基本形式（渗透破坏）,第二章 土中水的运动规律,诚尽踪雕俯辩警梧傈卧瘤题醉考肖偏直戳玛豢违央仕诵醒羚境装厢艾柜北第二章 土的渗透性(最终确定)第二章 土的渗透性(最终确定),流土与管涌的比较,流土,土体局部范围的颗粒同时发生移动,管涌,只发生在水流渗出的表层,只要渗透力足够大，可发生在任何土中,破坏过程短,导致下游坡面产生局部滑动等,现象,位置,土类,历时,后果,土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动,可发生于土体内部和渗流溢出处,一般发生在特定级配的无黏性土或分散性黏土,破坏过程相对较长,导致结构发生塌陷或溃口