土体的渗透系数

常用部分岩土参数经验值1岩土的渗透性（1）渗透系数《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页（2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。

摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01。

（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。

《工程地质手册》第三版927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。

《工程地质手册》第三版936页（4）水力坡降允许水力坡降等于临界水力坡降被安全系数除，一般安全系数值取2.0~3.0，即Ⅰ允= Ⅰ临/2.0~3.0。

摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页土层与混凝土建筑物接触面间发生接触冲刷时的破坏比降除以1.5安全系数得出在无渗流出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。

摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。

42页（5）土毛细水上升值摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年79页k摘自《工程地质手册》（第三版）937页2土分类及状态、密实度（1）分类《土的工程分类标准》GB/T50145-2007 6页《土工试验规程》SL237-1999 2页《建筑地基基础设计规范》广东省标准GBJ15-31-2003 18页（2）密实度、状态判定N《建筑地基基础设计规范》广东省标准GBJ15-31-2003 19页《建筑地基基础设计规范》广东省标准GBJ15-31-2003 20页（4）原位测试有关参数《岩土工程手册》1995年4月第二版199页《岩土工程手册》1995年4月第二版202~203页《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）248页《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）250页重型圆锥动力触探锤击数修正系数当采用重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时民，锤击数N63.5应按下式修正：N63.5=α1×N＇63.5式中N63.5----修正后的重型圆锥动力触探锤击数；α1----修正系数，按上表取值；N＇63.5----实测重型圆锥动力触探锤击数。

(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN使用说明：1、资料涉及各行各业；2、资料出处为黄底加粗字体的为最新版本内容。

可按规范适用范围选择使用；3、资料出处非黄底加粗字体的为引用资料，很多为老版本，参考用。

水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土的渗透性（1）渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页土体的渗透系数值2《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页岩土体渗透性分级Lu：吕荣单位，是1MPa压力下，每米试段的平均压入流量。

以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页表F 岩土体渗透性分级3《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）109页附录F （2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）上表可以看出：同一断层内，一般碎块岩强烈透水；压碎岩中等透水；断层角砾岩弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。

摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 113页坝基（肩）防渗控制标准4注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 118页。

（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。

《工程地质手册》第三版 927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。

L塑限ωp：土由可塑状态过渡到半固体状态的界限含水量。

搓条法扰动土塑性指数I P ：土呈可塑状态时的含水量变化的范围，代表土的可塑程度液性指数I L ：土抵抗外力的量度，其值越大，抵抗外力的能力越小。

一、土层渗透系数土层渗透系数K的经验值按土质颗粒大小的渗透系数K经验值岩体渗透系数常见的不同岩土体的渗透系数归纳如下（参考《地下水水文学原理》余钟波、黄勇著），通常如果一种材料的渗透系数小于10-9m/s时，可以认为具有很低的渗透性，如黏土、泥岩等。

松散岩体：渗透系数（m/s）：砾石3×10-4 ~3×10-2粗砂9×10-7 ~6×10-3中砂9×10-7 ~5×*10-4细砂2×10-7 ~2×10-4粉砂1×10-9 ~2×10-5漂积土1×10-12 ~2×10-6黏土1×10-11 ~ 4.7×10-9沉积岩：渗透系数：礁灰岩1×10-6 ~2×10-2石灰岩1×10-9 ~6×10-6砂岩3×10-10 ~6×10-6粉砂岩1×10-11 ~1.4×10-8岩盐1×10-12 ~1×10-10硬石膏4×10-13 ~2×10-8页岩1×10-13 ~2×10-9结晶岩：渗透系数（m/s）：渗透性玄武岩4×10-7 ~2×10-2玄武岩2×10-11 ~ 4.2×10-7花岗岩 3.3×10-6 ~ 5.2×10-5辉长岩 5.5×10-7 ~ 3.8×10-6裂隙化火山变质岩8×10-9 ~3×10-4。

使用说明:1、资料涉及各行各业;2、资料出处为黄底加粗字体得为最新版本内容。

可按规范适用范围选择使用;3、资料出处非黄底加粗字体得为引用资料,很多为老版本,参考用。

水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土得渗透性(1)渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页Lu:吕荣单位,就是1MPa压力下,每米试段得平均压入流量。

以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页(2)单位吸水量一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩与断层泥不透水或微透水。

摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0、01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页。

(3)简易钻孔抽注水公式1)简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1、57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中:γ---- 井得半径;h1---- 抽水停止后t1时刻得水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻得水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水得静止水位至恢复水位得距离;H---- 未抽水时承压水得水头值或潜水含水层厚度。

《工程地质手册》第三版927页2)简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0、366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。

《工程地质手册》第三版936页(4)水力坡降0~3、0,即Ⅰ允= Ⅰ临/2、0~3、0。

摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。

摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。

上海地区地基土分布及其工程性质表1地基土构成与特征一览表表2地基土承载力设计值与特征值表3盾构设计、施工所需参数备注：1、表中所列建议值系根据室内土工试验、原位测试及类同工程经验综合确定。

2、表中带“ *数据为利用本工程初勘及邻近浦三路车站~严御路车站区间、浦三路车站详勘报告数据并结合上海地区同类工程经验提供。

3、三轴UU、无侧限抗压强度、室内渗透系数、静止侧压力系数、室内基床系数为东明路~御桥路各车站及区间详勘试验数据综合统计成果。

4、扁铲、十字板试验为本次及浦三路车站详勘试验统计结果。

扁铲试验估算基床系数应力状态与实际工作中的应力状态不同，故KH值偏大很多, 实用时需根据不同应力条件，土性、工况及变形量乘以不同的修正系数。

第①1层填土：普遍分布，层厚变化较大，一般为0.6~4.0m，土质松散不均匀，杂填土为主，夹碎石、砖块等杂质较多。

第②层可分为②1、②3层2个亚层第②i层褐黄〜灰黄色粉质粘土：拟建场地内大部分地段均有分布，局部填土较厚地段该层缺失，夹薄层粉土，可塑为主，中压缩性。

第②3层灰色砂质粉土，局部分布，桩号SCK47+200〜SCK47+512段连续分布，其它地段呈零星分布，层厚变化大，桩号SCK47+200〜SCK47+451段（JK6号孔附近），由西向东层厚由3.0m渐厚至16.3m，JK6号孔向东逐渐尖灭。

该层土土质不均，夹薄层粘土，局部较多，松散，压缩性中等，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。

第③层可分为③1、③2、③33个亚层第③1、③3层灰色淤泥质粉质粘土：场地内分布较普遍，土质不均匀，夹薄层粉砂，局部较多，流塑，土质软，压缩性高，属高灵敏土，开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。

第③2层灰色砂质粉土：场地内大部分地段分布，局部缺失，该层土质不均匀，夹薄层粘土，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。

第④层灰色淤泥质粘土：场地内分布较稳定，埋深厚度变化不大，夹薄层粉砂，流塑、属高灵敏土，开挖时受扰易发生结构破坏和流变。

水泥土渗透系数试验记录实验目的：测定水泥土的渗透系数，以评估其渗透性能。

实验仪器和材料：1. 水泥土试样（规格为10cm × 10cm × 10cm）2.水桶3.水泵4.水位计5.计时器6.温度计7.表面积计算器8.数据记录表实验步骤：1. 制备水泥土试样：将适量水泥和水搅拌均匀，待其凝结成坚实的土体。

然后将土体切成规格为10cm × 10cm × 10cm的试样。

2.准备水桶：将水桶中注满水，并在水桶底部安放水泵，以保持试验过程中的恒定水位。

3.浸泡试样：将水泥土试样放置于水桶中，让其浸泡在水中20分钟以去除试样的孔隙空气。

4.实验开始：从浸泡完毕后的试样上表面测量初始水位，并记录下来。

然后启动水泵。

5.实验过程中，利用计时器测量时间，并测量试样上表面水位的变化。

每隔10分钟记录一次水位变化，一共记录6次。

6.实验结束：在最后一次记录完毕后，关闭水泵，记录试验结束时的水位，并停止计时器。

实验数据记录表：实验时间（分钟）初始水位（cm）水位变化（cm）温度（℃）01501015120151.53015240152.55015360153.5数据处理和结果分析：1.计算水位变化速率：根据水位变化的数据计算每10分钟的速率（水位变化值除以10）。

将速率记录在数据表中。

实验时间（分钟）初始水位（cm）水位变化（cm）速率（cm/min）温度（℃）0150101510.120151.50.15301520.240152.50.25501530.360153.50.352. 计算渗透系数：根据Darcy定律，渗透系数（K）可以通过下式计算得到：K=(Q*L)/(A*t*∆h)其中，Q表示流量，L表示试样厚度，A表示试样横截面积，t表示时间，∆h表示水位变化值。

假设试样厚度为10cm，横截面积为100cm²。

实验时间（分钟）初始水位（cm）水位变化（cm）速率（cm/min）温度（℃）0150101510.120151.50.15301520.240152.50.25501530.360153.50.35根据上述数据计算得到的渗透系数如下：K=(Q*L)/(A*t*∆h)=(0.1*10)/(100*10*1)=0.001结论：根据本次实验的结果分析，水泥土的渗透系数为0.001、这个结果表明水泥土的渗透性较低，即水泥土对水的渗透能力较差，水分难以通过其孔隙系统迅速传递。

土的渗透试验一、试验目的土具有被水透过的性能称为土的渗透性。

渗透性质是土体的重要的工程性质，决定土体的强度性质和变形、固结性质。

渗透试验主要是测定土体的渗透系数k。

渗透系数的定义是单位水力坡降的渗透流速，常以cm/s 作为单位。

二、试验原理渗透试验原理就是在试验装置中测出渗流量，不同点的水头高度，从而计算出渗流速度和水力梯度，代入(1-1)式计算出渗透系数。

(1-1)v ki由于土的渗透系数变化范围很大，自大于10-1cm/s到小于10-7cm/s，故实验室内常用两种不同的试验装置进行试验：常水头试验装置用来测定渗透系数k比较大的无凝聚性土的渗透系数；变水头渗透试验装置用来测定渗透系数k比较小的凝聚性土的渗透系数。

本试验采用的纯水，应在试验前用抽气法或煮沸法脱气。

试验时的水温宜高于试验室温度3～4°C。

三、试验设备及试验操作（一）常水头试验1.仪器设备金属封底圆筒、金属孔板、滤网、测压管和供水瓶金属圆筒内径为10cm，高40cm。

当使用其他尺寸的圆筒时，圆筒内径应大于试样最大粒径的10 倍。

2.操作步骤（1）装好仪器，检查是否漏水。

量测滤网至筒顶的高度，将调节管与供水管相连，由仪器底部充水至水位达到金属透水板顶面时，放入滤纸，关止水夹. （2）取代表性风干土样3~4kg，称重精确至1g，测定风干含水率；将风干土样分层装入圆筒内，每层2～3cm，根据要求的孔隙比，控制试样厚度。

当试样中含粘粒时，应在滤网上铺2cm 厚的粗砂作为过滤层，防止细粒流失。

每层试样装完后从渗水孔向圆筒充水至试样顶面，最后一层试样应高出测压管3～4cm，并在试样顶面铺2cm 砾石作为缓冲层。

当水面高出试样顶面时，应继续充水至溢水孔有水溢出。

将调节管卸下，使管口高于圆筒顶面，观测三个测压管水位是否与孔口齐平。

图4.1 常水头渗透装置1—金属圆筒；2—金属孔板；3—测压孔；4—测压管；5—溢水孔；6—渗水孔；7—调节管；8—滑动架；9—供水管；10—止水夹；11—温度计；12—砾石层；13—试样；14—量杯；15—供水瓶（3）量试样顶面至筒顶高度，计算试样高度，称剩余土样的质量，计算试样质量。

常用部分岩土参数经验值1岩土的渗透性（1）渗透系数《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页（2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。

摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01。

（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。

《工程地质手册》第三版927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。

《工程地质手册》第三版936页（4）水力坡降允许水力坡降等于临界水力坡降被安全系数除，一般安全系数值取2.0~3.0，即Ⅰ允= Ⅰ临/2.0~3.0。

摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页土层与混凝土建筑物接触面间发生接触冲刷时的破坏比降除以1.5安全系数得出在无渗流出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。

摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。

42页（5）土毛细水上升值摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年79页k摘自《工程地质手册》（第三版）937页2土分类及状态、密实度（1）分类《土的工程分类标准》GB/T50145-2007 6页《土工试验规程》SL237-1999 2页《建筑地基基础设计规范》广东省标准GBJ15-31-2003 18页（2）密实度、状态判定N《建筑地基基础设计规范》广东省标准GBJ15-31-2003 19页《建筑地基基础设计规范》广东省标准GBJ15-31-2003 20页（4）原位测试有关参数《岩土工程手册》1995年4月第二版199页《岩土工程手册》1995年4月第二版202~203页《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）248页《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）250页重型圆锥动力触探锤击数修正系数当采用重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时民，锤击数N63.5应按下式修正：N63.5=α1×N＇63.5式中N63.5----修正后的重型圆锥动力触探锤击数；α1----修正系数，按上表取值；N＇63.5----实测重型圆锥动力触探锤击数。

层流和紊流确定的土体渗透系数概述说明1. 引言在土力学和地下水领域，土体渗透系数是一个重要的参数，用于描述土壤或岩石中水流的性质。

通过研究土体渗透系数，可以更好地理解和预测地下水运动、沥青路面排水、水资源管理等方面的问题。

本文旨在深入探讨层流和紊流对土体渗透系数的影响，并讨论不同方法确定土体渗透系数的可行性。

本章将首先概述本文的结构和目标。

1.1 概述本章将介绍层流和紊流定义与特征，并解释它们对土体渗透系数的影响。

随后，我们将会阐述不同方法如何确定土体渗透系数，包括实验法、解析法以及数值模拟法。

最后，本章将总结层流与紊流对土体渗透系数的影响，并展望未来可能进行的研究方向。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、层流和紊流的定义与特征、土体渗透系数的确定方法、层流和紊流对土体渗透系数的影响以及结论与展望。

在第二部分中，我们将分别探讨层流和紊流的定义与特征，以帮助读者更好地理解它们对土体渗透系数的影响。

在第三部分中，我们将详细介绍实验法、解析法和数值模拟法这三种确定土体渗透系数的方法，并比较它们之间的优缺点。

在第四部分中，我们将讨论层流和紊流对土体渗透系数的具体影响机制，揭示它们在不同条件下对渗透性能的影响程度。

最后，在第五部分中，我们将总结本文的研究成果，并展望未来可能开展的针对土体渗透系数的进一步研究方向。

1.3 目的本文旨在提供一个全面而系统的论述，关于层流和紊流如何影响土体渗透系数，并比较不同方法用于确定该参数。

通过阐明层流和紊流对土壤或岩石中水流行为所起到的作用，可以帮助地下工程、环境保护等领域相关专业人士更好地了解潜在问题并采取相应措施。

2. 层流和紊流的定义与特征：2.1 层流的定义与特征：层流是一种在土壤或其他介质中发生的流体运动方式。

在层流条件下，流体呈现出平行于介质表面的有序运动，即沿单一方向均匀地通过介质。

其特征包括以下几个方面：首先，层流具有稳定性和可逆性。

当介质孔隙结构相对均匀且无统治孔道时，层流可以持续稳定地进行，并且准确地遵循达西定律。

层流和紊流确定的土体渗透系数土体渗透系数是描述土壤中水分运动能力的重要参数。

层流和紊流是两种不同的流动状态，对土体渗透系数的确定有不同的影响。

1.层流：在层流状态下，水分沿着规则的流线在土体中移动，流动速度均匀。

此时，土体渗透系数可以通过Darcy定律计算得到，公式为K = Q / (A * H)，其中K为渗透系数，Q为单位时间内通过土体单位面积的水流量，A为土体的横截面积，H为土体的有效厚度。

这种情况通常适用于细纹理土壤或低水力梯度下的土壤。

2.紊流：在紊流状态下，水分的流动速度不均匀且随机，出现旋涡和湍流等现象。

由于流动速度和方向的变化，紊流状态下土体渗透系数的确定较为困难，因为土体的渗透系数受多个因素影响，包括土壤颗粒的大小、形状和排列、水分含量、渗透压差、渗流介质的连通性等。

对于细纹理土壤或低水力梯度下的土壤，可以假设其处于层流状态，利用Darcy定律计算渗透系数。

然而，对于颗粒较大和多孔隙的土壤，由于存在渗流介质的复杂性和非线性特性，通常需要进行更复杂的试验和分析来确定渗透系数。

以下是一些常用的方法：1.静态试验：通过浸水试验或压力计试验，测量土体中水分的变化，从而确定渗透系数。

这种方法适用于粘性土和细纹理土壤。

2.渗透试验：通过使用渗透装置（如渗透计或孔压计）施加一定的水头差，测量土壤中的水流量，以计算渗透系数。

这种方法适用于细砂、砾石和粗砂等颗粒较大的土壤。

3.数值模拟：利用计算机模拟软件（如有限元法或有限差分法）对土壤水分运动进行数值模拟，通过拟合实验数据来确定渗透系数。

这种方法可以考虑更多的复杂边界条件和非线性影响。

需要注意的是，确定土体渗透系数时，应考虑土壤的孔隙结构、渗透压差、温度和水分含量等参数的综合影响。

同时，不同条件下得到的渗透系数可能存在一定的差异，因此在实际应用中应根据特定条件进行合理选择和精确测定。

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土工试验-渗透试验指导书内容介绍
第一节??概??述
渗透是水在多孔介质中运动的现象。

土体为多孔介质，水能够在土的孔隙中流动的特性叫土的渗透性。

若渗透水流在土中呈层流状态流动，则满足达西定律，即渗汉速度v 与水力梯度I成正比，表达式为：
v=k?i
式中：k——渗透系数，cm/s；
v=q/A,渗流速度，cm/s；
i=h/L,水力梯度；
q——单位时间渗流量，cm3/s；
A——垂直渗流方向的横截面积cm2；
h——水位差，cm；
L——渗径长度，cm。

渗透试验的目的就是测量渗透系数k?。

由土的渗透系数评价土的渗透性大小，计算水工建筑物渗流量等。

第二节??试验原理
渗透试验原理就是在试验装置中测出渗流量，不同点的水头高度，从而计算出渗流速度和水力梯度，代入公式（8-1）计算出渗透系数。

由于土的渗透系数变化范围很大，自大于10-1cm/s到小于10-7cm/s。

实验室内常用两种不同的试验装置进行试验：常水头试验装置用来测定渗透系数k比较大的无凝聚性土的渗透系数；变水头渗透试验装置用来测定渗透系数K较小的凝聚性土的渗透系数。

特殊设计的变水头试验测定粗粒土渗透系数和常水头试验测定渗透性极小的粘性土渗透系数也很常用。

2。