土性及分類ppt課件(2)(已修改)
2025-05-18 23:42 本頁面
【正文】 孔隙水 在水頭差作用下 滲透：水通過土孔隙流動的現象 滲透性：土允許水流透過的性質 造成水量損失，影響工程效益 引起土體內部應力狀態(tài)的變化，從而改變水工構筑物、土木建筑物或地基的穩(wěn)定條件，甚者將釀成破壞事故 本節(jié)主要討論水在土體中的滲透性及滲透規(guī)律，滲透力、及滲透變形等問題。 土的滲透及滲流 滲流量 滲透變形 石壩 浸潤線 透水層 不透水層 石壩壩基壩身滲流 土（巖）的滲透性 滲透壓力 滲流量 滲透變形 透水層 不透水層 基坑 板樁墻 板樁圍護下的基坑滲流 土（巖）的滲透性 一、達西定律 結論 ： 水在土中的滲透速度與試樣的水力梯度成正比 水力梯度，即沿滲流方向單 位距離的水頭損失 達西定律 : v=ki q=kiA 土（巖）的滲透性 1856年法國學者Darcy對 砂土 的滲透性進行研究 粗粒土： ①礫類土水力梯度較大時滲流為紊流 ②砂土中滲透速度 適用條件 i v i0 層流（線性流） —— 大部分砂土，粉土；疏松的粘土及砂性較重的粘性土 兩種特例不適用 粘性土： 致密的粘土 ii0, v=k(i i0 ) 土（巖）的滲透性 i v o v=ki ? 室內滲透試驗 hQ q t k iA t k A tL? ? ?時間 t 內流出的水量 Q QLkhAt?? 野外（現場）試驗： 例 井孔抽（注）水試驗 土（巖）的滲透性 二、滲透系數 k的測定方法 常水頭試驗（ 適用于透水性大的土類 ） 常水頭試驗 變水頭試驗 左圖原理 ： Q 1. 土粒大小與級配 細粒含量愈多，土的滲透性愈小，例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多時，砂土的滲透系數就會大大減小。 2. 土的密實度 4. 土的礦物成分 同種土在不同密實狀態(tài)下具有不同的滲透系數，土的密實度增大，孔隙比降低，滲透系數相應減小。 粘土礦物的結合水膜厚時，阻塞土的孔隙 親水性礦物（蒙脫石）多，膨脹，阻塞孔隙 淤泥不透水 → 含有機質。 3. 土中封閉氣體含量 土中封閉氣體阻塞滲流通道，使土的滲透系數降低。封閉氣體含量愈多，土的滲透系數愈小。 三、影響滲透系數的因素 土（巖）的滲透性 滲透系數減小 四、 滲流力與滲流穩(wěn)定性分析 1. 滲流力（動水力） ? Δh0 水流動，水流受到來自土骨架的阻力，同時流動的孔隙水對土骨架產生一個摩擦、拖曳力。 滲流穩(wěn)定 滲流力 ? Δh=0 靜水中，土骨架會受到浮力作用。 與水頭差有關 滲流力 J : 單位體積土顆粒所受到的滲透作用力，其 方向與滲流方向一致。 土（巖）的滲透性 h1 Δh h2 0 0 hw L 土樣 濾網 貯水器 a b 土（巖）的滲透性 滲流破壞試驗示意 h1 0 0 hw L 土樣 濾網 貯水器 a b Gw 水柱分析 gwhwAw gwh1Aw T w V w s w w w wG V V V L Ag g g g? ? ? ?(1)孔隙水重力和土粒浮力的反力之和 (
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