土的滲透性和滲流問(wèn)題-在線瀏覽
2025-06-16 04:48本頁(yè)面
【正文】 水力學(xué)中幾個(gè)概念 167。 不考慮路徑、只分析主要流向 不考慮顆粒間孔隙，以全部空間為研究對(duì)象 土顆粒 土中水 滲流 這樣，土中水流可以看做是連續(xù)空間內(nèi)的連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，象渠道、管道中的水流。 。② 壓力水頭： 水壓力所能引起的自由水面的升高，表示單位重量液體所具有的 壓力勢(shì)能 。 注意： 在靜止液體中各點(diǎn)的測(cè)管水頭相等。 （ 1） 滲流中的水頭 ? 位置勢(shì)能： mgz ? 壓力勢(shì)能： ? 動(dòng)能： ? 總能量： ? 總水頭：?jiǎn)挝恢亓克w所具有的能量，是水流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。 滲流為水體的流動(dòng)， 應(yīng)滿足 液體流動(dòng)的 三大基本方程： 連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程。 注意： A 、 B點(diǎn)總水頭可表示為： （ 2） 水力梯度 U— 孔隙水壓力 ， 靜水中即 靜水 壓力。 ※ 水力梯度 i： 單位滲流長(zhǎng)度上的水頭損失。 A （ 3）滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律 以上兩式即為： 達(dá)西定律。 注意： ① 滲透系數(shù) k: 反映土的透水性能的系數(shù) ， 其物理意義為水力坡降 i＝ 1時(shí)的滲流速度 ， 單位： cm/s, m/s, m/day。 試驗(yàn)要求： ① 上部水面保持恒定； ② 測(cè)壓管水頭不變； ③ 砂土中的滲流為 恒定流 。 巖土工程中的絕大多數(shù)滲流問(wèn)題，包括砂土或一般粘土，均屬層流范圍； 在粗粒土孔隙中，水流形態(tài)可能會(huì) 隨流速增大呈紊流狀態(tài) ，滲流不再服從達(dá)西定律。 ? 兩種特例 粘土顆粒 滲流 結(jié) 合 水 膜 在 很粗的土 （如堆石體）中，當(dāng)水力坡降較大時(shí)，達(dá)西定律不再適用。 常水頭試驗(yàn)法 變水頭試驗(yàn)法 井孔抽水試驗(yàn) 井孔注水試驗(yàn) 167。 經(jīng)驗(yàn)估算法 室內(nèi)試驗(yàn)方法 野外試驗(yàn)方法 K值的確定方法： 167。常水頭法適用于透水性強(qiáng)的 無(wú)粘性土 。 ?試驗(yàn)條件 :水位變化， A， L ?量測(cè)變量 :dh ， t 式中負(fù)號(hào)表示滲流量隨 h的減小而增加。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法（抽水、注水試驗(yàn)） 實(shí)驗(yàn)方法： ① 抽水井單位抽水量與周圍滲入井內(nèi)水量相等，為 q； ② 地下水位形成穩(wěn)定的抽水漏斗； ③ 設(shè)觀測(cè)井 2，距抽水井距離分別為 r r2； 井 抽水量Q r1 r r2 dh dr h1 h h2 不透水層 ④在觀測(cè)井之間取某 r處為過(guò)水?dāng)嗝?，則水面高度為h， ，同時(shí)該點(diǎn)處的水力坡降為： 井 抽水量 Q r1 r r2 dh dr h1 h h2 不透水層 由達(dá)西定律并整理得： 優(yōu)點(diǎn)：可獲得現(xiàn)場(chǎng)較為可靠的平均滲透系數(shù)。 對(duì)兩邊積分得： 求解得： 室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及工程實(shí)踐表明，土的滲透系數(shù)大小與顆粒粒徑（尤其 有效粒徑 ）、土的孔隙比（或孔隙率）和水 粘滯系數(shù) 等有關(guān)。 經(jīng)驗(yàn)估算法 ② 太沙基： ① 哈森： ③ 泰勒： ④ 無(wú)資料時(shí)，參照規(guī)范給定的表格。 K值的影響因素 礦物成分 粒徑大小及級(jí)配 密實(shí)度（孔隙比） 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 飽和度（含氣量） 水的動(dòng)力粘滯系數(shù) 土粒特性 流體特性 主要因素： 土粒特性 粘性土 粗粒土 滲透系數(shù)（高嶺石 伊里石 蒙脫石） Ip綜合反映顆粒大小和礦物成分。 ： 一般對(duì)粘性土影響更大； 層理的方向性（垂直與水平）； 天然粘性土
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