3-2 渗透破坏

土的渗透破坏形式土在文明的进步过程中给人们带来了巨大的福祉，但是，土的渗透破坏也会给社会造成深远的影响。

本文将讨论土的渗透破坏形式，以及其对我们构建一个和谐社会有着怎样的影响。

一、土的渗透破坏形式土的渗透破坏指的是土在物质上，在空间上，在时间上，和在能力上的渗透性的形式，伴随着土的渗透破坏，对社会的使用介质及权力结构也会发生改变。

1.质上的渗透破坏物质上的渗透破坏是指土在技术和物质上的渗透，它是由自然资源的开发利用或者作为建筑建材来利用产生的。

这种渗透破坏会导致环境污染和资源缺乏，使得社会可持续发展无以为继，因此，对土进行有效的管理和保护将不能被忽视。

2.间上的渗透破坏空间上的渗透破坏指的是土在空间上的渗透，这种渗透破坏包括能源、物质资源和道路等在内，它会给社会带来经济和社会上的不均衡，社会经济和社会发展不协调。

因此，有效的管理和利用土资源是很重要的，来避免这种渗透性的破坏。

3.间上的渗透破坏时间上的渗透破坏指的是土在时间上的渗透，这种渗透性的破坏会导致社会的政治和技术上的不稳定，也会影响文化的发展和社会的发展，有可能会导致社会的不安定性和社会的不稳定。

因此，对土的利用和管理要与时俱进，以免出现社会不稳定的情况。

4.力上的渗透破坏最后，能力上的渗透破坏是指土在政治、技术和管理上的渗透，这种渗透破坏会导致社会的不均衡发展和社会贫富悬殊，使得社会发展失衡，因此，对土在政治、技术和管理上进行有力的管理和利用是很重要的，也是避免渗透破坏的关键。

二、土的渗透破坏形式对构建和谐社会的影响土的渗透破坏如果没有有效的管理和利用，就会给我们构建一个和谐社会造成极大的影响。

首先，土的渗透破坏会导致环境污染和资源缺乏，使得可持续性发展受到影响，社会各个领域都会受到影响，从而影响了和谐社会的构建。

其次，土的渗透破坏会造成社会经济和社会发展不协调，导致社会的不均衡，也会影响社会的不平衡，从而给构建和谐社会造成巨大的困难。

水头与水力坡降 土的渗透试验与
达西定律
渗流的驱动能量 反映渗流特点的定律 土的渗透性
渗透系数的测定
及影响因素
层状地基的等效
渗透系数
地基的渗透系数
土的渗透性与渗透规律
§2.2 土的渗流性与渗透规律
仁者乐山 智者乐水
位置水头：到基准面的竖直距离， 代表单位重量的液体从基准面算起 所具有的位置势能
达西定律：在层流状态的渗流中，渗透速度v与水力坡降i 的一次方成正比，并与土的性质有关
渗透系数k: 反映土的透水性能的比例系数，其物理意义为 水力坡降i＝1时的渗流速度，单位： cm/s, m/s, m/day
渗透速度 v：土体试样全断面的平均渗流速度，也称假想 渗流速度
v v vs n
h h A h B
水力坡降
§2.2 土的渗流性与渗透规律 1856 年达西(Darcy)在研究城 市供水问题时进行的渗流试验
仁者乐山 智者乐水
h QA L
或：
Q
h1
L
Q kAi
Q
A
透水石
其中，A是试样的断面积
达西渗透试验
h2
§2.2 土的渗流性与渗透规律
仁者乐山 智者乐水
Q v ki A
§2.2 土的渗流性与渗透规律
仁者乐山 智者乐水
试验条件:Δh变化 A，a，L=const
t=t1
h1
量测变量: h，t 适用土类：透水性较小 的粘性土
Q A
h2
t=t2
土样
L
水头 测管
开关
a
室内试验方法-变水头试验法
§2.2 土的渗流性与渗透规律
在tt+dt时段内：

渗透变形破坏典型事例及其防治岩土体在地下水渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。

表现为鼓胀、浮动、断裂、泉眼、沙浮、土体翻动等。

渗透水流作用于岩土上的力称为渗透水压或动水压力，只要有渗流存在就存在这种压力，当此力达到一定大小时，岩土中的某颗粒就会被渗透水流携带和搬运，从而引起沿岩土的结构变松，强度降低，甚至整体发生破坏。

主要破坏形式有管涌、流沙、潜蚀等。

破坏对象主要有土坝、地基、隧道等，下面分类叙述。

1、土坝失事主要有渗透变形、滑坡和开裂，其中渗透变形是主要的。

据统计，渗透变形所造成的土坝失事占总失事土坝的百分比：我国为29%。

美国为39%，日本为44%，瑞典为40%，西班牙为40%。

渗流控制包括控制渗流坡降或渗流流速、下游剩余水头和渗流流量。

渗流控制既要防渗也要排渗。

水平防渗措施，以往有利用坝前天然的相对不透水层作为铺盖的，现多采用人工铺盖。

垂直防渗措施。

以往多采用开挖截水槽回填粘土或多排帷幕灌浆。

80年代以来发展了一些新的垂直防渗措施。

包括劈裂灌浆。

高压定向喷射灌浆，土工织物的应用。

坝基岩溶投反滤材料灌浆，冲抓套井防渗墙，倒挂井防渗墙和射水造孔混凝土墙等。

例如1979年5日垮坝失事的东榆林水库，垮坝使受灾面积5万多亩．经过坝基渗流稳定分析．坝基出逸坡降在最低位时也太于允许渗透坡降，说明存在坝基渗透变形问题．坝基采用塑膜防渗后水库可投入高蓄位运行，且坝基出逸坡降均小于或接近允许值，解决了坝基渗透变形问题。

采用单层聚氯乙烯塑膜，其厚度约0.2 mm．塑膜铺设选用搭接法和埋八法。

用热压电辑处理，搭接宽度为10——20 cm 预留伸缩缝长度匀塑膜长的3～5cm，保护层厚度大于冻土层厚度，取1.5m．接触层(细土)厚度10cm．塑膜通过热沥青贴接法与混凝土建筑枷衔接，除用1.5 m厚砂壤土覆盖外，还以干砌石，砂砾料垫层睬护。

2、软土地基中深基坑开挖过程中易于出现的流土、管涌和突涌等渗透变形问题。

各类土的渗透系数
k反映了土渗透性的强弱
砾砂、粗砂 中砂 细砂、粉砂 粉土 粉质黏土 黏土
10-3~10-4 m/s
10-4~10-5 m/s
10-5~10-6 m/s
10-6~10-8 m/s
10-8~10-9 m/s
10-9~10-12 m/s
砂、砾的透水性强，可以起到排水作用； 粘性土的透水性弱，可以起到截水的作用。 砾砂、粗砂、中砂属强透水材料，粉、细砂属中透水性材料， 粉土属弱透水材料，粉质粘土属于基本不透水材料， 粘土属于不透水材料。
不透水层
成层地基竖向等效渗透系数
Equivalent permeability determination- ertical flow in stratified soil
kV eq H H1 H 2 H 3 Hn kV kV kV kV 1 2 3 n
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
透水层
不透水层
渗透变形
板桩围护下的基坑渗流
板桩墙
渗水压力
渗流量
基坑
透水层 不透水层
渗透变形
扬压力
水井渗流
Q
天然水面
透水层
渗流量
不透水层
渠道渗流
渗流量
渗流时地下水位
原地下水位
土的渗透性及渗透规律
渗流量
渗透力与渗透变形
渗透变形 渗流滑坡
挡水建筑物 集水建筑物 引水结构物 基坑等地下施工 多雨地区边坡
依据(b) 达西定律 v = ki Kozen-Carman公式表达式