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土的毛细性 土的毛细性是指能够产生毛细现象的性质。 土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔 隙向上及其它方向移动的现象。 毛细现象在以下四个方面对工程有影响： （1）毛细水的上升是引起路基冻害因素之一； （2）对建筑毛细水上升引起地下室过分潮湿； （3）毛细水的上升可能引起土地的沼泽化和盐渍化； （4）当地下水有浸蚀性时，毛细水上升对建筑物和构筑物的基础中 的混凝土、钢筋等形成浸蚀作用。 土层中毛细水分布 土层中由于毛细现象所润湿的范围称为毛细水带，根据其形成条件和分布状况分成3带： （1）正常毛细水带（毛细饱和带）。位于毛细水带的下部，与地下潜水相通。主要是由潜水面直接上升而形成的。随水位升降而移动。 （2）毛细网状水带。位于毛细水带的中部，可在表面张力和重力作用下移动。 （3）毛细悬挂水带。位于毛细水带的上部，主要是由地表水渗入而成的。在重力作用下移动. 毛细水上升原理 毛细水的上升是由于液体的“表面张力”和毛 细管的“湿润现象”产生的。 毛细水上升高度 自然土层中毛细水的上升高度与理想化通过公式计算出的高度不相同。因为土层中的毛细现象比毛细管要复杂许多。 实际工程中对毛细水的上升高度通常用一些经验公式进行计算： 毛细压力 土的渗透性 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。 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，水自身的量（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。 渗透模型 考虑到实际工程可对渗流作如下简化：一是不考虑渗流路径的迂回曲折；二是不考虑土体中颗粒的影响，这种假想的渗流模型 层流渗透定律 达西定律的适用范围 达西定律是由砂质土体实验得到的，后来推广应用于其他土体如粘土和具有细裂隙的岩石等。 流速与水力梯度的关系－砂土 流速与水力梯度的关系－粘土 流速与水力梯度的关系－粘土 粘性土不但存在起始水力梯度，而且当水力梯度超过起始水力梯度后，渗透速度与水力梯度的规律还偏离达西渗透定律而呈非线性关系。为方便，用虚直线来描述密实粘土地渗透速度与水力梯度的关系，用以下形式表示。 流速与水力梯度的关系－砾土 注意 按照达西定律求出的渗透速度是一种假想的平均流速 ，它假定水在土中的渗透是通过土体截面来进行的 。 实际上 ，水在土体中的实际流速要比用达西定律求出的流速要大得多。他们之间的关系为 2－3 渗透系数的测定 渗透系数的大小是直接衡量土的透水性强弱的重要力学性质指标。渗透系数的测定可以分为现场试验和室内试验两大类。一般，现场试验比室内试验得到的结果要准确可靠。因此，对于重要工程常需进行现场测定。 室内测定土的渗透系数的仪器和方法很多，但就其原理来讲，可分为常水头试验和变水头试验两种，前者适用于透水性强的无粘性土，后者适用于透水性弱的粘性土。 常水头法 常水头法就是在整个试验过程中，水头保持不变，试验装置如图 : 用量筒和秒表测出某一时段t内流经试样的水量V，即可求出流过土体的流量，再根据达西定律求解k 变水头法 粘性土，渗透系数小，流经水量少 变水头法在整个试验过程中，水头是随着时间而变化的，试验装置如图，试样的一端与细玻璃管相接，在试验过程中测出某一时段内细玻璃管中水位的变化，就可根据达西定律求出水的渗透系数。 变水头法 设玻璃管的内截面积为a，试验开始以后任一时段t的水位差为h，如经时段dt，细玻璃管中水位下落dh，则在时段dt内流经试样的水量 土的渗透系数参考值 经验估算法 ●1991年 海森提出用有效粒径d10计算较均匀砂土的公式:???????? ●1955年，太沙基提出考虑土体孔隙比e的经验公式: 成层土的渗透系数 天然沉积土往往由渗透性不同的土层组成。对于与土层层面平行和垂直的简单渗流情况，当各层的渗透系数和厚度已知时，我们可以求出整个土层与层面平行和垂直的平均渗透系数，作为进行渗透计算的依