渗透变形工程地质研究.ppt

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第一节 基本概念及研究意义
第二节 渗透变形产生的条件
第三节 渗透变形的预测
第四节 渗透变形的防治
第一节 基本概念及研究意义
一、渗透压力
渗透水流作用于岩土上的力，称渗透压力或动水压力。
01
由力的平衡条件：
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02
渗透压力J：
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03
”
第一节 基本概念及研究意义
二、渗透变形（渗透破坏）
渗透水流使得岩土中一些颗粒整体发生移动而被渗流携走，从而引起岩土的结构变松，强度降降低，甚至整体发生破坏。这种工程动力地质作用或现象称之为渗透变形或渗透破坏。
潜蚀（管涌）
流土
第一节 基本概念及研究意义
1、潜蚀
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化学潜蚀作用：指当土中含有可溶盐类的颗粒或胶结物时，水流溶蚀了它们，使土的结构变松，孔隙度增大，水流的渗透能力加强。
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机械潜蚀和化学潜蚀一般是同时进行的，且二者是相互影响、相互促进的。
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机械潜蚀作用：指渗流的机械冲刷力把细小的土颗粒携走，而较大的颗粒仍留在原处。
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渗透压力达到一定值时，土中的某些颗粒就会被渗透水流携带和搬运，这种地下水的侵蚀作用称为潜蚀。潜蚀包括机械潜蚀和化学潜蚀。
第一节 基本概念及研究意义
2、管涌
强烈的渗透变形会在渗流出口处侵蚀成孔洞，孔洞又会促使渗透途经已经缩短、水力梯度有所增大的渗流向它集中，而在孔洞末端集中的渗透水流就具有更大的侵蚀能力，所以孔洞就不断沿最大水力梯度线溯源发展，最终形成一条水流集中的管道，由管道中涌出的水携带较大量的土颗粒，即管涌（piping）。是由潜蚀强烈发展而出现的一种特有的不良地质作用，往往形成地质灾害。
第一节 基本概念及研究意义
3、流土
在渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象称为流土或流沙(quick sand) 。
流土可以使土体强度完全丧失。
潜蚀的发展演化可以转化为流土。
第一节 基本概念及研究意义
三、研究意义
#2022
第一节 基本概念及研究意义
管涌破坏示意图
斜坡条件时 （b）地基条件时
1-管涌堆积颗粒； 2-地下水位； 3-管涌通道； 4-渗流方向
第一节 基本概念及研究意义
第一节 基本概念及研究意义
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渗透变形的类型与特点
渗透水流通过一系列的特有的作用过程使土体中某些颗粒松动、脱离、被水携带和搬运，导致土中形成孔洞通道及孔洞通道的不断向源延伸和扩大。这些作用包括：
淋蚀或渗流侵蚀
当土层中细小颗粒小于与之呈互层状产出的砂、砾层中的孔隙尺寸时，则细小颗粒可被渗透水流所携带，并穿过这些孔隙通道而被搬运走。土中的细微裂缝、虫孔、兽穴、根孔等大孔洞也可成为地下水流搬运细小颗粒的通道。这种渗透水流的选择性侵蚀，可能是土中管道开始形成的主导方式。