滲流理論ppt課件(參考版)
2025-05-07 05:01本頁(yè)面
【正文】 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 。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。例如在沙漠中進(jìn)行人工挖土灌注樁施工時(shí)，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(shí)，即可挖土。 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(wèn)題 二、非飽和土的濕化及其危害 土中的含水量的數(shù)值對(duì)吸力，近而對(duì)土的特性有很大的影響。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。單位長(zhǎng)度的表面張力 T的垂直方向的分力與被吸引上來(lái)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(wèn)題 在 25176。毛細(xì)管作用是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔枚a(chǎn)生的現(xiàn)象 。 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問(wèn)題 土中的孔隙是很復(fù)雜的，可以說(shuō)組成了無(wú)數(shù)的毛細(xì)管。這部分土的孔隙中，通常同時(shí)存在著水和空氣，呈非飽和狀態(tài)。=。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(wèn)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(shí)際的逸出坡降不超過(guò)允許坡降。 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(wèn)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(wú)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。沙袋用來(lái)提高逸出口水位，以降低水力坡降。 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(wèn)題 圖為發(fā)生在湖南 望城湘江大堤 最大的 管涌 。 管涌 管涌破壞 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(wèn)題 流土與管涌的比較 流土 土體局部范圍的顆粒同時(shí)發(fā)生移動(dòng) 管涌 只發(fā)生在水流滲出的表層 只要滲透力足夠大，可發(fā)生在任何土中 破壞過(guò)程短 導(dǎo)致下游坡面產(chǎn)生局部滑動(dòng)等 現(xiàn)象 位置 土類 歷時(shí) 后果 土體內(nèi)細(xì)顆粒通過(guò)粗粒形成的孔隙通道移動(dòng) 可發(fā)生于土體內(nèi)部和滲流溢出處 一般發(fā)生在特定級(jí)配的無(wú)粘性土或分散性粘土 破壞過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng) 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生塌陷或潰口 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(wèn)題 圖為發(fā)生在 上海黃浦江 隧道施工中流土帶來(lái)的災(zāi)害。 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(wèn)題 基本類型 二 .滲透變形（滲透破壞） 在滲透力較大時(shí)，土體內(nèi)會(huì)發(fā)生流土、管涌等滲透破壞現(xiàn)象。 ??eGi scr ???11 式中， Gs和 e分別為土顆粒的比重和孔隙比，如取Gs=，當(dāng) e=~ 時(shí)，土的臨界水力坡降icr=~。?? ?? crw ijwcri ?? 39。稱這個(gè)特定值 icr為 臨界水力坡降 。 h1 Δh h2 0 0 hw L 土樣 濾網(wǎng) 貯水器 a b 第 5節(jié) 流土、管涌及其防治 一、滲透力 滲透力 :滲流水作用于單位 體積土體上的力（體力 ). Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問(wèn)題 如圖所示，滲透力來(lái)源于沿著流線的孔隙水壓力的差 Δu 。 0 水在流動(dòng)時(shí)，水流受到 來(lái)自土骨架的阻力，同時(shí)流動(dòng)的孔 隙水對(duì)土骨架產(chǎn)生一個(gè)摩擦、拖曳力。 第 4節(jié) 流網(wǎng)理論簡(jiǎn)介 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問(wèn)題 解： (1)在圖 ，流網(wǎng)網(wǎng)格 Nd =10， Nf =5， 總水頭 H1－ H2 =11－ 2 = 9m，則每個(gè)網(wǎng)格的水頭損失 ⊿ h = 9/10 = 。 （ 1）求圖中點(diǎn) A和點(diǎn) B的孔隙水壓力。 H △ h 0 l s l s 第 4節(jié) 流網(wǎng)理論簡(jiǎn)介 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問(wèn)題 h 實(shí)際應(yīng)用： l/Hi ?????? ）（ zhhii ikv ??HMkMqq。 第 3節(jié) 流網(wǎng)理論簡(jiǎn)介 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問(wèn)題 A B C D l s H △ h 0 0 l s 繪制方法 一個(gè)高精度的流網(wǎng)圖，需經(jīng)過(guò)多次的修改后才能完成。qq ? 性質(zhì) Ⅱ: 各流管內(nèi)的流量是相等的 q=q′ 第 3節(jié) 流網(wǎng)理論簡(jiǎn)介 Soil mechanics Chapter 2 (WRH) 第 1節(jié) 地下水引發(fā)的工程問(wèn)題 基本要求： 1. 正交性：流線與等勢(shì)線必須正交 二 .流網(wǎng)的繪制及應(yīng)用 H △ h 0 l s l s 2. 各個(gè)網(wǎng)格的長(zhǎng)寬比 c應(yīng)為常數(shù)。由上式得 Δh =Δhˊ ， 性質(zhì) Ⅰ: 表示各正方形網(wǎng)格的水頭損失相等 ,即各等高線上水位相等。 設(shè) A和 B的內(nèi)接圓直徑分別是 d1， d2，通過(guò)包含 A， B在內(nèi)的流線間的（稱為流管）流量不變，根據(jù)達(dá)西定律 q=kiA，有： )1d)(d 39。這里，所謂的正方形，是指圖所示的與圓外切的方塊形。提示： )； ???????niixxixix qqhhii1),(??????niiziz hhqq1,第 2節(jié) 達(dá)西定律 So
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