我的土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律-資料下載頁(yè)
2025-08-11 13:00本頁(yè)面
【正文】 0wh?? ?12w hh? ?Js A B C D ?FH FN ? 1點(diǎn) ， 滲流力與重力方向一致 ， 滲流力促使土體壓密 ，對(duì)穩(wěn)定有利 。 ? 2點(diǎn) 、 3點(diǎn) ， 滲流力與重力方向正交 ，對(duì)穩(wěn)定不利 。 ? 3點(diǎn) ， 滲流力與重力方向相反 ， 對(duì)穩(wěn)定特別不利 。 二 、 滲透變形（滲透破壞） 滲透變形： 當(dāng)水力梯度超過(guò)一定的界限值后 ， 土中的滲流水流會(huì)把部分土體或土顆粒沖出 、 帶走 ， 導(dǎo)致局部土體發(fā)生位移 ， 位移達(dá)到一定程度 ， 土體將發(fā)生失穩(wěn)破壞 ， 這種現(xiàn)象稱(chēng)為滲透變形 。 滲透變形主要有兩種形式： (1)流土 (流砂 )：滲流水流將 整個(gè)土體 帶走的現(xiàn)象 (2)管涌 ：滲流 中土體大顆粒之間的小顆粒被沖出 的現(xiàn)象。 1. 流土 (砂 ) 若水的滲流方向自上而下 ， 在土體表面取一單元體進(jìn)行分析 。 已知土的有效重度為 ， 當(dāng)向上的滲透力 J與土的有效重度相等時(shí) ， 即 ??w s a t wJi ? ? ? ??? ? ? ? ? 這時(shí) ， 土顆粒間的壓力就等于零 ， 土顆粒將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定 ， 這種現(xiàn)象就稱(chēng)為 流砂 。 這時(shí)的水力梯度稱(chēng)為 臨界水力梯度 icr為： ( 1 )( 1 )( 1 )( 1 )swscrwweie???????? ??? ? ??(和土的密實(shí)程度有關(guān) ) 流砂形成條件： ? ? ciii K??K: 安全系數(shù) ～ [ i ] : 允許水力坡度； i icr : i = icr : i icr : 土體處于穩(wěn)定狀態(tài) 土體發(fā)生流土破壞 土體處于臨界狀態(tài) 工程經(jīng)驗(yàn)判斷： ?粘性土中 ， 滲透力的作用往往使?jié)B流逸出處某一范圍內(nèi)的土體出現(xiàn)表面隆起變形 ； ?粉砂細(xì)砂及粉土等粘聚性差的細(xì)粒土中 ， 水力梯度達(dá)到一定值后 ， 滲流逸出處出現(xiàn)表面隆起變形的同時(shí) ， 還可能出現(xiàn)滲流水流夾帶泥土向外涌出的砂沸現(xiàn)象 。 水在砂土中滲流時(shí) ， 土中的一些細(xì)小顆粒在滲透力作用下 ， 可能通過(guò)粗顆粒的孔隙被水流帶走 ， 這種現(xiàn)象稱(chēng)為管涌 。 管涌可能于局部范圍 ， 但也可能逐步擴(kuò)大 ， 最后導(dǎo)致土體失穩(wěn)破壞 。 ?管涌試驗(yàn)確定臨界水力梯度： 圖 214(a) 管涌試驗(yàn)裝置圖 圖 214(b) 管涌試驗(yàn) vi關(guān)系曲線(xiàn) ?發(fā)生管涌的臨界水力梯度與土的顆粒大小及其級(jí)配情況有關(guān) 。 不均勻系數(shù)越大，管涌現(xiàn)象越容易發(fā)生。 【 例題 22】 某工程開(kāi)挖深度為 m的基坑時(shí)采用板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu) ， 基坑在排水后的穩(wěn)定滲流流網(wǎng)如圖 216所示 。 地基土的飽和重度rsat= kN/m3 ， 地下水位距離地表 m。 判斷基坑中的 a～ b滲流逸出處是否發(fā)生流土 ？ mn hh ??????【 解 】 由流網(wǎng)圖可知 ， 地基中流網(wǎng)的等勢(shì)線(xiàn)數(shù)量為 n=10， 總水頭差為 h=－ m=， 則相鄰兩等勢(shì)線(xiàn)的水頭損失為： a～ b滲流逸出處的水力梯度 iab 可用流網(wǎng)網(wǎng)格 abcd的平均水力梯度近似表示，從流網(wǎng)圖中可量得網(wǎng)格長(zhǎng)度 l= m，則 ???? l hi ab可見(jiàn) iabic，在 a～ b 滲流逸出處不會(huì)發(fā)生流土現(xiàn)象。 而流土的臨界水力梯度為： ???????wws a twci ?????粉細(xì)沙隨地下水流入基坑，產(chǎn)生流砂 在基坑開(kāi)挖和地下結(jié)構(gòu)施工中，必須防止流砂，以免發(fā)生重大基坑坍塌事故。 流砂 流砂 ? 枯水期施工法 ? 設(shè)止水帷幕 (如連續(xù)板樁 、 深層攪拌樁 、 密排灌 注樁等 )法 。 ? 凍結(jié)法 ? 人工降低地下水位 (井點(diǎn)降水法 )法 。 ? 流砂的防治措施： 管涌 管涌 管涌 管涌的治理 ? 反濾導(dǎo)滲 管涌的治理 ? 反濾圍井 管涌的治理 ? 蓄水反壓 : 通過(guò)抬高管涌區(qū)內(nèi)的水位來(lái)減小堤內(nèi)外的水頭差，從而降低滲透壓力，減小出逸水力坡度，達(dá)到制止管涌破壞和穩(wěn)定管涌險(xiǎn)情的目的。 滲透理論的建立 滲透模型 達(dá)西滲透定律 qv k iA? ? ? 實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法 經(jīng)驗(yàn)估算法 滲透系數(shù) k的確定 2222 0hhxz??????平面穩(wěn)定滲流問(wèn)題基本微分方程 流網(wǎng)解法 根據(jù)流網(wǎng)求滲流速度，滲流量和孔隙水壓力 流網(wǎng)性質(zhì) s w wJhjiVl??? ? ? ?swJ J b h???單位滲透力 滲透力 滲透變形形式 流土 (流砂 ) 管涌 流砂形成條件 i icr : i = icr : i icr : 土體處于穩(wěn)定狀態(tài) 土體發(fā)生流土破壞 土體處于臨界狀態(tài) ( 1 )(1 )scrwi e??? ? ??? ?臨界水力梯度用管涌試驗(yàn)確定
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