工程地质学基础-第六章-渗透变形工程地质研究课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、概念,渗透变形,：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。,二、渗透变形的类型：,1.管涌：在渗流作用下，,细,颗粒沿土体骨架中的孔道发生移动带走的现象，又称潜蚀。,根据,渗透方向与重力方向,的关系：,垂直管涌：,水平管涌：,第六章 渗透变形工程地质研究,第一节 概 述,2.流土：在渗透作用下，土体中的颗粒群或团块同时发生移动的现象。,常发生于均质砂土层和亚砂土层中。,一、概念 二、渗透变形的类型：1.管涌：在渗流作用下，细颗,1,第二节 渗透变形产生的条件,一、渗流的动水压力及,临界水力梯度,流入：p,A,= h,1,w,g,d,w,流出：p,B,= h,2,w,g,d,w,渗透压力：dP=p,A,-p,B,=dw,w,dh g,动水压力（D）,：单位体积土层所受的渗透压力,水下重量dQ=dW-dF=(,sat,- ,) gdl,d,w = gdl,d,w,第二节 渗透变形产生的条件一、渗流的动水压力及临界水力,2,当dp=dQ时，单元体处于临界悬浮状态，即将发生流土。,此时渗流的水力梯度为,临界水力梯度Icr,土的抗渗强度。,d,w,dh ,g=, gdl,d,w dh/dl= / ,Icr=dh/dl=, / ,Icr=, =(,s,-1)(1-n),太沙基公式,土粒越密实，,n,越小，,Icr,越大，土体越不容易发生渗透变形。,管涌的Icr,的求取较为复杂，通过,试验测定,。,当dp=dQ时，单元体处于临界悬浮状态，即将发生流土。dw,3,二、土体性质与渗透变形类型,土体结构包括了土中粗细颗粒直径比例、细粒物质含量、土的级配等。,1.粗细颗粒直径比例,细粒从空隙中流动最优比例：d,0,/d = 8,d,0,：,孔隙直径,d：细颗粒直径,D：粗颗粒直径,天然无粘性土 n=0.395 D/ d,0,=2.5,D/d = 20,有利于管涌,土体的排列方式决定着D / d,0,的值：,当排列疏松时， D / d,0,减小，,D/d,减小，有利于渗透变形,当排列密实时， D / d,0,增大，,D/d,增大，不利于渗透变形,二、土体性质与渗透变形类型1.粗细颗粒直径比例d0 ：孔隙直,4,2.细颗粒的含量,用细颗粒含量,来判别双峰型砾土的渗透变形型式：,35% 流土,25% 管涌,=25%35% 流土或管涌，取决于砾土的密实度及细颗粒的组成,中等以上密实度、不均匀系数较小的细粒土，发生流土,细颗粒成分中粘粒含量增加，可增大土的凝聚力，土的抗渗强度增加，不易发生渗透变形。,2.细颗粒的含量用细颗粒含量来判别双峰型砾土的渗透变形型式,5,3.土的级配特征：不均匀系数Cu=d,60,/d,10,Cu20 管涌,Cu:1020 流土或管涌,3.土的级配特征：不均匀系数Cu=d60/d10CuI,允,发生渗透变形,I,实,I,允,不发生渗透变形,四、临界水力梯度与允许水力梯度的确定允许水力梯度：m与地质条,10,工程地质学基础-第六章-渗透变形工程地质研究课件,11,工程地质学基础-第六章-渗透变形工程地质研究课件,12,4 渗透变形的防治,一、防治原则,1.改变渗流的水动力条件，减少动水压力即降低水力梯度,2.改变土体结构，提高抗渗能力,二、防治措施,1.,垂直截渗,：防渗帷幕,2,.铺盖,3.,人工降低地下水位,4.,反滤盖重,5.,物理、化学方法改造,冻结、电动硅化、灌浆（化学浆液）,4 渗透变形的防治一、防治原则二、防治措施1.垂直截渗：防,13,工程地质学基础-第六章-渗透变形工程地质研究课件,14,