滲流理論ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 05:01本頁面
【正文】 圖為發(fā)生在湖南 望城湘江大堤 最大的 管涌 。由于暴雨使湘江水猛長，使土體中的水力坡降增加，加之土結(jié)構(gòu)的幾何原因，發(fā)生了圖中的管涌。沙袋用來提高逸出口水位，以降低水力坡降。此外還拋了一些大的礫石形成反濾層。 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 流土發(fā)生的條件是： 在自下而上的滲流逸出處，任何土 , 包括粘性土或無粘性土 , 只要滿足滲透坡降大于臨界水力坡降這一水力條件 iicr, 均要發(fā)生流土。 管涌發(fā)生的條件是： 土質(zhì)條件（必要條件）：不均勻系數(shù) Cu10 的無粘性土；水力條件（目前研究的還很不成熟）：與土的結(jié)構(gòu)狀態(tài)等關(guān)系密切，其水力坡降遠小于 1。 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 三、防治流土、管涌的基本措施 防治流土的關(guān)鍵在于控制滲流逸出處的水力坡降 , 基本措施是確保實際的逸出坡降不超過允許坡降。防止管涌一般可從下兩方面采取措施 : , 降低土層內(nèi)部和滲流逸出處的滲透坡降。如上游做防滲鋪蓋或打板樁等； , 在滲流逸出部位鋪設(shè)層間關(guān)系滿足要求的反濾層 , 是防止管涌破壞的有效措施。 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 ? ?scrFiii ??增大 [i]： 下游增加透水蓋重 防治流土 土石壩 防滲斜墻及鋪蓋 浸潤線 透水層 不透水層 減小 i ： 上游延長滲徑； 下游減小水壓 防治管涌 改善幾何條件： 設(shè)反濾層等 改善水力條件： 減小滲透坡降 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 大堤 江河 沙袋 礫石 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 例題 在圖所示的三種試驗中 , 砂的 γ 180。=。 試問： (1) 試分別求圖 13（ a）和圖 13（ b）中作用于底面 AB的應(yīng)力是多少？ (2) 在圖 13（ c）中，當(dāng) Δh 增加到多少時會產(chǎn)生流沙現(xiàn)象？ 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 本章內(nèi)容 第 1節(jié) 地下水的基本知識 第 2節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 第 3節(jié) 層流滲透定律 第 4節(jié) 流網(wǎng)理論簡介 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害 一、非飽和土中的吸力 前面討論了地下水位以下的水的流動，下面研究一下從地表面到地下水面這部分土中的水。這部分土的孔隙中，通常同時存在著水和空氣，呈非飽和狀態(tài)。而且可以認為，這部分水來源于地表面雨水等的滲透和由于毛細管的作用地下水對它的補充。 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 土中的孔隙是很復(fù)雜的，可以說組成了無數(shù)的毛細管。把毛細管用圖所示的下部浸水的半徑為 r的圓管代替，在這個簡化的毛細管圓管中，水可以上升到某一高度，把他叫做毛細管作用。毛細管作用是因為水的表面張力作用而產(chǎn)生的現(xiàn)象 。 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 水的表面張力， 是因為水分子引力作用產(chǎn)生的沿著水表面的一種張力 ，可以形象的理解為在水的表面粘有一層薄薄的橡膠膜一樣的東西，薄水膜粘在圓管的內(nèi)壁上，由于表面張力的作用，把圓管內(nèi)的水向上拉，使水位上升。單位長度的表面張力 T的垂直方向的分力與被吸引上來的水的重量平衡，列平衡方程得 : )r(h)r2(c a sT 2c ?????? ?rThc???c os2? 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 在 25176。 C時，水的表面張力 T=，水的重度 γw=果 α≈0 ，得水面上升高度 hc為 rh c /? 式中的 hc和 r都是以 cm 為單位。由上式可知，圓管半徑 r越小，水面上升高度 hc越大，兩者呈反比例。實際上土中的孔隙并不是圓管，用與圓管半徑 r等價的孔隙比 e和有效粒徑D10(cm)的積來表示，得 )eD/(Ch 10c ? 式中的 C是由土顆粒的粒徑和表面粗糙程度等因素決定的系數(shù)， C在 ~(cm2)的范圍內(nèi)變化。 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 二、非飽和土的濕化及其危害 土中的含水量的數(shù)值對吸力，近而對土的特性有很大的影響。在工程建設(shè)中利用在土體中產(chǎn)生的吸力，來方便施工的例子很多。例如在沙漠中進行人工挖土灌注樁施工時，為了不塌孔，可以預(yù)先在沙漠上澆水，并讓水滲入沙漠中，當(dāng)沙漠處于非飽和的狀態(tài)時，即可挖土。 按這種方法在 塔克拉瑪干 挖的灌注樁的直徑可達 1m,深達到8m。相反，因非飽和土浸水而使吸力減少，使土體產(chǎn)生較大的變形，土體軟化，稱為非飽和土濕化。非飽和土濕化造成的工程事故屢見不鮮。例如每年雨季發(fā)生在道路兩旁的滑坡等災(zāi)害，就是土體浸水濕化等造成的災(zāi)害 。 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問題 小結(jié) 工程實例 滲流問題 土的滲透性及滲透規(guī)律 二維滲流及流網(wǎng) 滲透力與滲透變形 滲流中的水頭與水力坡降 滲透試驗與達西定律 滲透系數(shù)的測定及影響因素 層狀地基的等效滲透系數(shù) 平面滲流的基本方程及求解 流網(wǎng)的繪制及應(yīng)用 滲透力： 概念與計算 滲透變形： 類型，條件，防治 第 6節(jié) 非飽和土的濕化及其危害
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