潘正风《数字测图原理与方法》(第3版)章节题库(土的渗透性及渗流)【圣才出品】
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2．说明达西定律的意义及其应用范围。[兰州理工大学 2011、2012 年] 答：（1）达西定律的表达形式为 v=k·i，v 为渗透流速，k 为渗透系数，i 为水力梯度。 达西定律表明水在多孔介质中的渗透流速与水力梯度的一次方成正比。 （2）存在一个临界雷诺数 Re 临（在 1~10 之间），Re 临是达西定律成立的上限，当 Re ＜Re 临，即低雷诺数时，属低速流，这时达西定律适用。
。
临界水力梯度与土性密切相关，研究表明，土的不均匀系数愈大，icr 值愈小；土中细颗粒含
量高，icr 值增大；土的渗透系数愈大，临界水力坡度愈低。
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5．管涌 [苏州大学 2014 年] 答：管涌是指在渗流作用下，土体中的细颗粒被从粗颗粒形成的孔隙中带走，从而导致 土体形成贯通的渗流通道，造成土体塌陷的现象。
3．渗透系数 k 的大小反映了土的______的强弱，k 值越大，土的透水性越______。 【答案】透水性；强
4．流网是由______和______所组成的曲线正交网格。 【答案】流线；等势线
四、单选题 1．某土样进行渗透系数测试，土样长度为 20cm，水头差为 35cm，过水断面面积为 30cm2，日透水量为 0.1m3，该土样渗透系数为（ ）cm/s。 A．1.2×10-2 B．2.2×10-2 C．1.2×10-3 D．2.2×10-3 【答案】B
三、填空题 1．水在土中的渗流是由______或______引起的。 【答案】水头差；水力梯度
2．室内测定土的渗透系数的仪器和方法较多，但从试验原理上大体可分为和______两 种。
【答案】常水头法；变水头法
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【解析】该土样渗透系数 k QL 0.1106 20 2.2102 cm / s 。 Aht 3035 24 60 60
2．计算成层地基中等效渗透系数时，水平等效渗透系数 kx 值的大小取决于渗透系数 （ ）的土层，垂直等效渗透系数 k y 值的大小取决于渗透系数（ ）的土层。
A．大，小 B．大，大
5．临界水力坡降的大小不仅取决于土的性质，还与渗透力大小有关。（ ） 【答案】错误 【解析】当水流由下向上流动，动水力的方向与重力方向相反。当动水力足够大时，会 将土体冲起，造成破坏。当动水力 GD 的数值等于或者大于的浮重度 γ′时土体被水冲起的现 象，称为流土。令左端 ΔP=0，得：LFγ′sinα+ΔhγwF=0，上式两端除以 LF，并以 α=90° 代入得：icr=γ′/γw，icr 为临界水力坡降，表示即将产生流土。临界水力坡降的大小和土的相 对密度、孔隙比有关，和渗透力大小无关。
4．成层均质土与层面平行的平均渗透系数总大于与层面垂直的平均渗透系数。（ ） 【答案】错误 【解析】对于含有细砂层的黏土层，水平渗透系数大于垂直渗透系数的，渗透性方面往 往会具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹 有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。
3．流砂现象[兰州理工大学 2012 年] 答：流砂现象是指在渗流力的作用下，砂土颗粒间的有效应力为零时，颗粒群发生移动、 悬浮的现象。流砂现象的产生不仅取决于渗流力的大小，同时与土的颗粒级配、密度及透水 性等条件相关。
4．临界水力坡度[兰州理工大学 2011 年]
答：临界水力坡度是指使土发生流砂现象时的水力梯度，即
五、简答题
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1．什么是渗透力？它是怎么引起土体破坏的？[西安科技大学 2012 年] 答：渗透力指土中的渗流会对土颗粒施加作用力。渗透破坏主要有两大类：一是由于渗 流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流 作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体或结构物失稳。
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C．小，大
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D．小，小
【答案】A
【解析】对于成层地基中等效渗透系数时，水平等效渗透系数 kx 值的大小取决于最透 水土层的厚度和渗透性，垂直等效渗透系数 k y 值的大小取决于最不透水土层的厚度和渗透 性。故计算成层地基中等效渗透系数时，水平等效渗透系数 kx 值的大小取决于渗透系数大 的土层，垂直等效渗透系数 k y 值的大小取决于渗透系数小的土层。
3．不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度均为 2m，渗透系数分别为 k1=1m／d， k2=4m／d，k3=8m／d，则等效土层水平渗透系数 kx 为（ ）。
A．12m／d B．4.33m／d C．1.87m／d D．1.11m／d 【答案】B 【解析】土层水平渗透系数 kx 的计算公式为：
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将
代入上式，得：
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第三章 土的渗透性及渗流
一、名词解释 1．渗流力[成都理工大学 2012、2014 年] 渗透力[成都理工大学 2011 年] 答：渗流力是指液体在土体内部流动时，单位体积土颗粒所受到的作用力。
2．常水头渗透试验[西安科技大学 2012 年] 答：常水头法是指在整个渗透试验过程中，水头保持不变，根据达西定律从而求出渗透 系数的一种试验。
【答案】错误 【解析】土中的水头梯度 i 与土的性质无关，与土体所处的水力环境有关。
3．任何一种土只要渗透坡降足够大就可能发生流土和管涌。（ ）[成都理工大学 2010 年]
【答案】错误 【解析】流土和管涌一般发生在砂性土中。
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6．Darcy 定律 答：Darcy 定律是指在层流状态下的渗流中渗流速度 v 和水力梯度 i 的一次方成正 比，即 v=ki。
二、判断题 1．饱和土中的水头差是产生动水压力的原因（ ）。[成都理工大学 2010、2011 年] 【答案】正确 【解析】水头差是土体产生动水压力的唯一原因。
2．土的渗透系数 K 越大，土的透水性也越大，土中的水头梯度 i 也越大。（ ）[成 都理工大学 2010、2011、2015 年]
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临界水力梯度与土性密切相关，研究表明，土的不均匀系数愈大，icr 值愈小；土中细颗粒含
量高，icr 值增大；土的渗透系数愈大，临界水力坡度愈低。
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5．管涌 [苏州大学 2014 年] 答：管涌是指在渗流作用下，土体中的细颗粒被从粗颗粒形成的孔隙中带走，从而导致 土体形成贯通的渗流通道，造成土体塌陷的现象。
3．渗透系数 k 的大小反映了土的______的强弱，k 值越大，土的透水性越______。 【答案】透水性；强
4．流网是由______和______所组成的曲线正交网格。 【答案】流线；等势线
四、单选题 1．某土样进行渗透系数测试，土样长度为 20cm，水头差为 35cm，过水断面面积为 30cm2，日透水量为 0.1m3，该土样渗透系数为（ ）cm/s。 A．1.2×10-2 B．2.2×10-2 C．1.2×10-3 D．2.2×10-3 【答案】B
三、填空题 1．水在土中的渗流是由______或______引起的。 【答案】水头差；水力梯度
2．室内测定土的渗透系数的仪器和方法较多，但从试验原理上大体可分为和______两 种。
【答案】常水头法；变水头法
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【解析】该土样渗透系数 k QL 0.1106 20 2.2102 cm / s 。 Aht 3035 24 60 60
2．计算成层地基中等效渗透系数时，水平等效渗透系数 kx 值的大小取决于渗透系数 （ ）的土层，垂直等效渗透系数 k y 值的大小取决于渗透系数（ ）的土层。
A．大，小 B．大，大
5．临界水力坡降的大小不仅取决于土的性质，还与渗透力大小有关。（ ） 【答案】错误 【解析】当水流由下向上流动，动水力的方向与重力方向相反。当动水力足够大时，会 将土体冲起，造成破坏。当动水力 GD 的数值等于或者大于的浮重度 γ′时土体被水冲起的现 象，称为流土。令左端 ΔP=0，得：LFγ′sinα+ΔhγwF=0，上式两端除以 LF，并以 α=90° 代入得：icr=γ′/γw，icr 为临界水力坡降，表示即将产生流土。临界水力坡降的大小和土的相 对密度、孔隙比有关，和渗透力大小无关。
4．成层均质土与层面平行的平均渗透系数总大于与层面垂直的平均渗透系数。（ ） 【答案】错误 【解析】对于含有细砂层的黏土层，水平渗透系数大于垂直渗透系数的，渗透性方面往 往会具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹 有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。
3．流砂现象[兰州理工大学 2012 年] 答：流砂现象是指在渗流力的作用下，砂土颗粒间的有效应力为零时，颗粒群发生移动、 悬浮的现象。流砂现象的产生不仅取决于渗流力的大小，同时与土的颗粒级配、密度及透水 性等条件相关。
4．临界水力坡度[兰州理工大学 2011 年]
答：临界水力坡度是指使土发生流砂现象时的水力梯度，即
五、简答题
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1．什么是渗透力？它是怎么引起土体破坏的？[西安科技大学 2012 年] 答：渗透力指土中的渗流会对土颗粒施加作用力。渗透破坏主要有两大类：一是由于渗 流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流 作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体或结构物失稳。
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D．小，小
【答案】A
【解析】对于成层地基中等效渗透系数时，水平等效渗透系数 kx 值的大小取决于最透 水土层的厚度和渗透性，垂直等效渗透系数 k y 值的大小取决于最不透水土层的厚度和渗透 性。故计算成层地基中等效渗透系数时，水平等效渗透系数 kx 值的大小取决于渗透系数大 的土层，垂直等效渗透系数 k y 值的大小取决于渗透系数小的土层。
3．不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度均为 2m，渗透系数分别为 k1=1m／d， k2=4m／d，k3=8m／d，则等效土层水平渗透系数 kx 为（ ）。
A．12m／d B．4.33m／d C．1.87m／d D．1.11m／d 【答案】B 【解析】土层水平渗透系数 kx 的计算公式为：
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第三章 土的渗透性及渗流
一、名词解释 1．渗流力[成都理工大学 2012、2014 年] 渗透力[成都理工大学 2011 年] 答：渗流力是指液体在土体内部流动时，单位体积土颗粒所受到的作用力。
2．常水头渗透试验[西安科技大学 2012 年] 答：常水头法是指在整个渗透试验过程中，水头保持不变，根据达西定律从而求出渗透 系数的一种试验。
【答案】错误 【解析】土中的水头梯度 i 与土的性质无关，与土体所处的水力环境有关。
3．任何一种土只要渗透坡降足够大就可能发生流土和管涌。（ ）[成都理工大学 2010 年]
【答案】错误 【解析】流土和管涌一般发生在砂性土中。
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6．Darcy 定律 答：Darcy 定律是指在层流状态下的渗流中渗流速度 v 和水力梯度 i 的一次方成正 比，即 v=ki。
二、判断题 1．饱和土中的水头差是产生动水压力的原因（ ）。[成都理工大学 2010、2011 年] 【答案】正确 【解析】水头差是土体产生动水压力的唯一原因。
2．土的渗透系数 K 越大，土的透水性也越大，土中的水头梯度 i 也越大。（ ）[成 都理工大学 2010、2011、2015 年]