深基坑與邊坡工程2th-文庫吧資料
2025-03-07 01:52本頁面
【正文】 D為一流線①，不透水層為另一流線⑤，上、下游透水面為兩條等勢線 11； ? ② 根據(jù)原則①和②初步繪制幾條流線，每條流線不能相交，但必與上、下游的等勢面正交，再從中央向兩邊繪等勢線，要求等勢線與流線正交，成彎曲正方形； ? ③ 經(jīng)反復(fù)修改，至大部分網(wǎng)格滿足曲線正方形為止。 二、流網(wǎng)的繪制及應(yīng)用 ? 首先明確幾個概念：流線，等勢線，流網(wǎng) 圖 210 透水地基上砼壩下滲流的流網(wǎng)圖 1. 流網(wǎng)的繪制 （ 1）繪制原則 ① 流線與等勢線必須正交； ② 流線與等勢線構(gòu)成的各個網(wǎng)格的長寬比應(yīng)為常數(shù)，即 Δ l /Δs = C，最好為彎曲正方形，即 Δ l /Δs = 1； ③ 必須滿足邊界條件。 0zx 2222?????? hkhk zx 0x 2222?????? z hh一、拉普拉斯方程及其解法 ? 求解拉普拉斯方程有以下四種方法： （ 1）解析法 — 邊界條件復(fù)雜時，難以求解； （ 2）數(shù)值解法 — 差分法和有限元方法已應(yīng)用越來越廣； （ 3）實驗法 — 用一定比尺的模型實驗來模擬滲流場，應(yīng)用較廣的是電比擬法等； （ 4）圖解法 — 對邊界條件復(fù)雜的問題，該法簡便、迅速、精度也可得到保證，就是用繪制流網(wǎng)的方法來求解拉普拉斯方程。為了分析和計算這類滲流問題，就需要求出各點的測管水頭，滲透水力坡降和滲流速度，而且許多情況下，這類問題可簡化為二維問題。但在工程中遇到的問題，大多屬于邊界條件復(fù)雜的二維或三維滲流問題，如基坑開挖時的板樁護(hù)坡滲流和土壩壩身的滲流問題，其流線都是彎曲的，不能視為一維滲流。因此，在實際工程問題中，確定等效滲透系數(shù)時，一定要注意滲透水流的方向。H = = 即： (210)* ??niii iHk1??niii Hki1???niii HkHk1x1 2. 垂直滲流 承 壓 水 (a) 原型示意圖 (b) 等效圖 圖 28 層狀土的垂直滲流情況 Δh3 Δh2 Δh1 Δh k1 k2 k3 H1 H2 H3 kz Δh H H 其特點有： （ 1）通過各層土的流量與等效土層的流量均相同，即： qz = q1z = q2z = q3z = ?????， v = v1 = v2 = v3 = ?????? （ 2）流經(jīng)等效土層的水頭損失等于各土層的水頭損失之和，即： Δh = Δh1 + Δh2 + Δh3 + ????? = Σhi ? 利用達(dá)西定律，并結(jié)合條件（ 1）得： ? 再利用條件（ 2），容易得到： ，從而： (211) iiiiiiiii kvHhvHhkikv ???????zzz kvHhHhkikv ?????? ??iiz kvHkvH ??iizkHHk ? 3. 例子與討論 已知： H1 = H2 = H3 = 1m， k1 = ， k2 = ， k3 = 1cm/s，求 kx、 kz。 （ 2）（等效土層的）總滲流量等于各層土的滲透量之和，即 qx = Σqix ∵ qix = ki iHi qx = kxiH ∴ kx 三、層狀地基的滲透系數(shù) ? 大多數(shù)天然沉積土層是由滲透系數(shù)不同的幾層土所組成的，為了計算方便，常把幾個土層的滲透系數(shù)折算為一個等效滲透系數(shù)進(jìn)行計算。 ⑤ 飽和度 土中的氣體對土性的影響主要表現(xiàn)在滲透方面，飽和度不高的土的滲透系數(shù)可比飽和土低幾倍 *。 一些學(xué)者建議，對砂土用 k = f (e2)， f [e2/(1+e)]，f [e3 /(1+e)]表示 ③ 礦物成分 對于粘性土： k = f (e， I p ) ④ 構(gòu)造影響 土的結(jié)構(gòu)對 k的影響也不可忽視。 ? 假設(shè)水流方向是水平的，則滲流過水?dāng)嗝婢褪且幌盗械耐膱A柱面， 任一過水?dāng)嗝娴拿娣e為： A = 2πrh ? 該過水?dāng)嗝娴乃ζ陆禐?i： i = dh/dr ?
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