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第1章作业讲解1-13 某土样的含水量为6％，天然重度为16kN/m3，土粒比重为 某 样的含水 为 ％， 然重度为 / ， 粒 重为 2.70，若土的孔隙比不变，为使土样能够完全饱和，问1000cm3 土样中需加多少水？ 解答： w0 = 6% γ 0 = 16kN / m 3Gs = 2.70γ s = ρs g =e0 =e0 =V = 1000cm 3ms g = Gs ρ w1 g Vsw0 =2.7 × 1 × 10 × (1 + 6%) − 1 = 0.7887 16γ s (1 + w0 ) −1 γ0Gs ρ w1 g (1 + w0 ) −1 =mw 0 msw0 mw 0 m = = w0 1 + w0 ms + mw0 m0γ0 wGs e = e0 = Srw=mw0 = m0ms =S r = 100%γ w0 w0 = 0V 1 + w0 g 1 + w0mw 0 γ 0 1 16 6 1 = V = × 1000 × = 1509.4 g w0 g 1 + w0 10 1.06e0 0.7887 = = 29.21% 2.70 Gsmw0 = ms w0mw = ms wΔmw = mw − mw0 = ms ( w − w0 ) = 1509.4 × (29.21% − 6%) = 350.33g第1章作业讲解z/b=1.15 l/b=1.7z/b=1.151.0 1.2l/b=1.7 l/b=1 7 1.6 0.1914 0.1705 l/b=1.7 / 1.7 0.19345 0.1731 l/b=1.7 / 1.7 0.17811.8 0.1955 0.1757z/b=1.151.0 1.2z/b=1.15第三章土的渗透性第 3 章土的渗透性四川大学水电学院 省岩土工程重点实验室第三章土的渗透性： 内容§3.1 概述§3.2 土的渗透理论 §3.3 §3 3 二维渗流与流网 §3.4 渗透力及渗透破坏类型 §3.5 有效应力原理第三章3.1 概述碎散 碎散性多孔介质 能量差渗流三相体系 系孔隙流体流动 水、气等流体在土孔隙或其它透水 性介质（如土工建筑物）中的流动 现象 土体等多孔介质具有被水、气等流 体等多 介质 有 等 体透过的性质非饱和土的渗透性 饱和土的渗透性土颗粒土中水 渗流渗透性 渗透特性 应力、变形、强度 和稳定第三章3.1 概述板桩围护下的基坑渗流板桩墙 基坑 透水层 不透水层渗水压力 渗流量 渗透变形 扬压力第三章3.1 概述土石坝坝基坝身渗流防渗斜墙及铺盖土石坝浸润线渗流量 渗透变形透水层 不透水层第三章3.1 概述水井渗流Q天然水面 透水层渗流量不透水层第三章3.1 概述降雨入渗引起的滑坡渗流问题： 渗透力？ 入渗过程？第三章3.2 土的渗透理论§3.1 概述§3.2 土的渗透理论§3.3 §3 3 二维渗流与流网 §3.4 渗透力及渗透破坏类型 §3.5 有效应力原理1.水力梯度或水力坡降水力梯度或水力降水头（总能量）：gv uz h w 22++=γA u Δhz ：位置水头（基准面高程）Ah 1h 2wγwB u γu/γw ：压力水头BL z Az B基准面v 2/(2g)：流速水头≈0uz h +=：wγ测管水头1.水力梯度或水力坡降水力梯度或水力降A点总水头A u ΔhwAA 1u z h γ+=Ah 1h 2wγwB u γBLz Az B基准面u B点总水头wBB 2z h γ+=Δ水力坡降水头差12h h h Δ=−Lh i =层流：相邻两个水分子运动的轨迹互相平行而不混流状态紊流：相邻两个水分子运动的轨迹互相混交，呈不规则运动2.达西定律西定律1856年，Darcy 对均匀的砂土进行了一维渗透试验，得出了层流条件下，土中渗透速度与能量（水头）损失之间关系的渗透规律即层流;恒定流渗透规律，即达西定律。
2.1 土的渗透定律渗定律2.2 渗透系数及其测定22渗透系数及其测定2.3 渗透力与渗透变形土的渗透问题概述浸润线上游土坝蓄水后水透过下游坝身流向下游流线等势线H隧道开挖时，地下水向隧道内流动水在土孔隙通道中流动的现象叫做水的；土可以被水透过的性质水在土孔隙通道中流动的现象，叫做水的渗流；土可以被水透过的性质，称为土的渗透性或透水性。
212.1土的渗透定律一、土中渗流的总水头差和水力梯度、土中渗流的总水头差和水力梯度vw h h z h ++=伯努利方程v u AA2gz h w A 21++=γv2gu z h Bw BB 22++=γhh h Δ=−21h ΔLi =达定律二、达西定律1856年法国学者Darcy 对砂土的渗透性进行研究qv A=v=ki达西定律'v A ==vq vA'A v v v ==v A n三达西定律适用范围与起始水力坡降三、达西定律适用范围与起始水力坡降讨论：砂土的渗透速度与水力梯度呈线性关系v=ki v密实的粘土，需要克服结合水的粘滞阻力后才能发0生渗透;同时渗透系数与水力坡降的规律还偏离达西定律而呈非线性关系i砂土v虚直线简化达西定律适用于层−=i b流，不适用于紊流i密实粘土)(b i i k v 起始水力坡降2.2 渗透系数及其测定一、渗透试验（室内）1.常水头试验————整个试验过程中水头保持不变适用于透水性大）的土适用于透水性大（k >10-3cm/s ）的土，例如砂土。
Athk kiAt qt 时间t内流出的水量LQ ===QL hAtk=2.变水头试验————整个试验过程水头随时间变化适用于透水性差，渗透系数小的截面面积a任一时刻t 的水头差为h ，经时段后细玻璃管中水位降落粘性土dt 后，细玻璃管中水位降落dh ，在时段dt 内流经试样的水量=－dQ adh在时段dt 内流经试样的水量dQ =kiAdt =kAh/Ldt1h aL＝管内减少水量＝流经试样水量()212lnh t t A k −dh 积－adh=kAh/Ldt分离变量dtaL kA h=−分二、渗透试验（原位）在现场打口试验井并安装z 在现场打一口试验井，并安装好抽水机具z 距井中心r 1、r 2处打两个观测水位的观测孔z 在井内不断抽水，并观测另两个观测孔的水位高度h 1、h 2，同时记录单位时间内的排水量2r )()ln(21221h h r q k −=π假定z 水沿水平方向流向抽水孔rh A π2=z 过水断面积上各点i 相等drdh i =dhdrdrrhkrhv Av q ππ22===khdh r q π2=22dr h r =)(ln 22122211h h k r q hdh k r q h r −=∫∫ππ1r 2ln r q ⎟⎟⎞⎜⎜⎛()21221h h r k −⎠⎝=π三影响渗透系数的因数三、影响渗透系数的因数z 土颗粒的粒径、级配和矿物成分z 土的孔隙比或孔隙率z 土的结构和构造z 土的饱和度z 水的动力粘滞度动力粘滞系数随水温发生明显的变化。
