第二章渗透性与渗流(第一讲).pptVIP

2. 渗透系数 评价水在土中渗透规律，关键是要解决好两个问题：1. 确定渗透系数k2. 确定水力坡降 i 2.1 土的渗透性与渗透规律 1）确定方法 （1）室内试验方法 室内试验测定方法 野外试验测定方法 经验比拟方法 常水头试验：粗粒土 变水头试验：细粒土 2. 渗透系数 2.1 土的渗透性与渗透规律 常水头试验 (k 10-3cm/s) 1）确定方法 （1）室内试验方法 条件 ΔH = const 已知 ΔH，L，A 测定 V, t → q =V/t，v =q/A 取值 重复试验后，取均值 校正 水温影响校正k10=kThT /h10 开关 soil L 过流断面 A t 时间间隔内流过 土样的水量为V 水头差 DH 算定 2. 渗透系数 2.1 土的渗透性与渗透规律 变水头试验 (k 10-3cm/s) （1）室内试验方法 条件 ΔH 变化 已知 a，A，L 测定 t1，ΔH1； t2，ΔH2 渗径 L 玻璃管断面 a 开关dH, dt DH1，t1 DH2 , t2 DH , t 2. 渗透系数 1）确定方法 算定 2.1 土的渗透性与渗透规律 公式推导 变水头试验 (k 10-3cm/s) 条件 ΔH 变化 已知 a，A，L 测定 t1，ΔH1；t2，ΔH2 渗径 L 玻璃管断面 a 开关dH, dt DH1 , t1 DH2 , t2 DH , t 算定 dt 时段内流入土样的水量 dVin = - a dH dt 时段内流出土样的水量 dVout =k (DH/L) A dt 根据流体连续性条件 dVin = dVout 变水头试验 (k 10-3cm/s) 条件 H 变化 已知 a，A，L 测定 t1，H1；t2， H2 渗径L 玻璃管断面a 开关dH, dt DH1 , t1 DH2 , t2 DH , t 取值 重复试验后，取均值 校正 水温影响校正k10=kThT / h10 算定 2. 渗透系数 （1）室内试验方法 1）确定方法 2.1 土的渗透性与渗透规律 常水头试验 变水头试验 条件 已知 测定 算定 适用性 缺陷 ΔH = const ΔH 变化 ΔH，L，A V, t → q = v/t 粗粒土 ( k 10-3cm/s ) 不易取得有代表性的原状土，特别是原状砂土 a，A，L t1, ΔH1；t2, ΔH2 细粒土( k 10-3cm/s ) 2. 渗透系数 （1）室内试验方法 1）确定方法 2.1 土的渗透性与渗透规律 （2）野外测定方法 抽水试验和注水试验 适用条件: 均质的粗粒土层; 得到较大范围的平均渗透系数 ；多用于大型工程的渗流问题评价 2. 渗透系数 （1）室内试验方法 1）确定方法 2.1 土的渗透性与渗透规律 （2）野外测定方法 —— 抽水试验确定土层渗透系数的原理 2. 渗透系数 （1）室内试验方法 1）确定方法 单位时间抽水量 q 抽水后地下水位 （测压管水位） 测压孔 h1 h2 r1 r2 已知 r1, r2, h1, h2 测定 q 算定 2.1 土的渗透性与渗透规律 （2）野外测定方法 抽水试验和注水试验 适用条件: 均质的粗粒土层; 得到较大范围的平均渗透系数 ；多用于大型工程的渗流问题评价 （3） 经验比拟方法 根据土性条件判定: 粒径级配曲线相近 用于初步设计; 无法取得试验资料; 周围土料已有大量资料等情形 可靠性比较差，可用于中小工程的初步设计 2. 渗透系数 （1）室内试验方法 1）确定方法 2.1 土的渗透性与渗透规律 2）影响因素 粒度 密度 结构性 2. 渗透系数 1）确定方法 土粒特性 液体特性 2.1 土的渗透性与渗透规律 2）影响因素 粒度 密度 结构性 2. 渗透系数 1）确定方法 土粒特性 液体特性 粘粒越多，k 越小; d10约为0.1-3mm的均匀砂土： k =c1d102, c1 =100-150; k – cm/sd10 –cm 2.1 土的渗透性与渗透规律 2）影响因素 粒度 密度 结构性 2. 渗透系数 1）确定方法 土粒特性 液体特性 2.1 土的渗透性与渗透规律 2）影响因素 粒度 密度 结构性 2. 渗透系数 1）确定方法 土粒特性 液体特性 分散结构粘土的k 比絮状结构粘土的要小 与结构性密切相关的 各向异性有关 2.1 土的渗透性与渗透规律 2）影响因素 粒度 密度 结构性 水的动力粘滞系数 饱和度（含气量） ——对k影响很大，封闭气泡 2. 渗透系数 1）确定方法 土粒特性 液体特性 2.1 土的渗透性与渗透规律 2）影响因素 粒度 密度 结构性 水的动力粘滞系数 饱