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1、第一章 土的渗透性质第一节 概述一、 土中渗透的基本定律二、 无粘性土渗透系数的确定三、粘性土的渗透特性 液体和气体在孔隙介质中的流动叫渗透。土的渗透性是指水在土的孔隙中的流动过程及其性质；常以渗透系数来表示。因为土的渗透性与土的强度、变形有密切联系，由有效应力将三者联系在一起，形成一个体系。同时渗透系数反映土的颗粒组成、结构、紧密程度、孔隙大小等因素的综合指标，在土木工程的各个领域里的许多课题中都会用到。所以渗透性质的研究是土力学及渗流力学中极其重要的一环。第二节 土中渗透的基本定律一、 土中渗透的基本定律1、 达西定律 2、 平均流速与实际流速(达西定律)式中 v平均平均流速； v实际实际
2、流速； Q 渗水量； A 单位时间通过的面积； An 单位时间通过的土粒孔隙的面积； n 土体的孔隙率；3、适用范围呈线性阻力关系的层流运动。临界雷诺数Re10；渗流速度10 1Cc3 2、确定粗细料的区分粒径的标准进行探讨： 1)d=12为区分粒径（主要用于区分土的渗透稳定性）； 2)d=5为区分粒径（用于区分和研究土的压实性）； 3) 粗料被细料撑开为准则，pop=30%35%。三、结论 将细料含量进一步引伸到级配连续中来，关键变成：确定细料含量的粒径值。第四节 无粘性土的颗粒组成与密度一、 孔隙率，颗粒组成及密度的关系式中 n0单一粒径均匀土的孔隙率，紧密时0.3疏松时0.46； n孔隙
3、率； Gs土的比重； w水的密度,g/cm3； d干密度,g/cm3；二、 结论 已知土的不均匀系数，并明确了土体需要达到的相对密度，即可选用相应懂得n0值，然后根据上式估算土体的孔隙率。在缺乏土的干密度试验资料的情况下，计算土的渗透系数或孔隙平均直径时，就可用上式计算孔隙率。第五节 特征粒径和特性参数一、 特征粒径有效粒径d10； 等效粒径d20； 分界粒径d30，土中小于或等于d30的部分为填料，大于d30的部分为土的骨架； 哈增粒径d60； 控制粒径d70,不均匀土中粗料开始起控制作用的粒径； 太沙基控制粒径d85；二、 特征粒径与特性参数1、 不均匀系数Cu是反映土的组成离散程度的参数
4、，Cu值越大，土越不均匀。但不能反映颗粒级配曲线的形状、类型及细料含量的多少。2、 曲率系数Cc表明颗粒级配曲线的类型及细料含量。Cc1.0，级配不连续，且细料含量大于30%。Cc5.0，级配不连续，且细料含量小于30%。1Cc5，级配连续土，内部结构稳定。3、 细料含量P表示不均匀土中粗颗粒的孔隙被细颗粒填充程度的指标。一般以细料占总重量的30%作为评价细料填满粗料孔隙体积的界限指标。 第三章 无粘性土的渗透稳定特性及抗渗强度第一节 概述 无粘性土是各类砂及砂砾 (卵) 石混合料的统称，颗粒组成变化范围很广，不仅是土石坝的主要筑坝材料，而且是常遇到的地基土，无论是作为筑坝材料或是大坝地基，在
5、渗流作用下都需考虑破坏问题，许多水工建筑物的破坏和失事都是由于渗透破坏而造成，故渗透破坏为工程界广泛所重视。土的渗透稳定性就是反映土的各类渗透破坏性质的总称。土的抗渗强度是土体抵抗渗透破坏的能力，即：单位土体能承受的极限渗透力：i rw ，土的抗渗强度一般用 Jn 来表示。 无粘性土的渗透稳定特性及抗渗强度实质是从渗流的角度和颗粒特性出发来研究颗粒间的相互制约程度，从而认识其破坏机理。第二节 无粘性土的渗透破坏形式及判别方法一、无粘性土的渗透破坏形式： 水工建筑物与地基的渗透破坏，在后期多表现为集中渗流对土体的冲刷，以往统称为管涌，但是由于渗透破坏的机理不同，于是土体能够承受的渗透力以及形成集中渗流管道直到最终破坏所需要的时间都不相同，有的建筑物很快失事，有的则需要较长时间。从渗透破坏机理的角度将破坏形式分为：流土，管涌，接触流失和接触冲刷四类。1、流土：局部土体的集体流失，发生在渗流出口无任何保护的情况下2、管涌：细颗粒被集体带出，多发生在砂砾石土层中，根据发展形态的不同分为： 发展型：细颗粒连续不断的带出，土体不能承受更大的水头，甚至出现土体所承受的水头有所下降的情况 非发展型：出现管涌现象不久，细颗粒停止流失，当继续增大水头，管涌继续出现，土体承受的水力比降增大，土体最后以
