第4章土的渗透性及渗透稳定Chapter4Permeabilityandseepagestabilityofsoil土体中的渗流2.渗流引起的问题(Problemsinducedbyseepage)（1）渗漏(Leakage)（2）渗透破坏(Seepagefailure)（3）影响土体的固结、强度、稳定和工程施工Impactconsolidation,strength,stabilityofsoilsandprojectconstruction渗流问题：1.渗流量Q？2.降水深度？板桩围护下的基坑渗流渗流问题：1.渗流量？2.地下水影响范围？渗流量扬压力渗水压力渗透破坏渗流速度渗水面位置4.2土的渗透性Section2Permeabilityofsoils2.水力梯度（Hydraulicgradient）4.2.2达西定律Darcy'slaw1.达西定律的内容砂土中的渗透流量Q与水头差(h1-h2)成正比，与渗径L成反比引入水力坡降，则上式可改写为：Q=kiA上式还可写为：式中，k称为土的渗透系数(Coefficientofpermeability)(cm/s)。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，也称假想渗流速度达西定律的适用范围4.2.3土的渗透系数及其测定Permeabilitycoefficientofsoilsanditsmeasurement1.渗透系数的物理意义(Physicalmeaning)2.坝基土层渗透性分类（1）强透水层(Strongpermeablelayer)(k>10-1~10-2cm/s)（2）中等透水层(k＝10-2~10-4cm/s)Moderatepermeablelayer（3）相对不透水层(k<10-4~10-7cm/s)Relativeimpermeablelayer3.室内渗透试验(Permeabilitytestindoor)（1）常水头—粗粒土Constantheadpermeabilitytestforcoarse-grainedsoil土样（2）变水头——细粒土Fallingheadpermeabilitytestforfine-grainedsoil两边积分，得室内试验方法–小结渗透系数的测定方法4.现场渗透试验(Permeabilitytestinsite)（自学）（1）抽水法(Pumpingtest)（2）注水法(Waterinjectiontest)5.经验估算法(Empiricalestimateformula)常见的渗透系数的经验计算公式见P73表4－1。常见的各类土的渗透系数的变化范围见P73表4－2。现场测定法－抽水试验4.3渗流作用下的应力状态Section3Stressstateunderseepage由试样2—2截面的受力平衡(Staticequilibrium)得：由有效应力原理得：2.向上渗流的情况（图4-5(c)）CaseofSeepageupwards由有效应力原理得：3.结论(Conclusions)（1）有效应力状态可用试样饱和重量与边界上孔隙水压力之和表示（2）有效应力状态与渗流作用的方向有关4.4.1渗透力(Seepageforce)1.总渗透力(Totalseepageforce)2.渗透力j3.有效应力状态的两种表示方法（1）试样的浮重度γ′与土骨架所受的渗透力j表示（2）试样饱和重量与边界上孔隙水压力之和表示（式(4-17)）4.4.2渗透破坏的形式(Typesofseepagefailure)1.流土(Heaving,Boiling)（图4-9(b)）2.管涌(Piping)（图4-9(a)）3.接触流失(Contactlose)4.接触冲刷(Contactscouring)渗透变形-流土坝体4.4.3渗透破坏的判别(Judgement)1.粘性土和均匀砂—流土Cohesivesoilanduniformsand2.级配不连续的砂砾石Discontinuouslygradedsandygravel（1）填料含量(Fillingcontent)<25%——管涌（2）填料含量(Fillingcontent)>35%——流土（3）填料含量(Fillingcontent)＝25％～35%——过渡型(Transitiontype)3.级配连续的砂砾石Continuouslyg