土力学与地基基础 课件 任务2.4-1渗透变形

渗透变形的防治一、渗透变形的基本形式二、渗透变形的判别三、渗透变形的防治目录渗透变形的基本形式渗透变形在渗流作用下，土体处于被浮动状态。当渗透力大于土的浮重度时，土粒就会被渗流挟带走，土工建筑物及地基由于这种渗流作用而出现的变形或破坏称为渗透变形或渗透破坏。渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式：流土、管涌、接触冲刷、接触流失渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式在向上的渗透水流作用下，当渗透力等于或大于土的浮重度时，表层土局部范围内的土体或颗粒群同时发生悬浮、移动的现象，称为流土。渗透变形的基本形式——流土渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式——流土渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式——管涌在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，造成土体坍塌，这种现象称为管涌。渗透变形的基本形式坝体渗流坝体渗流渗透变形的基本形式——管涌细小颗粒通过大颗粒形成的孔隙通道发生流失孔隙通道开始增大，比较大的颗粒开始流失渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式——管涌渗透变形的基本形式渗透变形的基本形式——流土和管涌的区别流土管涌现象土体局部范围的颗粒同时发生移动土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动位置只发生在水流渗出的表层可发生于土体内部和渗流溢出处土类只要渗透力足够大，可发生在任何土中一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土历时破坏过程短破坏过程相对较长后果导致下游坡面产生局部滑动等导致结构发生塌陷或溃口渗透变形的基本形式渗透变形的判别内因：土的颗粒组成和结构外因：水力条件渗透变形的判别渗透变形的判别土的渗透变形判别包括土体的渗透变形类型，确定流士、管涌的临界水力坡降和确定土的允许水力坡降。渗透变形的判别渗透变形的判别土的渗透变形判别包括土体的渗透变形类型，确定流士、管涌的临界水力坡降和确定土的允许水力坡降。在自下而上的渗流逸出处，任何土，包括粘性土和无粘性土，只要满足渗透坡降大于临界水力坡降这一水力条件，均要发生流土。i<icr:土体处于稳定状态i=icr:土体处于临界状态i>icr:土体发生流土破坏渗透变形的判别——流土可能性判别渗透变形的判别

式中，Fs——安全系数，一般取1.5~2.0。渗透变形的判别——流土可能性判别渗透变形的判别地基土中是否足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙通道？土颗粒土中水渗透变形的判别——管涌可能性判别渗透变形的判别地基土中是否足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙通道？级配孔隙及细粒判定Cu<10粗颗粒形成的孔隙小于细颗粒非管涌土渗透变形的判别——管涌可能性判别渗透变形的判别地基土中是否足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙通道？级配孔隙及细粒判定Cu>10不连续土土中细颗粒含量细粒含量<25%管涌土细粒含量>35%非管涌土细粒含量=25-35%过渡型土渗透变形的判别——管涌可能性判别渗透变形的判别地基土中是否足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙通道？级配孔隙及细粒判定Cu>10连续土D0与ds比较

d0>d5管涌土d0<d3非管涌土渗透变形的判别——管涌可能性判别渗透变形的判别对于黏性土，由于颗粒间联结较紧，颗粒间粘聚力较大，一般不发生管涌破坏。渗透变形的判别——管涌可能性判别级配孔隙及细粒判定较均匀土（Cu≤10）粗颗粒形成的孔隙小于细颗粒非管涌土不均匀土（Cu>10）不连续细粒含量>35%非管涌土细粒含量<25%管涌土细粒含量=25-35%过渡型土连续d0=0.25d20d0<d3非管涌土d0>d5管涌土d0=d3-d5过渡型土渗透变形的判别

式中d3——小于该粒径颗粒含量为3%所对应粒径（cm）n——孔隙率k——渗透系数(cm/s)渗透变形的判别——管涌可能性判别渗透变形的判别

允许水力坡降渗透变形类型流土型过渡型管涌型级配连续级配不连续[i]0.25-0.350.35-0.50.5-0.80.25-0.40.15-0.250.1-0.2渗透变形的判别——管涌可能性判别渗透变形的判别渗透变形的防治（1）延长渗径，减小下游出逸口的水力坡降，降低渗透力（2）增强渗流出逸初土体的抗渗能力渗透变形的防治渗透变形的防治上游做垂直防渗帷幕上游做水平防渗铺盖渗透变形的防治——流土防治渗透变形的防治下游挖减压沟