渗流孔隙水压力的计算
静水和有渗流情况下的孔隙水应力和有效应力
icr=(Gs-1)(1-n)=(2.68-1)(1-0.38)=1.04 ＞ie
故渗流逸出处1－2不会发生流土现象。
4-6
在静水和有渗流情况下的 孔隙水应力和有效应力
（3）图中网格9，10，11，12上的渗 流力是多少？
图中直接量得网格9，10，11，12的 平均渗径长度ΔL=5.0 m，两流线间的 平均距离b=4.4 m，网格的水头损失 Δh=0.8 m，所以 作用在该网格上的渗流力为 J ＝ γw (Δh/ ΔL)b ΔL＝γw b Δh ＝ 9.8×0.8 ×4.4=34.5 kN/m
A = AS + Aw
一、饱和土体中的孔隙水应力和有效应力
A： 土单元的截面积 颗粒接触点的截面积 As： Aw： 孔隙水的截面积
u ' u ' u 'u u ' u
a
A A ' ( A As )u
As (1 )u A
'
a
(1 )u
静水条件和渗流情况下的应力情况比较
w h1
w h1
w h1
u w h1 h2
' ' h2
' ' u w h1 h2 h h2 w h
u w h1 h2 h
' ' h2 w h
u whw w h1 h2 h
u w h1 sat h2 w h1 h2 h
sat w h2 w h ' h2 w h
渗流孔隙水压力的计算
等于相对于静水时的压力水头损失（水头损失全部由压力水头承担），此段话比较绕，理解 不了也没关系，下面以顺流减压进行推导。
以黏土层底面为基准面，A 点总水头： H H2 x 计算段总水头损失： h1 x i D 点总水头： H H h1 H2 x x i D 点位置水头： x D 点压力水头：速很慢的水流沿渗流方向移动相当于顺流而下受到的水压力减小即为顺流减压
顺流减压，逆流增压—扫地僧
最近大家问了很多渗流的问题，自己也好好总结了一下。岩土考试涉及到渗流情况的孔 隙水压力计算时，基本都可归结为 8 个字：顺流减压，逆流增压。渗流可以理解为水流，流 速很慢的水流，沿渗流方向移动，相当于顺流而下，受到的水压力减小，即为顺流减压。逆 渗流方向移动，相当于逆流而上，压力增大，即为逆流增压。
任意点 D 的孔隙水压力万能公式： 1、按顺流减压:（从总水头高处往低处 计算是即为顺流向）
uD H2 x i ， i h / L
2、按逆流增压: （从总水头低处往高处 计算是即为逆流向）
uD H1 (L x) i H1 (L x) h / L H2 x i
（注：式中 H1、H2 分别为逆流向和顺流向 D 点的静水压力水头）
实战中的运用：
此方法实际就是上述的顺流减压公式。
此方法实际就是上述的顺流减压公式。 若按逆流曾压则为：30+45/2=52.5
此题若按顺流减压则为：
i sin 28
hw 6 i sin 28 6 6 6sin2 28 6 cos2 28
渗流立方定律
渗流立方定律渗流立方定律是渗流理论中的一项基本定理，也称为达西定律。
它描述了流体通过孔隙介质的速率与孔隙直径的关系。
渗流立方定律的名称源于其方程的形式，即渗流速率与孔隙直径的立方成正比。
在此文中，我们将详细介绍渗流立方定律及其应用。
1. 渗流立方定律的原理和表达式渗流立方定律反映了渗透流动的速度与介质孔隙结构的特征有关，其数学表达式为：Q=kH^3ΔP/μL其中，Q表示单位时间内通过介质的液体（气体）体积，k表示孔隙介质渗透系数，H表示介质厚度，ΔP表示单位长度介质压力差，μ表示介质的动力黏度，L表示介质中液体（气体）通过的距离。
渗流立方定律反映了孔隙介质中液体渗透速率与渗透孔隙的物理结构性质之间的关系。
具体来说，渗透速率随着孔隙直径的增加而增加，并呈现出孔隙直径的立方次幂关系，即Q∝d^3。
因此，该定理也被称为“孔隙方肆立定律”。
渗流立方定律是地下渗透流动理论的基础，广泛应用于水文地质、土壤力学、石油勘探等领域。
下面列举几个应用：(1) 水文地质学。
渗流立方定律可以用于描述地下水的渗透速率。
在地下水资源开发中，可以根据渗流立方定律确定不同孔隙介质的渗透系数，以评估地下水资源的开采潜力和水文地质条件。
(2) 土壤力学。
渗流立方定律可以用于研究土壤中水分的输运规律和渗透特性，对土壤侵蚀、滑坡和沉降等问题有重要意义。
(3) 石油勘探。
渗流立方定律可以用于预测油气藏中的渗透能力和产能。
通过测量油气藏中不同孔隙介质的孔隙直径和自然渗透试验，可以计算得到渗透系数，从而预测油田的产量和石油资源的分布。
AutoBank计算某水库大坝渗流计算资料
稳定计算原理简介按照对附加孔隙水压力的不同考虑，稳定计算分为总应力法和有效应力法，总应力法不考虑孔隙水压力，采用总应力强度指标（快剪指标）;有效应力法计入附加孔隙水压力，采用有效应力强度指标。
有效应力法是通用计算方法，适用于各种工况。
稳定渗流期认为附加孔隙水压力已经消散不予考虑，施工期和水位降落期对粘性土应该计入附加孔隙水压力。
在没有实测资料的情况下，附加孔隙水压力=孔压系数×土条有效重量的增量。
表计算方法和对应的强度指标体公式参见《碾压式土石坝设计规范》，《堤防工程设计规范》等相关文献。
计算时需要求最小安全系数的滑弧位置，有关计算由软件自动实现。
Autobank稳定计算报告1 计算选项设定值作业数量=0搜索精度=3设定滑面最小长度(m)=1设定滑面最小深度(m)=0.5土条数量=302 材料表3 各工况计算过程正常运行+死水位,正常运行期,有效应力法,死水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.46693AF/F=1656/1128.79滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.1132滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31土条宽度(m)=1.034说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=317.37Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+死水位,正常运行期,有效应力法,死水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.41469AF/F=2093.62/1479.84滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=26.0648滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.2Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+正常蓄水位,正常运行期,有效应力法,正常蓄水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.56246AF/F=1545.02/988.738滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=25.7258滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.034Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=318.94Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+正常蓄水位,正常运行期,有效应力法,正常蓄水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.40225AF/F=2164.3/1543.37滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.8143滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.2Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+设计洪水位,正常运行期,有效应力法,设计洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.78929AF/F=1529.33/854.606滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.1132滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.034说明:Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=321.5正常运行+设计洪水位,正常运行期,有效应力法,设计洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.37287AF/F=2118.93/1543.36滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=24.8143滑动方向=向右滑动Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.2说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31正常运行+校核洪水位,正常运行期,有效应力法,校核洪水位,u'=0,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.34223AF/F=2166.45/1614.03滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=26.9612滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0土条宽度(m)=1.255Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31说明:有效重:浸润线以上为自然容重,浸润线以下浮容重.总重:计算地震惯性力所用重量,浸润线以下饱和容重.渗流水重:浸润线和坡外水位之间的水流重量.增量重:土条新填筑土层的重量,用于有效应力法u:渗流水重/土条宽度坡外水位=312.09Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:314 计算结果5 附图Autobank稳定计算报告 2020.05.11 17:03:31。
水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价
水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价水利堤坝工程中渗透参数的选取及渗流计算方法评价摘要：渗流是引起涉水工程破坏的重要原因，因此渗流计算是水利水电工程涉水工程设计中不可或缺的步骤。
渗透参数的选取与渗流方法的选择，直接影响对工程渗流稳定性的评价。
本文结合笔者多年工作经验，就水利水电工程设计中渗透参数的选取与渗流计算的几种方法进行了初步的分析，并总结出渗流计算注意的一些问题，提高了计算结果准确性，对进一步采取防渗措施提供参考。
关键词：水利工程渗流计算堤坝设计引言堤防工程的设计与施工准则要求保证堤防建筑物能抵御洪水的威胁。
由于堤防大多沿天然河岸修建，因此，堤防基础的渗透稳定问题普遍存在。
本文主要针对堤防渗流参数的选用并对渗流计算方法进行了评价。
1、渗流计算目的（1）坝体（堤身）浸润线的位置。
（2）渗透压力、水力坡降和流速。
（3）通过坝体（堤身）或堤基的渗流量。
（4）坝体（堤身）整体和局部渗流稳定性分析。
2、计算工况及渗透系数的选用岩土工程参数的选用需要根据满足给定保证率时，通过实验方法选用。
不同工况需要选用不同的参数，否则就无法满足工程设计所需要的保证率。
2.1常规堤防工程常规的堤防工程计算提出了三种水位组合，此三种水位组合的渗流计算目的及相应土体的渗透系数选取原则主要为：（1）临水侧为高水位，背水坡为相应水位。
本组合的计算目的：①计算背水坡可能最高的逸出点位置、背水坡逸出段及背水坡基础表面出逸比降，用于背水坡渗流安全复核、反滤层及排水设施设计；②背水坡面可能最高的浸润线，用于背水边坡稳定计算；③当堤身、堤基土的渗透系数大于10-3cm∕s时，计算渗流量，用于分析防渗措施对本工程运行要求的可行性和背水坡排水设施设计（对于大坝均要求进行渗流量计算）。
对上述第①、②种计算目的工况，堤身、堤基的渗透系数则取小值平均值，对第③种计算目的工况则取大值平均值。
（2）临水侧为高水位，背水坡为低水位或无水。
本组合的计算目的：①背水坡面可能最高的浸润线，用于背水坡边坡稳定计算，相应各土体的渗透系数取小值平均值；②复核局部渗流稳定及进行反滤层设计，则进行局部渗流稳定性复核土体的渗透系数取小值，其上、下部位土体的渗透系数取大值平均值。
挡土墙的渗流计算
挡土墙的渗流计算引言：挡土墙是一种常见的土木工程结构，在公路、铁路、水利、建筑等领域得到广泛应用。
挡土墙的主要作用是抵抗土体的压力，防止土体的滑动和坍塌。
为了确保挡土墙的稳定性，渗流计算是一个重要的步骤，它可以帮助我们评估挡土墙的渗流情况，为工程设计提供依据。
本文将介绍挡土墙的渗流计算方法及其应用。
一、挡土墙的渗流模型1. 渗流模型的建立挡土墙的渗流可以视为通过土体的水流动过程，在渗流计算中常使用Darcy定律进行模拟。
Darcy定律描述了渗透流体通过孔隙介质的速度与压力梯度之间的关系，可以表达为:Q = k * A * (dh/dl)其中，Q是单位时间内通过挡土墙的水流量，k是土体的渗透系数，A是挡土墙的有效截面积，dh/dl是渗流方向的压力梯度。
2. 渗透系数的确定渗透系数k是描述土壤渗透性能的参数，它受土壤种类、孔隙率、土体颗粒大小等因素的影响。
常见的确定渗透系数的方法有实验室试验和现场测试。
实验室试验一般采用孔压法或渗透仪法，通过对土样进行水力试验获得渗透系数。
现场测试可以利用水头法或灌注法等进行，通过现场实测数据推算渗透系数的值。
3. 边界条件的设定渗流计算中需要设定边界条件，包括渗透边界和封闭边界。
渗透边界用于模拟水流进入或流出挡土墙的情况，封闭边界则用于描述土体表面或底部的防水措施。
通过合理设定边界条件，可以模拟不同工况下的渗流情况。
二、挡土墙的渗流计算方法1. 数值计算方法数值计算是一种常用的挡土墙渗流计算方法，它将挡土墙区域离散化为有限个小单元，利用有限元或有限差分等数值方法求解渗流方程，得到水流速度场和压力场。
数值计算方法能够解决复杂的渗流问题，但对计算精度和计算时间有一定要求。
2. 解析计算方法解析计算是一种基于解析解的挡土墙渗流计算方法，通过假设土体的渗透系数分布规律和边界条件，利用水流方程的解析解进行计算。
解析计算方法通常适用于简化的渗流问题，计算速度较快，但对土体和边界条件的假设要求较高。
渗流力学达西定律公式
渗流力学中的达西定律公式是描述液体在多孔介质中流动的重要公式。
公式如下：
q=-K*A*（ΔP/L）
其中，q表示流速，K表示多孔介质的渗透率，A表示多孔介质的横截面积，ΔP表示压力差，L表示渗流路径的长度。
这个公式表明，流速与压力差成正比，与渗流路径的长度和多孔介质的渗透率成反比。
它基于一系列物理假设，包括液体是不可压缩的，多孔介质是各向同性的，流动是稳态的，以及忽略重力和惯性力的影响。
值得注意的是，达西定律公式只适用于层流状态，不适用于湍流状态。
在层流条件下，液体在多孔介质中流动时，流速与压力差成正比，并且流量与横截面积和压力差的乘积成正比。
在湍流条件下，流速和压力差之间的关系更为复杂，需要考虑更多的因素。
此外，渗透率K是描述多孔介质性质的重要参数。
它反映了多孔介质对液体流动的阻力，并与多孔介质的孔隙率、孔隙大小和分布等因素有关。
在多孔介质中，渗透率越大，表示阻力越小，流速越大。
在实际应用中，达西定律公式被广泛应用于石油、水文地质等领域。
通过测量多孔介质的渗透率、横截面积、压力差等参数，可以计算出流速和流量等参数，从而更好地了解液体在多孔介质中的流动规律。
这有助于优化资源开发、提高能源利用效率、保护生态环境等方面的工作。
各种岩土与渗流有关的参数经验值
各种岩土与渗流有关的参数经验值在岩土工程和渗流研究领域，有许多参数与土壤和岩石的力学特性和渗流行为密切相关。
下面是一些常见的与岩土和渗流有关的参数的经验值：1. 孔隙比（Porosity）：指土壤或岩石中的孔隙体积与总体积之比。
孔隙比越大，土壤或岩石的渗水性能越好。
在常见的土壤中，孔隙比通常在0.3到0.6之间。
2. 孔隙度（Void ratio）：指土壤或岩石中的孔隙体积与固体颗粒体积之比。
孔隙度相对于孔隙比更加直观，其定义为孔隙比除以1减去孔隙比。
通常，土壤的孔隙度在0.3到1.0之间。
3. 孔隙水压力（Pore water pressure）：指孔隙中水的压力。
孔隙水压力对于土壤和岩石的力学性能和渗流行为有重要影响。
通常用负值表示，例如在地下水位以上的地方，孔隙水压力为正压，而在地下水位以下的地方，孔隙水压力为负压。
4. 饱和度（Saturation）：指土壤或岩石中孔隙被水填充的程度。
饱和度越高，土壤或岩石的渗水性能越好。
饱和度通常用百分比表示。
5. 渗透率（Permeability）：指土壤或岩石介质通过单位厚度的体积流体的能力。
渗透率与岩土介质的孔隙结构密切相关，可以用来描述介质的渗流能力。
常见的相关参数有比渗透率、Darcy速度等。
6. 空隙度（Void ratio）：指土体中孔隙体积与固体体积之比。
土体的空隙度与土体的孔隙率有类似的概念，但是空隙度通常是在已知土壤体积时求解。
7. 粒径分布（Particle size distribution）：指土壤或岩石颗粒的大小分布情况。
土壤或岩石的颗粒大小对于其渗流行为具有重要影响。
常见的表示方法有累积曲线、粒度曲线等。
8. 含水层厚度（Aquifer thickness）：指地下水位以下的连续水域的垂向厚度。
含水层厚度与地下水的储存量和补给能力有关。
9. 渗流长度（Flow path length）：指渗流路径的水平或垂直长度。
渗流长度是指流体流经岩土体的路径长度，该参数影响着渗流速度和渗流方向。
渗流计算
q = vA = kJA
上式是水在土中渗透的基本规律，称为渗透定律或达西定律。 达西定律虽然只适用于线性阻力的层流运动，但在工程实践中，超过 达西定律上下限的局部区域与整个渗流场相比较经常是不大的，且大多数 自然状态土中的渗流均能基本上符合层流规律或偏离不远，故一般均可简 化为符合达西定律的问题来处理。 2）渗透系数的确定 2.1）单层土渗透系数的确定 单层土的渗透系数是由现场或室内实验确定的。工程设计中土的渗透 系数作为基本资料由地勘专业提供。单层土假定为各向同性土，则土中任 意一点、任意方向的渗透系数相等，即 Kx=Ky=Kz。 2.2）各向已性土渗透系数的确定 实际工程中的土层一般都具有各向异性，如冲积土层、碾压土层等。 由于层次的存在，土层的水平向渗透系数长大于垂直向渗透系数。对各种
（焦建华） 焦建华）
中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 2010.12.30
目
录ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、渗流计算的基本知识 ...........................................................................................1 一） 、渗透与渗透影响 .......................................................................................... 1 1）渗透 ........................................................................................................................ 1 2）渗透影响 ................................................................................................................ 1 3）渗透变形及判别 .................................................................................................... 2 二） 、渗流计算的基本原理及渗透系数 .............................................................. 3 1）达西定律 ................................................................................................................ 3 2）渗透系数的确定 .................................................................................................... 3 3）渗透系数的应用 .................................................................................................... 5 三） 、渗流计算的基本方程 .................................................................................. 6 二、大坝、 大坝、堤防渗流计算 ...........................................................................................6 一） 、土石坝渗流计算 .......................................................................................... 6 1）渗流计算的目的 .................................................................................................... 6 2）渗流计算的内容 .................................................................................................... 6 3）渗流计算工况及水位组合的选择 ........................................................................ 7 4）渗流计算的方法 .................................................................................................... 9 5）渗透系数的选用 .................................................................................................. 10 6）渗透稳定计算 ...................................................................................................... 10 7）渗透稳定结果分析 .............................................................................................. 11 二）堤防渗流计算 ...............................................................................................11 1）增加了渗流量计算条件 ...................................................................................... 11 2）水位组合结合堤防工程的特点 .......................................................................... 11 3）根据堤防功能特点，增加了一种计算模型 ...................................................... 11 三、水闸、 水闸、泵站渗流计算 .........................................................................................12 1）与土石坝渗流计算的比较 .................................................................................. 12 2）渗流计算的目的 .................................................................................................. 12 3）渗流计算的工况及水位组合选择 ...................................................................... 12 4）渗流计算的主要方法 .......................................................................................... 13 5）侧向绕渗 .............................................................................................................. 24
水在土中渗流的阻力系数计算公式
水在土中渗流的阻力系数计算公式
水在土中渗流的阻力系数是指水在土壤中流动时所受到的阻力大小。
它是描述水在土壤中渗透能力的重要指标，对于土壤的渗透性以及水的运移特性具有重要的影响。
水在土中渗流的阻力系数通常由土壤的孔隙度、粒径分布、孔隙结构、土壤水分含量等因素决定。
孔隙度是指土壤中的孔隙空间占总体积的比例，它决定了土壤中的水分保存和运移能力。
孔隙度越大，土壤中的水分运移能力越强，阻力系数越小。
粒径分布和孔隙结构对土壤的渗透性也有重要影响，粒径越均匀，孔隙结构越发达，土壤的渗透性越好，阻力系数越小。
土壤水分含量是影响水在土中渗流阻力系数的另一个重要因素。
当土壤水分含量较低时，土壤颗粒间的接触面积增加，阻力系数增大；当土壤水分含量较高时，水分填充土壤孔隙，使水分运移更加困难，阻力系数也增大。
了解水在土中渗流的阻力系数对于土壤水分管理、水资源的合理利用以及防止土壤侵蚀等方面具有重要意义。
根据阻力系数的大小，可以判断土壤的渗透性能，从而合理安排农田灌溉和排水，提高水资源的利用效率。
因此，对于水在土中渗流的阻力系数的研究和计算具有重要的理论和实际意义。
通过深入研究土壤的孔隙结构、水分运移规律等因素，
可以建立准确的阻力系数计算模型，为农业灌溉、水资源管理等提供科学依据，实现水资源的高效利用和土壤的合理管理。
这将有助于保护环境、提高农业生产效益，实现可持续发展的目标。
考虑渗流的基坑支护结构上的水土压力计算
考虑渗流的基坑支护结构上的水土压力计算摘要：分析了渗流对水土压力的影响，指出用经典的土力学理论计算基坑的水土压力时所得的数值与实际相差较大；提出了新的考虑地下水渗透力影响的水土压力计算方法。
该方法对非均质土层基坑工程及边坡工程均适用。
关键词：基坑；水土压力；渗流；渗透力Abstract：Seepage influence to water and soil pressure is analyzed in this paper. The difference between actual value and the value derived from classic soil mechanical theory, when computing water and soil pressure, is quite great. A new method which takes permeability pressure of underground water into consideration has been put forward. It is can be applicable to heterogeneous soil foundation pit and also to slope.Key words：foundation pit;water and soil pressure;seepage;permeability pressure 中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：1 引言随着我国大规模建筑基坑和地下工程的发展，支护结构设计计算中的许多问题逐步凸现出来。
支护结构上的水土压力计算得到越来越多的重视和讨论[1，2]。
其中一个主要的原因是由于地下水引发的工程事故不断发生。
据统计，由于水引发的工程事故约占21.4%[3]。
另一方面，大量的实测结果表明：支护结构上的实际内力远小于计算值。
孔隙水压力计原理及现场应用技术
计算公式： u k ( fi2 f02 )
u 式中 —孔隙水压力（kPa）；
k —标定系数（kPa/Hz2）；
f i —测试频率（Hz）； f 0 —初始频率（Hz）。
16
17
KB6-4(18.5m)
日期
KB6-3(14.5m)
KB6-2(10m)
孔隙水压力计算表
7
第二章---孔隙水压力计埋设安装
（3）将孔隙水压力计前端的透水石和开孔钢管卸下，透水石放 入盛水容器中浸泡24h以上或用开水热煮1-2h，以快速排除透水石中 的气泡，然后浸泡透水石至饱和，孔隙水压力计端部空腔内要注满清 水，并在清水中装上透水石,埋设前透水石应始终浸泡在水中，严禁 与空气接触；
（4）为了防止孔隙水压力计进水口被泥浆堵塞，埋设时进水口 要用清洗干净且以水饱和的中砂、细砂用钢丝网包裹，组成直径约 8cm的人工滤层。埋设时应避免孔隙水压力计空腔内的清水流出而影 响测值的可靠性。
方法一：该方法的优点是埋设质量容易控制，缺点是钻孔数量 多，比较适合于能提供监测场地或对监测点平面要求不高的工程。
方法二：此种方法的优点是钻孔数量少，比较适合于提供监测 场地不大的工程，缺点是孔隙水压力计之间封孔难度很大，封孔质 量直接影响孔隙水压力计埋设质量，成为孔隙水压力计埋设好坏的 关键工序，封孔材料一般采用膨润土泥球。
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第二章---孔隙水压力计埋设安装
2、埋设方式 （1）土石坝中埋设 土石坝内、坝基埋设孔隙水压力计,可在大坝施工时埋设,也可以 在大坝建成后钻孔埋设。前者能保护孔隙水压力计,但引出电缆难度 较大,甚至无法实现；后者必须重新钻孔,但可以提高仪器埋设的完好 率。 钻孔埋设：为了维持坝体渗流条件,坝体钻孔必须采用干钻,并 尽量用麻花钻,严禁泥浆固壁。如有塌孔、缩孔现象,必须套管跟进, 套管长度为1.5～2.0m。钻孔倾斜度要求≤20/100。
水在土中渗流的阻力系数计算公式
水在土中渗流的阻力系数计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：水在土中的渗流是土壤水文循环中的一个重要环节，了解水在土中的渗流性质对于灌溉、排水、防渗等工程具有重要意义。
而水在土中的渗流过程受到土壤的阻力影响，因此需要计算水在土中的渗流阻力系数。
水在土中渗流的阻力系数通常采用Darcy定律进行计算。
Darcy定律是描述渗流过程的一种经验定律，它表示单位时间内液体通过孔隙介质的体积与单位时间内的液体通过该介质所需的压差成正比。
根据Darcy定律，水在土中的渗流速度v可以用以下公式表示：v = -K×(dh/dL)v为渗流速度，K为土壤的渗透系数，dh为流体在孔隙介质中的压力差，dL为渗流的距离。
在水平方向上，可以将dh/dL替换为水头h，即：根据上述公式，可以得出水在土中渗流的速度与土壤的渗透系数成正比。
而土壤的渗透系数与渗流过程中的阻力系数密切相关。
渗透系数K可以用下述公式表示：K = k×hk为土壤的渗透率，h为流体在孔隙介质中的水头。
渗透率k是描述土壤对水的透过性能的指标，它与土壤的孔隙结构、颗粒分布、孔隙的大小和形状等因素有关。
一般来说，渗透率越大，土壤对水的渗透能力越强。
在实际工程中，需要计算水在土中渗流的阻力系数，以了解土壤的透水性能。
水在土中的渗流会受到多种因素的影响，包括土壤颗粒的大小、孔隙结构、水头差、渗透率等。
为了准确地计算水在土中的渗流阻力系数，需要进行试验测定或数值模拟，以获得相关的数据。
一般来说，计算水在土中的渗流阻力系数可以采用以下步骤：1. 对土壤进行取样，并确定其物理、力学性质；2. 进行室内试验或野外观测，测定土壤的渗透率k；3. 根据渗透率k和水头差h，计算出土壤的渗透系数K；4. 将渗透系数K代入Darcy定律公式，计算水在土中的渗流速度v；5. 根据渗流速度v和水头差h，计算水在土中的渗流阻力系数。
水在土中的渗流阻力系数计算是一个较为复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
孔隙压力系数
孔隙压力系数一、孔隙压力系数是土体力学中的一个重要参数，用于描述土体中孔隙水对土体有效应力的影响。
在水文地质、土木工程和岩土工程等领域，孔隙压力系数的研究对于地下水流、土体变形以及工程稳定性的分析具有重要的意义。
本文将详细介绍孔隙压力系数的定义、计算方法、影响因素以及在实际工程中的应用。
二、孔隙压力系数的定义孔隙压力系数通常用符号"B"表示，定义为孔隙水压力与孔隙水所受有效应力之比。
其表达式为：孔隙水压力是指土体中孔隙水的压力，而有效应力是指除去孔隙水压力后的土体实际承受的应力。
孔隙压力系数的值通常介于0到1之间，其值越接近1，表示孔隙水对土体的影响越显著。
三、孔隙压力系数的计算方法孔隙压力系数的计算可以通过实验测定或理论计算两种途径。
实验测定：通过室内或现场的试验，测定土体中的孔隙水压力和有效应力，然后利用上述定义的公式计算孔隙压力系数。
理论计算：孔隙压力系数的理论计算常基于土体的物理性质和孔隙水流动的特性。
常见的理论方法包括孔隙水压力与有效应力之比的理论模型，如卡尔曼公式等。
四、影响孔隙压力系数的因素土体类型：不同类型的土体对孔隙水的响应不同，因此土体的颗粒结构、孔隙分布等因素会影响孔隙压力系数的大小。
孔隙水流动性：孔隙水的流动性越强，孔隙压力系数的影响越显著。
土体孔隙结构的渗透性和渗流能力是影响孔隙压力系数的重要因素。
有效应力水平：在不同的有效应力水平下，孔隙压力系数可能表现出不同的特性。
在高有效应力水平下，孔隙压力系数的影响可能相对较小。
五、应用领域水文地质：孔隙压力系数在地下水流分析中扮演重要角色，帮助理解地下水运动及其对地下结构的影响。
土木工程：在土体变形和基础稳定性分析中，孔隙压力系数是评估土体变形和工程稳定性的关键参数。
岩土工程：孔隙压力系数在岩土工程领域的地下工程设计和施工中具有重要的应用，尤其是在考虑地下水对边坡稳定性和基坑工程的影响时。
六、孔隙压力系数作为描述土体孔隙水对有效应力影响的参数，在土体力学和水文地质领域具有广泛的应用。
02-2.6渗流压力及临界水力梯度ppt
Gd ≥ γ’ (单位体积)
Gd = γ’ （临界状态）
即 γw icr = γ’
临界水力梯度：icr = γ’ /γw
Critical hydraulic gradient
土力学 Soil Mechanics 廖红建教授主讲
破坏作用：影响土体渗流稳定性、对渗流变形 产生很大影响。同时，渗流过程中产生的冲刷 作用，也称机械潜蚀，也是一种破坏作用。
α
γwLF
对长度 L、截面积F、水头差ΔH= (H1-H2)的水柱体BA进行受力分析。 前提：忽略渗流水惯性力 B截面总水压力： f1= γw h1 F A截面总水压力： f2= γw h2 F 水流自重： f3= γw L F 土的颗粒骨架对水的总阻力： f4 = TLF BA水柱体的自重在流线方向上的分力： f5= γw L F cosα
2.6 渗流压力及临界 水力梯度
廖红建教授 主讲
渗流压力
渗流压力 Seepage pressure 当地下水渗流时，水在土的孔隙中发生流动，会对土 的颗粒骨架产生作用力，称为渗流压力，也称动水压 力Gd (KN/m3) 。
渗流的水也会受到土的颗粒骨架的阻力T ( KN/m3) T = -Gd
T （ Gd ）公式的推导
沿渗流水柱体BA流线方向上力的 平衡关系式 γwh1F+γwLFcosα-γwh2F-TFL=0 （a） 消去F，并把
cos α ＝（z1－z2）/L 代入，整理有
γ wh1+ γ w(z1-z2) -γ wh2 - TL=0 γ w[(z1-z2) +(h1-h2) ]－ TL=0 （b）
由于 z1＋h1=H1， z2＋h2=H2
i=(H1-H2)/L= [(z1-z2)+(h1-h2)]/L （c） 整理得到 T＝ γw i 即渗流压力 Gd＝ － γw i 负号表示两者方向相反， Gd与渗 流方向一致
孔隙水压力消散率计算公式
孔隙水压力消散率计算公式摘要：一、孔隙水压力消散率计算公式简介二、孔隙水压力消散率计算公式的推导三、孔隙水压力消散率计算公式在实际工程中的应用正文：孔隙水压力消散率计算公式是土力学中一个重要的公式，用于描述孔隙水压力在固结过程中的消散速率。
在实际工程中，准确计算孔隙水压力消散率对于预测地基沉降、分析岩土工程问题具有重要意义。
一、孔隙水压力消散率计算公式简介孔隙水压力消散率计算公式如下：消散率= (1 / 孔隙水压力) * (d / dt)其中，消散率表示单位时间内孔隙水压力的变化率，单位为帕/秒；孔隙水压力表示土体中孔隙中的水压力，单位为帕；d 表示孔隙水压力随时间的变化量，单位为帕；t 表示时间，单位为秒。
二、孔隙水压力消散率计算公式的推导孔隙水压力消散率计算公式的推导过程如下：1.根据达西定律，孔隙水压力与时间的关系为：d = k * i * l / A，其中k 为渗透系数，i 为水力坡度，l 为渗径，A 为渗流面积。
2.对上式求导得：d / dt = (k * i * l / A) * (1 / R) * (dR / dt)，其中R 为土体固结过程中的应力比。
3.将d / dt代入消散率公式得：消散率= (1 / 孔隙水压力) * (k * i * l /A) * (1 / R) * (dR / dt)。
三、孔隙水压力消散率计算公式在实际工程中的应用在实际工程中，孔隙水压力消散率计算公式主要用于以下几个方面：1.地基沉降分析：通过计算孔隙水压力消散率，可以预测地基在施工过程中的沉降速度，从而为地基处理和基础设计提供依据。
2.岩土工程问题分析：在岩土工程中，孔隙水压力消散率对于分析边坡稳定性、地下水控制等问题具有重要意义。
3.基础施工监控：在基础施工过程中，通过监测孔隙水压力消散率，可以及时发现施工问题，如施工顺序不合理、排水不畅等，从而及时采取措施，保证施工质量。
费力普恩公式 孔隙压力
费力普恩公式孔隙压力
费力普恩公式是描述流体在孔隙介质中流动的经典模型之一，它描述了孔隙压力与渗透率、流体粘度、流体密度、介质孔隙度等因素之间的关系。
费力普恩公式可以用来计算孔隙介质中的渗流速度和渗透率，是岩石物理学和岩石工程学领域中的重要理论基础。
费力普恩公式可以表示为，Q = (πΔP)/ (8μL) k A，其中Q表示单位时间内通过介质的液体体积，ΔP表示压力差，μ表示流体的粘度，L表示介质长度，k表示渗透率，A表示介质截面积。
这个公式表明了孔隙压力与流体流动速度之间的关系，可以帮助工程师和研究人员更好地理解和预测地下水流、油气田开采中的渗流行为。
孔隙压力是指介质孔隙中的流体所受的压力，它是描述孔隙介质中流体状态的重要参数之一。
在地下水、油气田开采等领域，孔隙压力的变化对于流体的渗流和储集具有重要影响。
孔隙压力的大小受到地下水位、地层压力、流体密度等多种因素的影响。
在地质工程中，准确地测定和分析孔隙压力的大小和变化，对于合理开采地下水资源、油气资源具有重要意义。
综上所述，费力普恩公式是描述孔隙介质中流体流动的重要模型，而孔隙压力则是描述孔隙介质中流体状态的重要参数，它们在地下水资源、油气田开采以及岩石工程等领域具有重要的理论和应用价值。
通过深入理解和研究这些理论，可以更好地指导工程实践和资源开发。
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等于相对于静水时的压力水头损失（水头损失全部由压力水头承担），此段话比较绕，理解 不了也没关系，下面以顺流减压进行推导。
以黏土层底面为基准面，A 点总水头： H H2 x 计算段总水头损失： h1 x i D 点总水头： H H h1 H2 x x i D 点位置水头： x D 点压力水头： uD H x H1 x i
实战中的运用：
此方法实际就是上述的顺流减压公式。
此方法实际就是上述的顺流减压公式。 若按逆流曾压则为：30+45/2=52.5
此题若按顺流减压则为：
i sin 28
hw 6 i sin 28 6 6 6sin2 28 6 cos2 28
任意点 D 的孔隙水压力万能公式： 1、按顺流减压:（从总水头高处往低处 计算是即为顺流向）
uD H2 x i ， i h / L
2、按逆流增压: （从总水头低处往高处 计算是即为逆流向）
uD H1 (L x) i H1 (L x) h / L H2 x i
（注：式中 H1、H2 分别为逆流向和顺流向 D 点的静水压力水头）
顺流减压，逆流增压—扫地僧
最近大家问了很多渗流的问题，自己也好好总结了一下。岩土考试涉及到渗流情况的孔 隙水压力计算时，基本都可归结为 8 个字：顺流减压，逆流增压。渗流可以理解为水流，流 速很慢的水流，沿渗流方向移动，相当于顺流而，受到的水压力减小，即为顺流减压。逆 渗流方向移动，相当于逆流而上，压力增大，即为逆流增压。