土中水的运动规律

第三章土中水的运动规律本章要点Darcy渗流定律及其应用；渗透系数的测定方法；影响土的渗透性的主要因素；动水力（渗流力）的概念和计算方法；流砂、管涌的概念及发生的判别方法；土中水的运动原因和形式土的渗透性问题：重力作用下的地下水的流动；土的固结问题：在土中附加应力作用下孔隙水的挤出；土的毛细现象：由于表面现象产生的水分移动；在土颗粒的分子引力作用下结合水的移动：如冻结时土中水分的移动；由于孔隙水溶液中离子浓度的差别所产生的渗透吸附现象。与土中水的运动有关的工程问题流砂，管涌冻胀渗透固结渗流时的边坡稳定第一疤节歇土偷的毛奇细现乏象毛细帮现象土翻中桥水给在踪蝶表裳面军张热力惩作犹用温下扫，纳沿晋着固细仗微锤的喉孔昌隙剖向孩上渠及愧向乱其饥它魄方臣向欲移拆动承的旬现骑象复。毛细桌现象纯对工为程的转影响毛细顶水的捆上升尤是引货起路真基冻辫害的补因素京之一墓；毛细广水的露上升寇会引使起房亏屋建附筑的王地下丝式室过亩分潮悠湿；毛细煤水的都上升满可能六引起淋土地间的沼京泽化必和盐玩渍化伞。土密层革中特的豆毛黑细爬水同带土层色中由馒于毛款细现取象所类湿润扶的范状围称席为毛细爪水带。根匀据候形晨成探条漫件凡和变分端布束状亭况膏，被毛驶细惧水啄带斥可若分皇为百三疲种哲：正常累毛细附水带毛细上网状梁水带毛该细雷悬耻挂称水任带正常展毛细写水带又称毛级细感饱号和灭带。位预于长毛尾细秒水带带织的图下果部欠，乐与牵地友下丘潜配水饲连常通李。主要友由潜关水面睛直接币上升鲁而形圈成，夺几乎怪充满假全部牙孔隙亦。随修着侮地膨下援水拣位售的拔升养降她而挣作填相叛应狭的倘移菠动获。毛绕细告网苗状管水抱带位于由毛细飘水带冬的中溉下部盯，呈锦网状照分布蚁。可以吧在表询面张僻力和础重力丧作用养下移稿动。毛左细拴悬垮挂壳水完带位于可毛细借水带暂的上浑部。由地漠表水阿渗入屑而形迈成，纤悬挂仆在土呜颗粒薪之间底，不立与中荷下部济的毛方细水卡相连柔。当壶地突表珠有瓜大闷气祸降照水登补饮给武时摸，暗在夜重昂力透作助用播下耍向袋下筒移辞动。毛细颤水带斩的产宁生毛细仗水带嫁的产亲生取乖决于房诚当地煌的水优文地拔质条相件。当地擦下水借位很巧高时演，可傲能只前有正虑常毛扇细水况带，帅而没因有毛蚕细悬轰挂水滋带和比毛细烤网状识水带廉。当地衡下水户位较福低时僻，可司能同暗时产里生三裙个毛走细水帐带。毛细信水带坡内含豆水量诞的变猾化在毛裤细水阵带内总，土健的含嫌水量欢随着置深度新的减业小而吴减小饿，但到驼达毛稍细悬想挂水最带后腐，土昌的含秤水量辆随着厘深度颠的减晨小而披增大扮。毛细叫水的址上升拼高度作用亦在毛垫细水粘柱上袄的上司举力表面刮张力第二富节将土荐的渗美透性内识容扁提匹要渗流睁模型土束中恒水参渗丛透茎定竿律土哨渗夜透温性狭的萍影煮响暖因陈素工程窗应用武（动塑水力自，流昌砂，佳管涌姿）土中仗水的婆渗流绢：在稳水昂头提差电作嘱用楼下涉，酷土慨体稳中载的线自岭由亦水及通短过宗土绣体径孔鞭隙胀通垂道牵发撇生阀流钱动硬的皂现饰象扛。土击的选渗深透嘱性针：土民能垂让乌水钢等录流坑体柳通欣过研的挂性励质肿。与牙渗病透逐性买相脆关女的弄工堪程睡问详题基坑挣开挖经排水修筑鹿渗水伸路堤饱亦和形粘哥性发土第地煌基规的席沉参降施工赠降水地下桨水开困采土瓦石腹坝宁及师堤予岸少的肥稳记定橡性渗流它模型对渗沸流的汁简化华：不靠考劫虑裕渗蓄流贼路蜡径别的有迂判回汽曲灶折尤，巡寿只耽分圣析墓它钉的咳主探要无流慌向辞；不考郑虑土刊体中占颗粒畜的影构响，举认为贪孔隙雷和土胜颗粒册所占来的空叙间之泥总和演均为慰渗流亡所充找满。水在市孔隙埋中的粗真实缓运动虾轨迹理阅想告化遇的施渗橡流厨模趟型对渗雕流模居型的芹要求在硬同示一洁过乖水膊断苦面观，常渗毁流议模与型刘的俗流袖量简等旱于访真赢实它渗傍流立的领流烤量残；在扑任从一负界认面飞上篮，颗渗直流柴模妹型烟的法压博力久与点真役实弟渗仅流采的胁压笔力瞧相书等渡；在松相文同密体浙积趟内碧，捆渗伐流悼模弄型世所裙受厨到崇的疤阻闲力唐与薪真誓实讨渗花流泰所毕受辽到辣的药阻英力蜻相馋等范。平铺均状流费速待与圾真最实说流斤速渗扯流家模斩型头的辨平酿均殖流剖速F—过小水境断庄面逆面静积达（m2）q—渗流垒流量旋（m3/荡s）真实笋流速ΔF—过熄水稍断筒面F中所赖包含胶的孔却隙的糠面积输。真实位渗流活仅发束生在外孔隙葱面积△F内平均看流速本与真狼实流派速n<扬1.剖0v<v0渗流病模型甚的平称均流船速小滩于真询实的后渗流暗流速土颗的出层攀流制渗彩透箩定调律土辞体纠中猫孔泉隙泄一禽般沿较刑小享，饲水耍在燃孔纲隙朵中独渗巧流诸时疲的铜粘巧滞组阻摧力执很拿大泡，迫流塌速纯缓厅慢枣。层流低：水本流流歼线互的相平音行的婆流动吊。层杯流两渗声透扮定访律层沾流达尺西蝇（Da驻rc矮y）滩定纵律层流承的渗朋透速择度与列水头休梯度毒成正污比达吹西枕定透律v虹—渗葵透摔速抬度蹲（m/遇s）k—渗碌透瞧系该数焰（m/拢s）q—渗透拳流量筹（m3/s）I—水头辫梯度达西寸定律水伏头抄梯小度I：沿奶着漠水掩流守方宵向膏单仅位宽长拖度所上赞的活水鉴头胃差惯。a、b两值点牵的醒水哈头刃梯鞋度:渗透没流量q：扬单弱位倾时堤间奋内坊流甩过点土炎截贼面货积F的流淹量。土域的渗煎透谨系迅数漂参惰考值土的类别渗透系数（m/s）粘土<5×10-8粉质粘土5×10-8～1×10-6粉土1×10-6～5×10-6黄土2.5×10-6～5×10-6粉砂5×10-6～1×10-5土的类别渗透系数（m/s）细砂1×10-5～5×10-5中砂5×10-5～2×10-4粗砂2×10-4～5×10-4圆砾5×10-4～1×10-3卵石1×10-3～5×10-3土的渗疼透传系策数温参黑考值达历西颜定熊律区的忆适中用炮范阵围达西进定律调只适侧用于层流的情昆况，船一般撑只适尸用于愚中砂成、细快砂、给粉砂围等土这类中锤水的味渗流赶。对砍于飞粗统砂蛮、丙砾舍石税、武卵以石谨等睁粗决颗痒粒煮土停，皱水罪的史渗券流茅速笼度燥较却大赖，午不济再软是荷层遥流沉而烘是紊流，达妖西定宜律不糠再适忽用。对于誉粘土迅中水议的渗眼流，县达西醉定律辽需进滨行修粱正。粘土摧的渗针透规轿律粘土怕中自强由水瞎的渗皆流受记到结河合水量的粘应滞作草用所料产生据的很税大阻终力，深只有锄克服尊结合牢水的侨粘滞闪作用奸才能浙开始驳渗流遇。克服宁结合丹水的潮粘滞通作用射所需圾要的等初始讯水头卷梯度蓄，称或为粘跪土的起宾始处水穗头利梯思度I0。粘土率中的绸达西些定律息：砂担土粘壶土土的往渗透职系数土辜的椒渗需透扩系剪数丙的潜测者定家方浪法桥：室误内察试粮验箱测醉定常水兰头试巾验变贵水畏头升试勿验现寨场训抽忆水店试兄验常较水端头低渗负透萄试赚验在错整嚷个明试王验脾过搭程而中谜，渐土眯样粉的牵压待力研水衔头ΔH保持字不变朴。适术用访于允透眉水堂性熊强兄的念无借粘邮性婆土棍。渗邮透叼系能数：常水羞头渗哪透试纯验变副水堡头批渗观透貌试吵验试验期过程赢中储牙水管筝中的卫水位储不断将下降浊，水箩头不播断减线小。适泉用衫于超透弊水痛性并弱肺的摘粘姓性挽土剑。变水迷头渗面透试陵验现场肿抽水柿试验用滔于买粗面颗链粒姻土栽或凝成践层丈土抽水伐井类栗型无压稿完整丑井无压业非完歪整井无近压贱完巾整亩井：现场大抽水拍试验无滋压费非励完缘瑞整册井：现场收抽水陵试验成层足土的夫渗透偶系数水平果渗流熄：水平誉向的袍平均布渗透杜系数膀：竖全向究渗营流塔：竖部向另平禾均收渗酬透徐系婆数疤：成库层辣土伶的闪渗爽透偷系防数影典响示土糊的释渗叠透曾性胜的吴因漏素土的酒粒度雕成分坊及矿恋物成市分结雕合柿水童膜暖的咱厚闹度土的毁结构样构造水的筛粘滞链度土中多气体动水引力及瘦渗流翅破坏水叹在缘瑞土府中右渗齿流明时用，扬受脊到逃土呜颗身粒检的幕阻盏力T的作僵用，剩这个樱力的旧作用忽方向烦是与症水流呼方向笑相反宣的，耻水流就必然悔有一奴个相交等的政力作油用在双土颗杀粒上挥。把水泳流作露用在签单位搏体积业土体突中土怖颗粒饭上的宇力称掌为动问水穴力GD（k塌N录/衡m3），也称够为渗砍流高力。动稠水竭力逼的祥作闲用男方高向肾与亦水芒流夜方新向烛一份致猾。动水挥力与跳阻力T大小孔相等雾，方帐向相确反，扛都用谁体积允力表痛示。动沉水废力虾的背计格算水流辆的流肉速变院化很壤小，葬惯性缎力可险以忽瓜略不轿计土盾柱调隔婶离抄体恋内劫水错的拉受全力—作渣用演在省土栏柱灶隔咽离饰体闻截闷面a处筐的辩水注压醉力壁，横其殖方兼向维与霞水屡流析方计向苗一鲜致慈；—作用陶在土陷柱隔艺离体笨截面b处的健水压脆力，店其方刚向与黑水流伞方向者相反玩；—土楼柱蹈隔奴离美体雷内鼓水府的途重卷力扁，勾其沾方霸向把为羡竖目直笋向巾下痕；动题水脚力压的被计品算动水歼力的敬计算—土柱晶隔离烈体内甜土颗多粒作返用于孔水的腔力（站水对盗土颗声粒作州用的吉浮力鲜的反键作用穗力）恶，其颠方向役为竖体直向南下；—水剩渗盘流稍时爆，凶土宇柱知隔咱离槽体户中源的称土回颗穗粒朽对用水豆的挂阻懒力疤，作其外方扒向递与棋水劣流垦方关向葡相貌反抹。土柱夕隔离扛体内牌水的赚受力土驳柱要隔敢离讽体丸内定水迷的泽力框平良衡掩方担程动水接力的包计算动嚼水魂力总的添计缴算吗公斩式动挡水乌力捎的较计在算动遭水抽力旗表愁示夕的窗是厨水生流菠对怕单娃位扮体浮积对土竭体牙颗揉粒扎的睁作娃用子力冤，器是当由撕水皇流须的信外因力志转摔化悠为翻均饮匀善分捡布苏的映体趣积强力树，剪普疮遍舌作迟用贞于折渗浑流脆场希中斗所饿有危的格土思颗吧粒奋骨掌架滴上独。动水嗽力的盼大小它与水兆头梯往度成傻正比草，方敏向与唉渗流定的方衬向一船致。渗流国方向都对土足颗粒揉间作涉用力税的影旅响当水肯的渗鹊流由骨上向昆下时碧，动传水力型的方钢向与赛土体饥重力摆方向嫩一致权，使柄土探颗落粒垦之匠间率的功接薯触址压覆力斜增芳大；当芒水桂的涉渗吵流浅由修下车向旨上依时机，慌动妖水跳力准的脑方晓向村与效土季体位重紧力这方毁向构相型反亭，使土拢颗粒毯之间鼠的接钓触压纺力减举小。当向步上稼的晨动桐水烟力GD与土谱的有叹效重摸度相暂等时欲，即土筐颗妙粒拌间拿的嗽压仁力嫁就玻等茎于蠢零扰，构土维颗车粒榨处晚于森悬既浮抖状斑态傍而就失困去偷稳害定戒。临界漠水头肥梯度Ic摘r：容许弓水头香梯度贡：安全或系数土守的浙渗忆透公破远坏无与完防乱治卡措曾施土液的寨渗脂透映破央坏苗：由粘于遇水锄的疑渗伐流情作忆用放引仿起肝的渔土漏工鼓建取筑遥物斯和巡寿地撒基功的际破纠坏绵。土多的堵渗篮透信破帖坏疤的秘主爆要垄形难式助：流裳砂管岗涌土的叔渗透晌破坏恋与防皮治措号施流赔砂流砂辛：在雄向上督的渗鸭透水检流作淋用下回，表唱层土查局部领范围获内的拍土体姥或颗已粒群猎同时脖发生彩悬浮出和流助动的争现象寄。主缘瑞要添发神生六在彻地堪基威或贩土协坝扇下陆游壮的聋渗篮流袍溢确出宿处竿。土的趴渗透嫁破坏敲与防绑治措元施发生歼流砂颈现象采的土厘质条舌件流砂阿现象跌主要单发生荒在细砂、粉砂及粉土等土址层中蔬。对于输饱和损的低哈塑性积粘性昨土，蚂当受公到扰懒动，美也会器发生趋流砂贺。在粗颗区粒土及粘土中队不断易献产掉生显流闯砂乳现遍象拼。土的什渗透她破坏百与防锯治措块施流辨砂睡现象象洋的伏危散害土竟的虹渗临透灶破部坏成与融防经治椅措罩施流割砂膜现租象辛的临危里害土磨的画渗饿透桂破吵坏苏与图防舞治帆措约施流舰砂泄现系象夕的互危蒸害土规的就渗巨透臭破懒坏顽与遣防企治谎措殃施流砂昏现象欠的判识别I<Icr，土芦体牵处暖于岁稳象定脊状姐态亲，吧不尖发折生白流秒砂凑；I动=Icr，土体挑处于慨临界老状态租；I剖>Icr，在土吴体发搜生流耗砂破演坏。流砂们的安截全性捕评价安苗全相系纹数K一抵般蛙取2.溜0～2.互5土的允渗透休破坏誓与防邻治措后施防冷治螺流倒砂大现通象册的榜工屈程芝措汁施关跌键躬：铅控碧制粗渗可流安溢坑出泡处咐的栋水效头层梯嫂度汽。切捧断惹地狸基件的疼透夸水洽层碎（羡防竿渗衔墙给等葬）爪；延长逢渗流流路径旗，降误低溢制出处超的水银头梯醒度；减小类渗流纳压力掘，防晴止土毙体被蜻渗透笼力悬形浮（秤减压迫井等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