华北水利水电学院：《土力学》课程教学资源（PPT课件）渗透的定义及土的渗透性

土力学讲座系列 主的渗透性 华北水利水电学院土力学课程组

土的渗透性 华北水利水电学院土力学课程组 土力学讲座系列六

概述 土是具有连续孔 隙的介质。当土 作为建筑物的地 基和直接用作建 筑材料时,水就 会在水位差的作 用下,从水位较 高的一侧透过士 的孔隙流向水位 较低的一仞 水欢欢 (b)隧道周的濠流

一 概述 ▪ 土是具有连续孔 隙的介质。当土 作为建筑物的地 基和直接用作建 筑材料时，水就 会在水位差的作 用下，从水位较 高的一侧透过土 的孔隙流向水位 较低的一侧

关于防渗墙 防渗墙 防渗墙射水法施工

关于防渗墙 防渗墙射水法施工 防渗墙

画诊透的定义及土的渗透性 水透过土体孔隙的现象成为渗透 士具有被水透过的性能称为土的渗透性 水在土体中的渗透,一方面会造成水量的损 失,影响工程效益;另一方面将引起士体内 部的应力状态的变化,从而改变水工建筑物 或地基的稳定条件,严重时还会酿成破坏事 故 土的渗透性的强弱,对土体的固结、强度以 及工程施工都有非常重要的影响

渗透的定义及土的渗透性 ▪ 水透过土体孔隙的现象成为渗透 ▪ 土具有被水透过的性能称为土的渗透性 ▪ 水在土体中的渗透，一方面会造成水量的损 失，影响工程效益；另一方面将引起土体内 部的应力状态的变化，从而改变水工建筑物 或地基的稳定条件，严重时还会酿成破坏事 故。 ▪ 土的渗透性的强弱，对土体的固结、强度以 及工程施工都有非常重要的影响

水的间题 水的问题指在工程中由于水本身引起的工程问题 比如基坑、隧道等开挖工程中普遍存在地下水渗出 而出现需要排水的问题;相反在以蓄水为目的的土 坝中会由于渗透造成水量损失而出现需要挡水的问 题;另外还有一些像污水的渗透引起地下水污染, 地下水开采引起大面积地面沉降及沼泽枯竭等地下 水环境的问题。也就是说,说自身的量(涌水量 渗水量)、质水质)、赋存位置(地下水位)的 变化所引起的问题

水的问题 ▪ 水的问题指在工程中由于水本身引起的工程问题， 比如基坑、隧道等开挖工程中普遍存在地下水渗出 而出现需要排水的问题；相反在以蓄水为目的的土 坝中会由于渗透造成水量损失而出现需要挡水的问 题；另外还有一些像污水的渗透引起地下水污染， 地下水开采引起大面积地面沉降及沼泽枯竭等地下 水环境的问题。也就是说，说自身的量（涌水量， 渗水量）、质（水质）、赋存位置（地下水位）的 变化所引起的问题

的间题 土的问题是指由于水的渗透引起士体内部应力状态 的变化或体、地基本身的结构、强度等状态的变 化,从而影响建筑物或地基地稳定性或产生有害变 形的影响,在坡面、挡土墙等结构物中常常会由于 水的渗透而造成内部应力状态的变化而失稳;土坝 堤防、基坑等结构物会由于管涌逐渐改变地基土内 的结构而釀成破坏事故;非饱和的坡面会由于水分 的渗透而造成土的强度的降低而引起滑坡。由于渗 透而引起的代表性例子就是地下水开采造成的地面 下沉问题

土的问题 ▪ 土的问题是指由于水的渗透引起土体内部应力状态 的变化或土体、地基本身的结构、强度等状态的变 化，从而影响建筑物或地基地稳定性或产生有害变 形的影响，在坡面、挡土墙等结构物中常常会由于 水的渗透而造成内部应力状态的变化而失稳；土坝、 堤防、基坑等结构物会由于管涌逐渐改变地基土内 的结构而酿成破坏事故；非饱和的坡面会由于水分 的渗透而造成土的强度的降低而引起滑坡。由于渗 透而引起的代表性例子就是地下水开采造成的地面 下沉问题

=DarC透定律 由于土中孔隙一般非常微小,水在土体中流动时的 粘滞阻力很大,流速缓慢 层流 加水 水在土中的渗透速度和 压力水头找 试样两端水面间的水位 差成正比,而与渗径长 h 度成反比 h 土样 =k-=h 图3-2达西渗透试验装置小意图 q=vA- kia

二 Darcy渗透定律 ▪ 由于土中孔隙一般非常微小，水在土体中流动时的 粘滞阻力很大，流速缓慢 层流 水在土中的渗透速度和 试样两端水面间的水位 差成正比，而与渗径长 度成反比 hi L h v = k = q = v A = kiA

Darcy V渗透速度(cm/s或ms) q_渗流量(cm3/s后m3s) i水力梯度,沿渗流方向单位距离的水头 损失,无因此 h试样两端的水位差,即水头损失 L·渗径长度 k渗透系数(cm/s或m/s,md) A试样截面积(cm2或者m2)

Darcy渗透定律 ▪ v 渗透速度（cm/s或m/s） ▪ q 渗流量（cm3 /s后m3 /s） ▪ i 水力梯度，沿渗流方向单位距离的水头 损失，无因此 ▪ h 试样两端的水位差，即水头损失 ▪ L 渗径长度 ▪ k 渗透系数（cm/s或m/s,m/d） ▪ A 试样截面积（cm2或者m2）

沉速与水力梯度的关系一砂土 砂土的水力梯度 与渗透速度呈线 性关系,符合达 西渗透定律 (a)砂土

流速与水力梯度的关系－砂土 砂土的水力梯度 与渗透速度呈线 性关系，符合达 西渗透定律

流速与水力梯度的关系一土 对于密实的粘土,由于 吸着水具有较大的粘滞 阻力,因此,只有当水 力梯度达到某一数值后 克服了吸着水的粘滞阻 力以后,才能发生渗透。 我们将这一开始发生渗 透时的水力梯度成为粘 性土的起始水力梯度 b (b)密实粘土

流速与水力梯度的关系－粘土 对于密实的粘土，由于 吸着水具有较大的粘滞 阻力，因此，只有当水 力梯度达到某一数值后， 克服了吸着水的粘滞阻 力以后，才能发生渗透。 我们将这一开始发生渗 透时的水力梯度成为粘 性土的起始水力梯度 ib