稱為達西定律表達式--蘭州交通大學精品課程-PPT課件_第1頁
稱為達西定律表達式--蘭州交通大學精品課程-PPT課件_第2頁
稱為達西定律表達式--蘭州交通大學精品課程-PPT課件_第3頁
稱為達西定律表達式--蘭州交通大學精品課程-PPT課件_第4頁
稱為達西定律表達式--蘭州交通大學精品課程-PPT課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩58頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、 工程流體力學教研室流體力學遠程教學電子文檔蘭 州 交 通 大 學總 負 責:孫三祥 副教授第十章 滲流 Seepage Flow 第一節(jié)滲流概述 第二節(jié)滲流的達西定律 第三節(jié)地下水的漸變滲流 第四節(jié)井和井群第五節(jié) 滲流對建筑安全穩(wěn)定的影響第十章 滲流(Seepage Flow)本章學習要點1.滲流現(xiàn)象 、 滲流模型 2.達西定律、滲透系數(shù)、恒定漸變滲流的裘皮依公式 3.井和井群的滲流計算第一節(jié)滲流概述一、滲流 液體在孔隙介質(zhì)(Porous Media)中的流動 。在水利工程中,滲流主些是指水在地表面以下的土壤或巖層中的流動;在土木工程中,滲流理論為地下水源的開發(fā)、降低地下水位、路基排水等提供

2、理論依據(jù)。二、水在土中的存在形式氣態(tài)水:以蒸汽狀態(tài)散逸于土壤孔隙中,數(shù)量極少,不需考慮。附著水:以最薄的分子層吸附在土壤顆粒表面,呈固態(tài)水的性質(zhì),數(shù)量 很少。薄膜水:以厚度不超過分子作用半徑的薄層包圍土壤顆粒,性質(zhì)與液態(tài) 水近似,數(shù)量很少。毛細水:因毛細管作用保持在土壤孔隙中,除特殊情況外,一般也可忽 略。重力水:在重力作用下在土壤孔隙中運動的那部分水,是滲流理論研究 的對象。三、土壤的水力特性 地下水的運動除了與水的物理性質(zhì)有關(guān)外,還與巖土的特 性有關(guān)。一般可將巖土分為以下幾類:均質(zhì)土壤(Homogeneous Soil):是指滲流中在同一方向上各處透水性能都 一樣的土壤。 非均質(zhì)土壤(He

3、terogeneous Soil):是指滲流中在同一方向上各處透水性能不一樣土壤。各向同性土壤(Isotropic Soil):是指各個方向透水性都一樣的土壤。各向異性土壤(Anisotropic Soil):是指各個方向透水性不一樣的土壤。1.均質(zhì)巖土 2.非均質(zhì)巖土 透水性( Hydraulic Permeability ) 透水性是指土壤允許水透過的性能。透水性主要與孔隙的大小和數(shù)量、形狀和分布有關(guān)。透水性的定量指標是滲透系數(shù),滲透系數(shù)愈大,表明透水能力愈強。 容水度(Storativity)容水度是指土壤能容納的最大的水體積和土壤總體積之比,數(shù)值上與土壤孔隙度相等。孔隙度愈大,土壤的容

4、水性愈好。 持水度(Retention Capacity)持水度是指在重力作用下,土壤保持的水體積與土壤總體積之比。持水度主要反映土壤中結(jié)合水含量的多少。土壤顆粒愈細持水度愈大。 給水度( Storativity of Free Water )給水度是指在重力作用下,土壤釋放出來的水體積與土壤總體積之比。給水度在數(shù)值上等于容水度減去持水度。粗顆粒松散土壤的給水度接近于容水度,細顆粒粘土的給水度就很小。三、滲流模型 滲流模型指不考慮滲流的實際路徑,略去全部土顆粒,認為滲流區(qū)連續(xù)充滿流體。滲流模型將滲流作為連續(xù)空間內(nèi)連續(xù)介質(zhì)的運動,連續(xù)介質(zhì)模型中的方法和概念,如流線、元流、恒定流、均勻流等,可直

5、接應(yīng)用于滲流中。 設(shè)滲流模型中某一過水面積通過的實際流量為 ,則 上的平均速度簡稱為滲流速度,為 而水在孔隙中的實際平均速度為 (101)(102)錄像四、滲流分類1)按參數(shù)隨時間變化分:恒定和非恒定滲流;2)按參數(shù)沿流程變化分:均勻和非均勻滲流;3)按參數(shù)的自變量個數(shù):一元、二元、三元滲流;4)按有無自由水面分:無壓和有壓滲流;5)按水頭損失與流速的關(guān)系分:線性和非線性滲流。(103) 式中, 為 中的孔隙面積, 為土的孔隙度,可見,滲流速度小于土孔隙中的實際速度。滲流的速度很小,流速水頭 更小,可忽略不計,則過流斷面的總水頭等于測壓管水頭,即(104) 或者說,滲流的測壓管水頭等于總水頭,

6、測壓管水頭差就是水頭損失,測壓管水頭線的坡度就是水力坡度, 。 五、不計流速水頭第二節(jié)滲流的達西定律一、達西實驗: 均質(zhì)等向沙; 恒定均勻滲流; 體積法測流速:Q=W/T , V=Q/A 測壓管測水頭損失: L12QhwBH1H2濾層圖 101 達西實驗裝置(105)錄像1錄像2二、滲流的基本定律達西定律1855年由法國工程師Darcy首先提出達西的實驗結(jié)果表明,滲流的流量 與水頭損失 以及圓筒斷面面積 成正比,與砂層的厚度(即滲流通過的長度) 成反比,即 (10-6)式中稱為滲透系數(shù),表示孔隙介質(zhì)在透水方面的物理性質(zhì),具有速度的量綱。假設(shè)水頭損失沿砂層長度是均勻分布的,則兩端面間的水力坡度J

7、(即測壓管坡度)為 將上式代入式(10-6),得 則滲流的斷面平均流速為 上述式(109)稱為達西定律的表達式(107)(108)(109 ) 這里需要指出,實際滲流是一個很復雜的過程。例如,地下水在土壤中滲流是水與土壤相互作用形成的,其中的水受到吸附力、毛細力、重力等作用,形成汽態(tài)水、附著水、薄膜水、毛細水和重力水,情況非常復雜,但從工程觀點來看,參與地下水流動的主要是重力水,所以達西定律反映的規(guī)律也就是重力水在土壤中的運動規(guī)律。 其次是土壤,由于土壤的孔隙形狀和分布是相當復雜的,而且土壤顆粒本身就破壞了水體的連續(xù)性,所以有必要提出滲流模型,滲流摸型不去詳細考察每一孔隙中水的流動狀況(這是無

8、法進行的,也是沒有必要的),而是著眼于工程中所關(guān)心的宏觀平均效果,它將復雜的土壤中的滲流看作是連續(xù)介質(zhì)流體充滿全部滲流區(qū)空間,包括土壤顆粒骨架所占據(jù)的空間。這樣,前面所學的分析連續(xù)流體的概念和方法就可以用于滲流模型。 根據(jù)滲流模型計算所得的滲流量、滲流壓強、滲流阻力損失等宏觀量值也與實際滲流情況相符。此外,由于土壤的滲透特性各異,所以這方面情況也較復雜,本章主要研究均質(zhì)各向同性土壤中的滲流問題,工程中涉及的砂土也主要屬于這種土壤。所謂均質(zhì)是指滲透性(滲透系數(shù)k)與空間位置無關(guān),所謂各向同性是指滲透性與滲流方向無關(guān)。對于這種均質(zhì)各向同性的滲流模型。達西定律公式還可寫成: (1010) 式中表示u

9、任一點的滲流流速,v為斷面平均滲流流速。三、達西定律的適用范圍 在大孔隙介質(zhì)中,由于透水性能較好,地下水滲流速度可以達到較大值,以至于其流動狀態(tài)將由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鳎藭r達西定律也將不再適用。 判斷滲流是否進人紊流狀態(tài)有多種方法,這里介紹的是直接采用雷諾數(shù)的通常表達式的方法 式中v是溶流斷面平均流速 ,d為土壤的有效粒徑,一般可用d10來表示, 為運動粘度。(1011) 按上式計算的雷諾數(shù)的臨界值 = 110,即當 1 10時,滲流仍能處于層流狀態(tài),屬于線性滲流,也即達西定律成立。為安全起見,可把 =1作為滲流線性定律適用范圍的上限值。 1901年福希梅提出了滲流水力坡度的一般表達式為 式中a、

10、b分別為需由實驗確定的系數(shù),它們決定于土壤的滲透性和流體的粘性。當 較小時,流動處于層流狀態(tài),上式中項 可以忽略,上式與達西定律計算式一致。當 較大時,流動進入紊流狀態(tài),達西定律不成立,實驗資料與上述的一般表示式相符。 (1012)二、滲透系數(shù)確定方法 達西定律中滲透系數(shù)是主要而又較難確定的系數(shù),它的確定方法主要有以下三種。1.實驗室測定法 通常采用達西實驗的裝置來測定滲流的流量Q和水頭損失,再根據(jù)達西定律計算式反求出滲透系數(shù)值,即 (1013) 實驗室測定法測定結(jié)果比較精確,但與實際土壤有一定差別因此在實驗中應(yīng)盡量選取非擾動土壤,并選取足夠多數(shù)量的有代表性的土樣進行實驗。 2.現(xiàn)場測定法 此

11、方法多用于重要的大型工程,其作法一般是在現(xiàn)場鉆井或挖試抗、然后采用抽水或注水的方式測得水頭及流量等數(shù)值,再根據(jù)相應(yīng)的理論公式反求出滲流系數(shù)值。顯然,此法花費的代價較高,但因能使土壤結(jié)構(gòu)保持原狀,所以測出的滲透系數(shù)值更接近于真實值。 3.經(jīng)驗法 在有關(guān)的各種手冊和規(guī)范中,可以查到各類土壤的滲透系數(shù)值,但這大都是經(jīng)驗性的,只可作為粗略估計時采用。這里也給出了一部分土壤的滲透系數(shù)參考值,見表101。 表 101 土壤的滲透系數(shù)參考值 【例101】矩形斷頂土堤寬 ,堤長(垂直于紙面方向) ,外河水深 。堤內(nèi)水深 (圖102) ,土堤的滲透系數(shù) ,試求由外河滲入堤內(nèi)的流量?!窘狻勘绢}按一元漸變滲流計算,

12、由裘皮依公式 分離變量積分圖 102 【例題102】 設(shè)在兩個水箱之間連接一條水平放置的正方形管道,如 圖103所示。管道邊長 ,長 ,若管道的前半部分裝滿細砂,后半部分裝滿粗砂,它們的滲透系數(shù)分別為 , 。兩水箱中的水深分別為 , ,求通過管中的滲透流量?!窘狻?設(shè)管道中點過流斷面上的測壓管水頭為H,由式(106)可知,通過細砂段和粗砂段的滲透流量分別為滲流流量為 根據(jù)連續(xù)原理,即由此得滲流流量為 圖 103 第三節(jié)地下水的漸變滲流 地下水的無壓滲流相當于透水地層中的明渠流動,水面線稱為浸潤線。同明渠流動的分類相似,無壓滲流多是運動要素沿程緩慢變化的非均勻漸變滲流,少部分無壓滲流是平行直線、

13、等深、等速的均勻滲流,均勻滲流的水深稱為滲流正常水深,以h表示。無壓滲流一般可按一元流動處理。對于滲流是非均勻漸變滲流的情況,作以下假設(shè): (1)在任一豎直線上,各點滲流方向水平; (2)在同一豎直線上,各點滲流流速相等。一、裘皮依 (JDupuit)公式 (1014) 根據(jù)達西定律式(109),過流斷面上各點的流速相等,因而斷面平均流速也等于各點流速 (1015) 上式稱為裘皮依(JDupuit)公式 圖 104漸變滲流設(shè)非均勻漸變滲流,如圖104所示,取相距為 的過流斷面11、22,根據(jù)漸變流的性質(zhì),過流斷面近于平面,面上各點的測壓管水頭皆相等,又由于滲流的總水頭等于測壓管水頭,所以,11

14、與22斷面之間任一流線上的水頭損失相同:二、漸變滲流基本方程 設(shè)無壓非均勻漸變滲流,不透水地層坡度為 ,取過流斷面11、22,相距 ,水深和測壓管水頭的變化分別為 和 ,如圖105所示。 11斷面的水力坡度為 (1016)圖 105 漸變滲流 代入式(1015)。得11斷面的平均滲流速度: (1017) 滲流量為 (1018) 上式是無壓恒定漸變滲流的基本方程式,是分析漸變滲流浸潤曲線的理論依據(jù)。三、漸變滲流浸潤曲線的分析 參照明渠流的概念,漸變滲流浸潤曲線分為順坡(i0)、平坡(i=0)、逆坡(ih0)(1) hh0,AA0, ,浸潤線是壅水曲線。(2)上游端: , , 以線NN為漸近線;(

15、3)下游端: , , ,浸潤線以水平線為漸近線。2區(qū)(hh0,AA0 , ,浸潤線是降水曲線。(2)上游端: , , 浸潤線以為NN漸近線;(3)下游端: , , ,浸潤線與基底正交,由于此處曲率半徑很小,不再符合漸變流條件,式(10-11)已不適合,這條浸潤線的下游端實際上取決于具體的邊界條件。圖 107 平坡基地滲流平坡滲流如圖107所示,令式(1018)中底坡 ,即得到平坡滲流浸潤線微分方程: (1022)在平坡基底上不能形成均勻流,只可能有一條浸潤線,即:2平坡滲流(1)式(1018)中Q,k ,A皆為正值,故浸潤曲線為降水曲線; (2)上游端: , ,以水平線為漸近線;(3)下游端:

16、 , ,與基底正交,性質(zhì)和上述順坡滲流的降水曲線末端類似。設(shè)滲流區(qū)的過流斷面是寬度為的矩形, , (單寬流量),代入式(1018)整理得圖 108 逆坡基地滲流 (1023)將上式從斷面1-1到斷面2-2積分: (1024)此式可用于繪制平坡滲流的浸潤曲線和進行水力計算。 3、逆坡滲流 在逆坡基底上,也不可能產(chǎn)生均勻滲流,對于逆坡滲流,也只可能產(chǎn)生一條浸潤線,為滲流的降水曲線,如圖10-8所示。圖 108 逆坡基地滲流第四節(jié) 井和井群 井的概述:井在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,可以通過它汲取地下水或排水,增加地下含油層壓力或降低地下水位等。不論井的用途如何,凡是汲取不透水層上部具有自由浸潤面的

17、無壓地下水的井稱為普通井或潛水井;汲取兩不透水水層之間的有壓地下水的井稱為自流井或承壓井。若井底直達不透水層的井稱完全井,否則稱為不完全井。 在實際工程中的井,由于復雜的地形和地質(zhì)條件,其流動往往屬于三維非恒定滲流,問題非常復雜,讀者有興趣可以參閱水文地質(zhì)學方面的有關(guān)專著,本書所介紹的僅限于可以簡化為恒定漸變滲流來處理的井的滲流。 一、無壓恒定漸變滲流的基本公式 類似于一般流體流動,在滲流中也存在無壓恒定均勻滲流和無壓恒定漸變滲流概念,工程中常見的地下水運動,大多在寬度很大的不透水基底上流動,流線簇近似于平行直線,則可以采用無壓恒定漸變滲流模型。 恒定均勻滲流是指流線平行,同一過水斷面上各點的

18、測壓管水頭H 相等的滲流,它的特點是同一過水斷面上各點的水力坡度 都相等,從而過水斷面上各點的滲流速度也都相同,所以,其達西定律具有以下形式:(1025) 無壓恒定漸變滲流的流線接近平行,其過水斷面上各點的測壓管水頭也可以認為相等,所以上式對于無壓恒定漸變滲流也適用。上式為襲布衣滲流點速公式。在實際工程中有廣泛的應(yīng)用。顯然,此式不適用于流線曲率很大的急變滲流。二、井完全普通井完全自流井大口井及其滲流計算 1. 完全普通井 水平不透水層上的普通完整井如圖109所示。管井的直徑501000mm、井深可達1000m以上。 設(shè)含水層中地下水的天然水面AA,含水層厚度為H,井的半徑為r0。從井內(nèi)抽水時,

19、井內(nèi)水位下降,四周地下水向井中補給。并形成對稱于井軸的漏斗形浸潤面。如抽水流量不過大且恒定時,經(jīng)過一段時間,向井內(nèi)滲流達到恒定狀態(tài)。井中水深和浸潤漏斗面均保持不變。 圖 109 完全普通井的滲流取距井軸為r,浸潤面高為z的圓柱形過流斷面,除井周附近區(qū)域外,浸潤曲線的曲率很小,可看作恒定漸變滲流。由裘皮依公式將H= z,ds= -dr代入上式滲流量 分離變量并積分 得到普通完整井浸潤線方程(1026) (1027) (1028) (1029) 從理論上講,浸潤線是以地下水天然水面線為漸近線。當z=H。但從工程實用觀點來看,認為滲流區(qū)存在影響半徑R,R以外的地下水位不受影響,即r=R,z=H。代入

20、式(1029),得 (1030) (1031) 當 ,式(1031)可簡化為(1032) 式中:Q產(chǎn)水量; A 井水深;S抽水降深;R影響半徑;r0井半徑;影響半徑R可由現(xiàn)場抽水試驗測定,估算時,可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取,對于細砂R =100200m,中等粒徑砂R 250500m,粗砂R 700l000m?;蛴靡韵陆?jīng)驗公式計算 式中:k以計m/s,R、S和H均m以計。(1033) (1034) 完整井的勢函數(shù)無壓滲流完全普通井的勢函數(shù):在漸變滲流中,過流斷面上各點水力坡度相同,點流速與斷面平均流速相等。所以如圖1010所示的含水層中微小柱體前面流入的滲流量為 圖1010完全普通井的是函數(shù)計算(103

21、6) 從微小柱體右側(cè)流入的滲流流量為 (1037) 從微小柱體左側(cè)流出的滲流流量為 (1038) 根據(jù)連續(xù)原理,流入該柱體的滲流流量應(yīng)該與流出該柱體的滲流量相等,即或 由上可知, (普通井)和 (自流井)分別滿足拉普拉斯方程。 (1039) 2、完全自流井 自流完整井如圖1011所示。含水層位于兩不遠水層之間,設(shè)底板與不逆水覆蓋層底面水平,間距為 t。鑿井穿透覆蓋層。未抽水時地下水位上升到H,為自流含水層的總水頭,井中水面高于含水層厚t,有時甚至高出地表面向外噴涌。自井中抽水,井中水深由H降至h,井周圍測壓管水頭線形成漏斗形曲面。取距井軸r處測壓管水頭為z的過水斷面,由裘皮依公式 流量 圖 1

22、011 完全自流井的滲流(1040) 分離變量并積分得自流完整井水頭線方程為同樣引入影響半徑概念,當r=R時,z=H。代入上式,解得自流完全井涌水量公式 (1042) (1041) 3.大口井及其滲流計算 大口井是指直徑較大的井,一般直徑為210m。有時甚至超過10m。大口井主要用于汲取淺層地下水,在土建施工中,有時基坑排水,也可按大口井來計算。大口井的特點是涌水量大,大口井可以是完全井,但更多的是不完全井。即井底也可以進水,而且井底進水量往往很大,甚至是主要的。完全大口井的計算,可以采用前面介紹的方法,這里不再詳述。對于不完全大口井的計算,曾提出有兩種假設(shè),一種假設(shè)合水層的厚度很大,地下水從

23、大口井半球形的底部沿半球半徑方向流入,經(jīng)過推導化簡,最后的計算式為 (1043)另一種假設(shè)是對于平底不完全大口井,其過遮斷面為半橢球面,滲流流線為雙曲線,經(jīng)過近似推導后,其最后計算式為 (1044)上兩式中各符號含義同前。顯然,上兩式計算結(jié)果相差甚大,一些實際資料表明,當含水層的厚度比井的半徑大810倍時,式(1044)較符合實際。三、井群 概念:為了更有效地降低地下水位或取水,常需要開鑿許多口井并同時抽水,稱為井群。 由于井群中各井之間距離較近,每一口井均處于其他井的影響范圍之內(nèi),所以各井的出水量和浸潤曲面也相互影響,因此井群的計算不能僅采用單井的方法,而要應(yīng)用勢流的疊加原理來進行。 1、滲

24、流的基本微分方程和井群的滲流計算 滲流的基本微分方程從前述滲流模型可知,假設(shè)滲流區(qū)內(nèi)的全部空間均被連續(xù)的水流所充滿,則滲流的連續(xù)性和一般水流的連續(xù)性是一樣的,因此恒定滲流連續(xù)性微分方程為 (1045) 根據(jù)達西定律,滲流流場中任一點的流速為因此任一點的流速在三個坐標軸上的分量可表示為式中是H滲流流場中任一點的總水頭,因滲流流速極小,實用上H 可視為測壓管水頭,即 。上式即為均質(zhì)各向同性土壤中恒定滲流的運動微分方程。(1046) 如今 則滲流運動微分方程式(10-46)可改寫為 (1047) 根據(jù)勢流理論可知,函數(shù) 即為滲流的速度勢函數(shù),因此, 凡符合達西定律的層流滲流,可以看作是有勢運動,前面

25、有關(guān)求解勢流的方法都可用來求解滲流。將式(1047)代人連續(xù)性微分方程式(1045)中,可得滲流的拉普拉斯方程式 以 代人上式,可知總水頭H也滿足拉普拉斯方程,即(1047) (1048) (1049) 對于平面滲流,除上述的速度勢函數(shù)外,還存在著流函數(shù),而且流函數(shù)也滿足拉普拉斯方程。2、普通完全井的井群 設(shè)在水平不透水層上有n個完全普通井,如圖1012所示。A為各井影響范圍內(nèi)的一點,它距各井的距離分別為 ,各井的半徑分別為 ,各井單獨抽水時,井中水深分別為 在點處的地下水位分別為 由式(1028)得各井的浸潤線方程為(1050) 圖 1012 井群的滲流當n個井同時抽水時,必形成一個公共的浸

26、潤面,此時,A點的水位為z,按勢流疊加原理(z2是勢函數(shù)),其方程可寫為 (1051) 式中為C一常數(shù),由邊界條件確定。若假設(shè)各井的抽水量相等,即式中 為井群的總抽水量。還假設(shè)A點離各井很遠,在井群影響范圍的邊緣,且認為, ,z=H,R為影響半徑,將這些關(guān)系代入式(1034),可以確定常數(shù)C。(1052) 所以將上述積分常數(shù)值C代入式(1052),得(1053)(1054)上式可以用來求井群中某點A的水位z,井群的總抽水量為式中R為井群的影響半徑,可由抽水試驗測定或由下列經(jīng)驗公式估計 式中S為井群中心在抽水穩(wěn)定后水面降落深度;H為含水層厚度; k為滲透系數(shù)。(1055)3、完全自流井的井群由式

27、(10-50)可知,完全自流井的測壓管水頭z是勢函數(shù),類似于普通井井群的討論,應(yīng)用勢流疊加原理,可得自流井井群影響范圍內(nèi)某點A的測壓管水頭z為(1057) 井群的總出水量(1058) 【例103】從承壓井抽取地下水,如圖1013井的半徑r0=0.1m,含水層厚度l=5m,在距井軸r1=10m鉆一觀測孔。在未抽水前,測得井水深H=12m,現(xiàn)抽水流量Q=36m3/h,井水位降深s0=2m觀測孔中水位降深s1=1m。試求含水層的滲透系數(shù)及井的影響半徑?!窘狻?1)求井的影響半徑承壓井的測壓管水頭面對稱于井軸。由裘皮依公式分離變量積分,得水頭線方程圖1013 由邊界條件,分別代人上式、得 兩式相比消去

28、相同項,整理得(2)求滲透系數(shù)k 由承壓井涌水量公式【例104】 為了降低基坑中的地下水位,在基坑周圍設(shè)置了8個普通完整井,其布置如圖1014。已知潛水層的厚度 ,井群的影響半徑 ,滲透系數(shù) ,井的半徑 ,總抽水量 。試求井群中心0點地下水位能降落多少?!窘狻?各單井至0點的距離,代入式(1055), 圖 1014 0點地下水位降落 一、揚壓力 土木工程中,有許多建在透水地基上,有混凝土或其他不透水材料建造的建筑物,滲流作用在建筑物基底上的壓力稱為揚壓力。以山區(qū)河流取水工程,建在透水巖石地基上的混凝土低壩,(如圖1015)為例,介紹揚壓力的近似算法。因壩上游水位高于下游,部分來水經(jīng)地基滲透至下

29、游,壩基地面任意一點的滲透壓強水頭,等于上游河床的總水頭減去入滲點至該點滲流的水頭損失圖 1015揚壓力(1059) 第五節(jié) 滲流對建筑物安全穩(wěn)定的影響 由上式,可將滲流作用在壩基底面的壓強及形成的壓力,看成兩部分組成:下游水深 產(chǎn)生的壓強,這部分壓強在壩基底面上均勻分布,所形成的壓力是壩基淹沒水深 所受的浮力,作用在單位寬底面上的浮力 (1060) 有效作用水頭產(chǎn)生的壓強,根據(jù)觀測資料,近似假定作用水頭全消耗于沿壩基底流程的水頭損失,且水頭損失均勻分配,故這部分壓強按直線分布,分布圖為三角形,作用在單位寬底面上的滲透壓力。作用在單位寬底面上的揚壓力 (1061) (1062) 非巖基滲透壓強,一般可按勢流理論用網(wǎng)流的方法計算,從略。揚壓力的作用,降低了建筑物的穩(wěn)定性,對于主要依靠自重和地基之間產(chǎn)生的摩擦力來保持抗滑動穩(wěn)定性的自重式擋水建筑物,揚壓力是穩(wěn)定計算的基本載荷,不可忽視。 二、地基滲透變形滲流對建筑物安全穩(wěn)定的影響,除揚壓力降低建筑物的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論