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。
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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。