PPT《第二章》

第四节 土的透水性和毛细性

一、土的透水性水在土孔隙中渗透流动的性能.称为土的透水性.不同类型的土,孔隙大小不同,透水性也不同,在绝大多数情况下,水在天然土层中以层流形式运动,服从达西(Darcy)定律.如粗粒土的孔隙大,连通性好,透水能力强,水在其中的流动一般呈层流状态,服从达西定律,即? 式中:?V为水在土中的渗透速度(cm/s);

K为渗透系数(cm/s);

I为水力坡度.上式中的渗透速度不是地下水的实际流速,而是通过过水断面的地下水流量与垂直水流的过水断面面积的比值.即单位时间通过单位截面的水量.渗透系数是水力坡度为1时的渗透速度,是反映土透水性的一个重要指标.一般通过室内渗透试验和野外抽水试验方法测定土的渗透系数.巨粒土中孔隙粗大,地下水可在其中以较大流速运动,呈紊流形式,服从哲才(A.Chezg)定律,即?

二、土的毛细性 土的毛细性是指水通过土的毛细孔隙在弯液面力的作用下向各个方向运动的性能.水在毛细孔隙中运动的现象,称毛细现象.土中毛细水的上升可造成土壤的沼泽化和盐渍化,建筑物地基受毛细水浸湿后稳定性降低.因此,研究土的毛细性具有重要的实际意义.评价土毛细性的指标有毛细上升高度、毛细上升速度和毛细压力,实际应用的主要是毛细上升高度.土中毛细水上升达到的最大高度,称为毛细上升高度.根据毛细定律,毛细水上升的高度与水的表面张力成正比,与毛细管直径成反比,即 式中:Hc为毛细上升高度(m);

为水的表面张力系数(N/m);

为水的密度(g/cm3);

g为重力加速度(9.81m/s2);

D为土中孔隙的平均直径(mm).常温下纯水的表面张力系数N/m,水的密度=1g/cm3,则毛细上升高度只与毛细管直径有关,此时的毛细上升高度为 上式说明,毛细上升高度与毛细管直径成反比,即毛细孔隙越小,毛细上升高度越大. ........