第二章_土的渗透性与渗流

为本 问题，提出问题和解决问题。
back
优秀生和基础一般学生占少数，大部
学生特点 分同学处于中间水平。
采用动画，视频，图片，实例等直观
采取措施 性较强的教学材料，让学生对所学知
识点有直接的感官认识，加强理解。
back
土粒对水流 的阻力应为F
F whA
JFwhA
渗流作用于单位土体的力 jAJLA whLAiw
说明：渗透力j是渗流对单位土体的作用力，是一种体积力，其大 小与水力坡降成正比，作用方向与渗流方向一致，单位为kN/m3
渗透力的存在，将使土体内部受力发生变化，这种变化对 土体稳定性有显著的影响
渗透力方向与 重力一致，促 使土体压密、 强度提高，有 利于土体稳定
工程实例——Teton坝
5 破坏时 （12:00过后）
6 破坏后
渗透破坏实例二
渗流滑坡: 在向下的渗透力作用下，山坡土体抗剪强度降低，土体向下滑动
降雨入渗引起的滑坡
香港1900年建市，1977年成立土力工程署 港岛1972 Po Shan 滑坡 (~ 20,000 m3)(67 死、20 伤)
渗流力与重力方向相 反，当渗透力大于土 体的有效重度，土粒 将被水流冲出
渗流方向近乎水平，使土 粒产生向下游移动的趋势， 对稳定不利
渗透破坏实例一
坝基渗流: 在向上的渗透作用下，坝基表层局部土体颗粒会发生悬浮移动的现象
渗流
坝体 粘性土k1<<k2
砂性土k2
工程实例——Teton坝
1 破坏前
2 破坏时 （上午10:30左右）
概况： Teton坝位于美国Idaho州的Teton河上，是一座防洪、发电、旅
游、灌溉等综合利用工程。最大坝高126.5m(至心墙齿槽底)。坝顶 高程1625m，坝顶长945m。建于1972-1975年，1976年6月失
工程实例——Teton坝
3 破坏时 （上午11:30左右）
4 破坏时 （上午11:57左右）
（一）教学思路
教育的艺术是使学生喜欢你wk.baidu.com教的东西。 ——卢梭
“螺旋式”的教学思路
巩固练习 课程讨论
案例分析
理论讲解
back
（二）教学方法和手段
预习
多媒体教学
提问
练习
预习引导出 本节知识点
理论—ppt 公式推导—板书 案例—图片、视频
强调教学互动 理解重难点
课堂：工程实例 课后：作业、答疑
back
牛 顿 第 三 定 律
渗透水流也会在土粒上施加一 个拖曳力，该力称为渗透力， 其作用方向与渗流方向一致。
渗透力 土粒
渗流
渗透力
Fa wh1A
h1
a
A
L
根据力的平衡: Fa Fb F
根据牛顿第三定律，试样的总 渗流力J和土粒对水流的阻力 F大小相等，方向相反
U形管左右两端的水位差为h
h
h2
b
Fb wh2A
（三）如何突出重难点
学习探究
典型工程 案例
归纳总结
为什么这么教
认知学习论 教学大纲 学生特点
习得
获得知识的过程 应用和巩固
迁移和转化 back
针对性
培养应用性人才——针对人才培养目 标安排课程内容。
与工程实践紧密结合，需要用学到的
实用性 知识解决具体工程问题。
以学生
坚持学生是课程教学的主体，以培养 能力为目标，引导学生在探索中发现
• 通过列举工程实例，加深我们对渗透力破坏的理解。
• 下次课我们将探讨可以采取哪些措施减少渗透力造成的土 体破坏。
说课
说课 流程
教什么
教学目标
使学生掌握水在 土中的渗流速度、 渗透力以及其所带 来的工程危害。
重难点
理解与掌握达西渗透 定律、渗透力。
怎么教
教学思路 教学方法与手段 如何突出重难点
第二章 土的渗透性
土的渗透性与达西定律 渗透力
渗透破坏工程实例
水在土中的渗流速度
1856年法国学者 Darcy对砂土的 渗透性进行研究
渗透试验播放 结论：
水在土中的渗透速度与试 样的水力梯度成正比
达西定律 v=ki
土的渗透系数，与土的种类， 级配，密实度有关
渗透力的概念
水在土中流动
受到土粒的阻力
Early 1972 滑坡前 June 1972 滑坡后
总结
• 通过回顾前面章节学过的土的物理性质，知道土是一种三 相体系，在水位差作用下，水可以在土中渗流。
• 通过达西渗透试验可知，水在土中的渗流速度与水力梯度 成正比。
• 水在土中流动，土粒阻碍水流的运动，此时，水流就会对 土粒施加一个拖曳力，称为渗透力。