00 岩土工程渗流 综述

堤基渗漏及堤后覆盖层薄
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
水闸： 闸基渗流 接触渗流破坏
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况Leabharlann Baidu
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
基坑： 支护的受力 底拱、基坑内降水 周围降水
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渗流力学概况
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渗流理论及分析计算方法发展



早期：简单解析解，流网、电模拟 50年代后，由数学发展，导致较多解析解，近 似解。 80年代，数值方法发展起来； 80年代，各种地球物理方法应用于渗漏探测和 找水； 90年代，非饱和渗流理论发展。
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我国防渗工程处理方法发展


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教材简介——章节内容







简介，复习 第1章 水力学基础 第2章 地下水渗流力学基础 重点介绍，部分复习 第3章 地下水渗流微分方程 第4章 河渠地下水渗流理论 可简化为一维问题 的计算方法 第5章 地下水井流理论 五种常见特例的简 第6章 地下水渗流的理论计算 化计算方法（规范） 第7章 地下水渗流的测试 简要介绍 第8章 地下水渗流的模拟与数值计算 简要介绍 第9章 地下水渗流的反分析方法 不详细介绍 第10章 地下水渗流与废弃物处置 自己看看

随着相关学科的不断发展和完善，实验方法的逐 渐改进，计算机在渗流计算中的普遍应用，渗流 逐步形成具有自己的理论、研究方法和应用范围 的独立学科。
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工程渗流问题
(1)在水利工程中

闸坝渗漏问题；下游浸没；土坝中渗流作用引起的冲蚀 和滑坡等破坏；渗透破坏和渗透变形导致垮坝
渗流引起的基坑边坡失稳、基坑支护结构的破坏及基坑 涌水造成的淹没； 基坑降水引起的周围土体移动，引发的地面建筑和地下 设施破坏； 地基处理中的排水固结 地下室抗浮问题
a、多孔介质及边界对水的作用 （渗流场的水头、流量分布） b、水对多孔介质的作用 （渗流体积力，介质的抗渗能力） c、水对结构物的作用 （对边界约束的反作用力） d、水与多孔介质的作用偶合 （固结）
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二、渗流力学的发展进步

a：渗流理论及分析计算方法发展

b：我国防渗工程处理方法发展 c: 我们正在进行的工作
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
土坝坝体渗流、坝基渗漏、漏水通道、水位骤降
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
堤防： 堤身透水 堤基渗漏及堤后覆盖层薄 水位骤降滑坡
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渗流力学概况
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三、渗流问题研究的关键
1、力学概念判断 2、地质、水文条件研究，参数确定 3、分析计算：解析分析方法、数值方 法或物理模拟；工程类比 4、探测与监测及分析 5、工程处理
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教材简介
地下水渗流力学
王俊杰 陈亮 梁越 编著 中国水利水电出版社 2013. 5.
作为一本主要参考书 希望不是唯一读本
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主要参考书

毛昶熙主编，《渗流计算分析与控制》，水利电力出版社， 1990 吴吉春，薛禹群主编，《地下水动力学》中国水利水电出 版社，2009 苑莲菊，李振栓等编著，《工程渗流力学及应用》，中国 建材工业出版社，2001。 刘杰 《土的渗透稳定与渗流控制》 水利电力出版社 1992 陈崇希，地下水动力学(第五版)，地质出版社，2011 杨光煦，《砂砾地基防渗工程》，水利电力出版社， 1993。
针对岩土工程补充内容

渗透破坏的主要类型与判据 渗流控制的常用工程措施 地下结构物的水压力计算 基坑开挖过程的渗流控制方法 排水固结处理地基中的渗流计算 边坡稳定分析中的渗流计算
会提前给参考资料
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教学目标



掌握渗流力学的基本概念 学习渗流问题的主要分析计算方法 了解工程应用中解决渗流问题的主要措施、方法 了解渗流研究中存在的问题，目前的研究进展
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
矿山： 涌水问题 抽水沉降 其他： 采油理论 灌浆理论
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渗流研究的特点



对象：广义——流体在地下流动； 狭义——水在多孔介质中的运动。 复杂性：研究大尺度问题； 介质非均匀性：各向异性，渗透系数量级 变化。
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渗流研究的内容：








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主要参考书





张在明著，《地下水与建筑基础工程》，中国建筑工业 出版社，2001。 吴林高等编著，工程降水设计施工与基坑渗流理论， 2003 钱家欢，殷宗泽主编，土工原理与计算（第二版），中 国水利水电出版社，1996。 邓英尔，刘慈群等，《高等渗流理论与方法》，科学出 版社，2004 朱学愚，谢春红，《地下水运移模型》，中国建筑工业 出版社，1990 刘光尧，陈建生，同位素示踪测井，1999
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
地下结构： 水压力 浮力 岩石渗流
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渗流力学概况
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渗流力学概况
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
土质边坡： 降雨或水管 引起的边坡 破坏
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
水资源与环境： 抽水问题 污水运动 地面沉降 城市地下开发引起的地下水变化 水库浸没
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渗流力学概况
初始渗流场的模拟

模型边界：西、南边至珠江江心，东边至车陂涌中 心，北边至山地分水岭，均为不透水边界。
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渗流力学概况
现有结构物的影响
与初始渗流场比较（局部）
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渗流力学概况
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
软土固结： 砂井、塑料排 水板 真空预压
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渗流力学概况
50年代从国外引进了乌卡斯工法施工混凝土连续墙 80年代后: 从德国引进了液压抓斗、液压洗槽机等施工混凝土 连续墙 振动沉模防渗板墙技术 劈裂帷幕灌浆技术 高压喷射灌浆防渗技术 土工膜防渗技术 级配料灌浆技术
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我们正在进行的工作



北江大堤渗流分析 潮州供水枢纽工程水库浸没问题研究 南沙真空预压地基处理 城市地下空间开发活动的环境影响研究 强渗流条件下的深基坑支护设计技术研究 地下室抗浮问题

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渗流理论及分析计算方法发展




1852年H.Darcy定律： 1863年Dupuit假设；缓变流。完整井公式； 1925年 Terzaghi（太沙基）提出有效应力概 念和一维固结理论； 1932年 Muskat 稳定承压不完整井公式 1941年 Biot（比奥）提出比奥固结理论 1950年 Jacb.Bear 推出渗流连续性方程
(2)在建筑工程中



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工程渗流问题
(3)在采矿工程中

矿坑突水造成的矿井淹没、矿山排水设计。
(4)在农业工程中

灌渠渗漏问题、因渗漏和灌溉渗入引起的土地湿化、盐碱 化、农田排水工程设计和盐碱地改良。
地震引起的沙土液化、水库蓄水诱发的地震 大量抽取地下水或开采液体矿产引起的地面沉降。
(5)与渗流有关的环境问题
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综述

一、渗流力学概况 二、渗流力学的发展进步 三、渗流问题研究的关键
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渗流力学概况
渗流力学研究的应用对象
水坝： 坝基渗漏（岩基、砂层） 扬压力 土坝坝体渗流 绕坝头渗流 漏水通道 水位骤降。
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渗流力学概况
绕坝头渗流
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渗流力学概况
英德空子水库
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渗流力学概况
《岩土工程渗流》 综述
土木工程系
授课教师：曹洪、骆冠勇
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课程简介

“岩土工程渗流”的定位 广义的渗流：流体在多孔介质中的运动
按流体分类：气体、液体（水、油、溶质）、混合体 （水泥浆）……

狭义的渗流：水在多孔介质中的运动
地下水渗流：饱和渗流——地下水主要由重力驱动 非饱和渗流：重力、毛细力、分子吸引力等等

地下水渗流：主要研究狭义的渗流 岩土工程渗流，是岩土工程中地下水渗流理论研 究和应用。
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课程简介

渗流是许多基础学科不可缺少的组成部分。
水力学、土力学、岩石力学、工程地质学、水文地质 学、环境学等，一般均有一部分讲述

渗流也是许多应用学科的重要理论基础。
水工结构、农田水利、地下水供水工程、矿业工程、 岩土工程和基础工程、环境工程