土体渗透系数参考表
上海地区地基土分布及其工程性质表1 地基土构成与特征一览表
表2 地基土承载力设计值与特征值
（地基承载力设计值计算假定条件：条形基础，基础宽度b为1.50m，基础埋深d为1.00m，地下水位深度为0.50m。
）
表3 盾构设计、施工所需参数
备注：1、表中所列建议值系根据室内土工试验、原位测试及类同工程经验综合确定。
2、表中带“*”数据为利用本工程初勘及邻近浦三路车站~严御路车站区间、浦三路车站详勘报告数据并结合上海地区同类工程经验提供。
3、三轴UU、无侧限抗压强度、室内渗透系数、静止侧压力系数、室内基床系数为东明路~御桥路各车站及区间详勘试验数据综合统计成果。
4、扁铲、十字板试验为本次及浦三路车站详勘试验统计结果。
扁铲试验估算基床系数应力状态与实际工作中的应力状态不同，故KH值偏大很多，实用时需根据不同应力条件，土性、工况及变形量乘以不同的修正系数。
第①1层填土：普遍分布，层厚变化较大，一般为0.6~4.0m，土质松散不均匀，杂填土为主，夹碎石、砖块等杂质较多。
第②层可分为②1、②3层2个亚层
第②1层褐黄～灰黄色粉质粘土：拟建场地内大部分地段均有分布，局部填土较厚地段该层缺失，夹薄层粉土，可塑为主，中压缩性。
第②3层灰色砂质粉土,局部分布，桩号SCK47+200～SCK47+512段连续分布，其它地段呈零星分布，层厚变化大，桩号SCK47+200～SCK47+451段(JK6号孔附近)，由西向东层厚由3.0m渐厚至16.3m，JK6号孔向东逐渐尖灭。
该层土土质不均，夹薄层粘土，局部较多，松散，压缩性中等，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第③层可分为③1、③2、③33个亚层
第③1、③3层灰色淤泥质粉质粘土：场地内分布较普遍，土质不均匀，夹薄层粉砂，局部较多，流塑，土质软，压缩性高，属高灵敏土，开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。
第③2层灰色砂质粉土：场地内大部分地段分布,局部缺失，该层土质不均匀，夹薄层粘土，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第④层灰色淤泥质粘土：场地内分布较稳定，埋深厚度变化不大，夹薄层粉砂，流塑、属高灵敏土，开挖时受扰易发生结构破坏和流变。
第⑤层可分为⑤11、⑤1A、⑤12、⑤2、⑤3A、⑤3B、⑤4层7个亚层和⑤3T层一个透镜体。
第⑤11层灰色粘土：场地内分布较稳定，土质不均匀，夹薄层粉砂，该层土
的物理力学性质一般，软塑~流塑，高压缩性，开挖时受扰易发生结构破坏。
第⑤1A层灰色砂质粉土：场地内遍布，分布较稳定，土质不均匀，夹薄层粘土，松散~稍密，中压缩性，盾构在该层中掘进时阻力较大，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象，该层为场地内微承压含水层。
第⑤12层灰色粉质粘土夹粉砂：场地内分布较稳定，不均匀，土质一般，夹粉砂较多，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第⑤2层灰色粉砂：场地内呈不连续分布，主要分布在桩号SCK47+451以西，以东该层基本缺失，但至ZK12号孔处附近又有揭露，埋深、厚度变化不大，该层土质不均，夹薄层粘土，局部较多，中密，中压缩性，土质较好，也为微承压含水层，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第⑤3B层灰色粉质粘土，场地内普遍分布，软塑，中~高压缩性，不均匀，夹薄层粉砂，局部较多。
第⑤3T层灰色砂质粉土，为第⑤3B层中的透镜体，仅JK6及CJ105处揭露，土质不均，夹薄层粘土，稍密。
第⑤4层灰绿色粉质粘土，仅个别孔揭露，含氧化铁斑，可塑，土质较好。
第⑦层可分为⑦1、⑦22个亚层
第⑦1层草黄~灰色粘质粉土：埋深较深，仅部分钻孔揭露，夹薄层粘土，土质较好，稍密，中压缩性。
第⑦2层草黄~灰色粉砂：埋深较深，仅CZ106及JK12号孔处揭露，夹薄层粘土，土质较好，密实，中压缩性。
地下水由浅部土层中的潜水及赋存于⑤1A、⑤2层中的微承压水、赋存于⑦层中的承压水组成，主要补给来源为大气降水、地表泾流，受气候、季节、降水
量的影响而有变化。
场地⑤1A、⑤2层为微承压水层，⑦层为承压含水层，根据上海地区工程经验，微承压水位及承压水位一般均低于潜水位，埋深一般为地表下3~11m，随季节呈周期变化。
根据本次承压水观测结果和初勘以及相邻浦三路站及严御路站详勘承压水测试结果，⑤1A层微承压水水位埋深 5.11~5.35（-1.35~-1.47m），根据⑤2层微承压水水位埋深约为5.29~6.10m（-0.83~-1.19m），详见下表2-3。
⑦1层层顶埋深在46.0m以下，⑦2层层顶埋深在52.8m以下对本工程没有影响，因此未做观测工作。
土体渗透系数、静止土压力系数参考表
土类
k（m/s）
土类
k（m/s）
土类
k（m/s）
粘土
<5×10-9
粉砂
10-6~10-5
粗砂
2×10-4~5×10-4
粉质粘土
5×10-9~10-8
细砂
10-5~5×10-5
砾石
5×10-4~10-3
粉土
5×10-8~10-6
中砂
5×10-5~2×10-4
卵石
10-3~5×10-3
另外，湿软黄土的渗透系数是×10-5m/s
Flac3D计算中土体的渗透系数k与一般土力学中的概念不同，Flac3D中的k的国际单位是m2/Pa/sec，与土力学中的k的单位cm/s之间的换算关系为：
K（m2/Pa/sec）=k（cm/s）××10-6
静止土压力系数
土类
坚硬土
硬～可塑粘性土；粉质粘土；砂土
可～软塑
粘性土
软塑粘性土
流塑粘性土
～
～
～
～
～
《建筑基坑工程技术规范》，静止土压力系数 宜由试验确定，当无实验条件时也可按照如下计算：
Байду номын сангаас正常固结土： =1- 超固结土： =
另外，可由公式确定：
土的渗透性及水的渗流
m
kjH j
j 1
三、渗透系数的室内测定
渗透系数不能用理论方法求得，只能通过试验确定。
测定k值室内方法：定水头法、变水头法。
（1）定水头法
保持总水头差Δh不变，在t时间内，量得透过土样的
水量为Q，求k：
注水
根据达西定律
v Q ki k h
t.A
L
k QL A t h
L
h
适用于粗颗粒土，如中砂、粗砂
uA
i h L
△h代表单位重量液体从A点向B点流动时， 为克服阻力而损失的能量。
水力梯度:
水力坡降i 的物理意义为单位渗流长度上的 水力损失。
L为A、B两点间的渗流途径。
2024/11/15
例2-1 如图，求
一．a-a、b-b、c-c静水头 和总水头。
二．a-a至c-c,a-a至b-b,bb至c-c的水头损失；
例题：某基坑在细砂层中开挖，经施工抽水，待水位稳定后， 实测水位情况如图所示。据场地勘察报告提供；细砂层有关 物理力学性质指标如下：
sat 18.7kn / m3
k 4.5102 m m/ s
试求渗透水流的平均速度和 动水力(渗透力)，并判断是 否会产生流砂现象？
5.5m
细砂层
分析：1 v ki
v—断面平均渗透速度， 单位m/s或m/d； k—土的渗透系数 单位同v.
流速与水力梯度的 关系－砂土 砂土的水力梯度与 渗透速度呈线性关 系，符合达西渗透 定律。
适用范围：适用于层流范围，如砂土和一般的粘性土， 很粗的土或粘性很强的致密粘土不适合。
单位时间流过土截面A的水量q
流速与水力梯度的关系－粘土
则渗透系数k:
2.3 q lg( r2 )
渗透系数
编辑本段正文
表示岩土透水性能的数量指标。亦称水力传导度。可由达西定律求得：q=KI
式中q为单位渗流量，也称渗透速度（米/日）;K为渗透系数（米/日）；I为水力坡度,无量纲。可见,当I=1时，q=K，表明渗透系数在数值上等于水力坡度为1时，通过单位面积的渗流量。岩土的渗透系数愈大，透水性越强，反之越弱。
V = Q*t =ν*A*t
根据达西定律，v = k*i，则
V = k*（△h/L）*A*t
从而得出
k = V*L / A*△h*t
常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小，渗透水量很少，用这种试验不易准确测定，须改用变水头试验。
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化，其装置如图： 水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差△h1，经时间t后，再测记终了水头差△h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k的表达式。
式中：V---地下水的渗流速度（m/d）
K---渗透系数（m/d）
I----水力梯度
根据水流连续原理，应有dVe = dVo，即得到
k =（a*L/A*t）㏑（△h1/△h2）
或用常用对数表示，则上式可写为
k = 2.3*（a*L/A*t）㏒（△h1/△h2）
编辑本段渗透系数的应用
土体渗透系数、静止土压力系数参考表
土类
k（m/s）
土类
k（m/s）
土类
k（m/s）
粘土
<5×10~5×10-4
粉质粘土
5×10-9~10-8
细砂
10-5~5×10-5
砾石
5×10-4~10-3
粉土
5×10-8~10-6
中砂
5×10-5~2×10-4
卵石
10-3~5×10-3
可～软塑
粘性土
软塑粘性土
流塑粘性土
0.2～0.4
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.75
0.75～0.8
《建筑基坑工程技术规范》，静止土压力系数 宜由试验确定，当无实验条件时也可按照如下计算：
正常固结土： =1- 超固结土： =
另外，可由公式确定：
另外，湿软黄土的渗透系数是2.68789×10-5m/s
Flac3D计算中土体的渗透系数k与一般土力学中的概念不同，Flac3D中的k的国际单位是m2/Pa/sec，与土力学中的k的单位cm/s之间的换算关系为：
K（m2/Pa/sec）=k（cm/s）×1.02×10-6
静止土压力系数
土类
坚硬土
硬～可塑粘性土；粉质粘土；砂土
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN使用说明：1、资料涉及各行各业；2、资料出处为黄底加粗字体的为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用；3、资料出处非黄底加粗字体的为引用资料，很多为老版本，参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土的渗透性（1）渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页土体的渗透系数值2《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页岩土体渗透性分级Lu：吕荣单位，是1MPa压力下，每米试段的平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页表F 岩土体渗透性分级3《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）109页附录F （2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）上表可以看出：同一断层内，一般碎块岩强烈透水；压碎岩中等透水；断层角砾岩弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 113页坝基（肩）防渗控制标准4注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 118页。
（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版 927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。
工程地质手册 渗透系数
工程地质手册渗透系数渗透系数是描述岩石或土壤渗透性能的物理量。
它表示单位时间内单位面积的岩石或土壤体积流量与渗透面积的比值，通常用字母k表示。
渗透系数的大小决定了岩石或土壤对液体（如水）的渗透性能，对于工程建设而言具有重要意义。
在工程地质中，岩石或土壤的渗透系数可通过实验测定或经验公式推算得到。
以下是一些常见岩石和土壤的渗透系数的范围：1. 岩石的渗透系数范围：- 一般砂岩：10^-3 ~ 10^-5 m/s- 粘土岩：10^-7 ~ 10^-9 m/s- 砾石和砂砾岩：10^-4 ~ 10^-6 m/s- 残积岩和基岩：10^-5 ~ 10^-8 m/s- 裂隙岩：10^-3 ~ 10^-6 m/s2. 土壤的渗透系数范围：- 粘土：10^-6 ~ 10^-9 m/s- 粉砂：10^-4 ~ 10^-7 m/s- 砂：10^-2 ~ 10^-5 m/s- 砾石：10^-1 ~ 10^-4 m/s需要注意的是，上述数值仅为参考范围，实际渗透系数的值受到岩石或土壤的孔隙结构、孔隙度、饱和度等因素的影响。
针对具体工程项目，应进行现场或实验室测试以获得更准确的渗透系数数值。
工程地质中常用的渗透系数测定方法包括贯入试验、渗流试验和压实试验等。
这些试验可以提供岩石或土壤渗透特性的有用信息，有助于工程设计和施工过程中对渗透问题的认识和处理。
工程项目中，渗透系数的大小对地下水的排泄和土体的稳定性具有直接影响。
通过合理地评估和应用渗透系数，可以预测地下水水位变化、避免土壤液化、减少地下水对结构物的损害等重要问题。
渗透系数是工程地质中一个重要的参数，对于工程设计和施工具有重要意义。
在实际工程中，需要根据渗透系数的测定值来进行参数的选取和分析，以确保工程的安全和可靠性。
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
使用说明:1、资料涉及各行各业;2、资料出处为黄底加粗字体得为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用;3、资料出处非黄底加粗字体得为引用资料,很多为老版本,参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土得渗透性(1)渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页Lu:吕荣单位,就是1MPa压力下,每米试段得平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页(2)单位吸水量一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩与断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0、01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页。
(3)简易钻孔抽注水公式1)简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1、57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中:γ---- 井得半径;h1---- 抽水停止后t1时刻得水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻得水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水得静止水位至恢复水位得距离;H---- 未抽水时承压水得水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版927页2)简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0、366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。
《工程地质手册》第三版936页(4)水力坡降0~3、0,即Ⅰ允= Ⅰ临/2、0~3、0。
摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。
摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。
岩石渗透性分级
2.2 岩土体的渗透性
2.2.2岩石的透水性
在一定的水力梯度或压力作用下，岩石能被水透过的性质，称为透水性。对孔隙介质岩体，一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从于线性渗流规律——达西定律，(见2-1式)。
①多循环系统共存 这是岩溶介质渗流最突出的特点之一。如一个泉眼可能是一个循环系统的排泄点，也可能是几个循环系统的排泄点。同时，单个系统在空间上可以相互交叉。
②裂隙性渗流与管道型渗流共存。
③多种渗流特征参数共存。
岩体的渗透多用试验及数学模型来表述。具体的研究详见岩体水力学。
2.2.4岩土渗透性分级
《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）规定，岩土渗透性可按表2－3分级。
(1)防渗帷幕
在大坝靠上游面的地基中，平行坝铀线打一排或几排钻孔，在高压下将水泥等浆液压入基岩的裂隙或断层破碎带中，待凝固后就形成一道隔水的屏幕，称为防渗帷幕。帷幕的深度、厚度、灌浆孔距、排距、灌浆压等参数，应根据水文地质工程地质条件、建筑物规模及其防渗要求综合考虑，最好由现场灌浆试验确定。
防渗帷幕的防渗标准，按规范规定，不同坝高在防渗帷幕体内要求岩体的单位吸水量为:高坝ω<0·O1L/(min·m·m);中坝ω=0.01～0.03L/(min·m.m);低坝ω<0.03～0·05L/(min·m·m)。一般帷幕应深人到相对不透水层岩体内3～5m，成为接地式帷幕。当不透水层很深时，也可作悬挂式帷幕。帷幕深度可在0.3～0.7倍坝高范围内选取，帷幕的厚度应根据地质条件、帷幕的允许水力坡降、幕体的密实程度和防渗标准、稳定性而定。一般高坝设两排帷幕，中低坝设一排帷幕。一排帷幕的厚度约:为0.7～0.8孔距。孔距一般为1.5～4.0m，排距略小于孔距。帷幕应向两岸延伸至设计水位与不透水层相交处为止;或延伸至设计水位与蓄水前天然地下水位相交处为止，以防止绕坝渗漏。灌浆压力可在l～3倍水头范围内选取。乌江渡拱形重力坝坝高165m，建于岩溶地区，帷幕灌浆压力达60～80xl05Pa，灌浆后ω降低到0.OOlL/(min·m·m)，建成了质量较高的防渗
土的渗透性和渗透变形
目录
• 土的渗透性 • 渗透变形 • 渗透变形的防治 • 渗透变形的影响 • 案例分析
01 土的渗透性
定义与特性
定义
土的渗透性是指水在压力差的作用下 通过土体的能力，是描述土体透水性 能的指标。
特性
与土的颗粒大小、形状、排列、孔隙 大小和连通性等因素有关。
影响渗透性的因素
生态平衡
土的渗透变形可能影响土壤中的微生物和植物生长， 破坏生态平衡。
对人类生活的影响
居住安全
土的渗透变形可能影响居民住宅的安全，如地基下沉、房屋开裂 等，影响居住质量。
公共安全
在公共设施中，如学校、医院等，土的渗透变形可能对人员安全 造成威胁。
经济影响
土的渗透变形可能对建筑、道路、水利等基础设施造成严重破坏， 导致巨大的经济损失。
粘土心墙
在土体中建造混凝土防渗墙，以阻止 水分渗透。
在土体中建造粘土心墙，以增加土体 的不透水性。
帷幕灌浆
通过向土体中注入水泥浆，形成一道 阻水帷幕。
排水措施
排水沟
在土体周围设置排水沟，以引导 水分流出。
排水井
在土体中设置排水井，以降低地下 水位。
排水垫层
在土体底部设置排水垫层，以排出 水分。
改变边界条件
某矿山的渗透变形问题
总结词
矿山开采过程中，由于地下水位的下降 和采空区的形成，容易导致矿山发生渗 透变形问题，如地面塌陷、裂缝等。
VS
详细描述
在矿山开采过程中，随着地下水位的下降 和采空区的形成，矿山周围的岩土体受到 较大的应力作用。当应力超过岩土体的抗 剪强度时，容易出现地面塌陷、裂缝等问 题。这些问题不仅会影响矿山的生产安全 ，还可能对周边地区的生态环境和居民安 全造成威胁。
土体渗透系数参考表
上海地区地基土分布及其工程性质表1地基土构成与特征一览表表2地基土承载力设计值与特征值表3盾构设计、施工所需参数备注：1、表中所列建议值系根据室内土工试验、原位测试及类同工程经验综合确定。
2、表中带“ *数据为利用本工程初勘及邻近浦三路车站~严御路车站区间、浦三路车站详勘报告数据并结合上海地区同类工程经验提供。
3、三轴UU、无侧限抗压强度、室内渗透系数、静止侧压力系数、室内基床系数为东明路~御桥路各车站及区间详勘试验数据综合统计成果。
4、扁铲、十字板试验为本次及浦三路车站详勘试验统计结果。
扁铲试验估算基床系数应力状态与实际工作中的应力状态不同，故KH值偏大很多, 实用时需根据不同应力条件，土性、工况及变形量乘以不同的修正系数。
第①1层填土：普遍分布，层厚变化较大，一般为0.6~4.0m，土质松散不均匀，杂填土为主，夹碎石、砖块等杂质较多。
第②层可分为②1、②3层2个亚层第②i层褐黄〜灰黄色粉质粘土：拟建场地内大部分地段均有分布，局部填土较厚地段该层缺失，夹薄层粉土，可塑为主，中压缩性。
第②3层灰色砂质粉土，局部分布，桩号SCK47+200〜SCK47+512段连续分布，其它地段呈零星分布，层厚变化大，桩号SCK47+200〜SCK47+451段（JK6号孔附近），由西向东层厚由3.0m渐厚至16.3m，JK6号孔向东逐渐尖灭。
该层土土质不均，夹薄层粘土，局部较多，松散，压缩性中等，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第③层可分为③1、③2、③33个亚层第③1、③3层灰色淤泥质粉质粘土：场地内分布较普遍，土质不均匀，夹薄层粉砂，局部较多，流塑，土质软，压缩性高，属高灵敏土，开挖时受扰动易发生结构破坏和流变。
第③2层灰色砂质粉土：场地内大部分地段分布，局部缺失，该层土质不均匀，夹薄层粘土，透水性较强，开挖揭露时，在一定水头的动水压力作用下，易产生流砂现象。
第④层灰色淤泥质粘土：场地内分布较稳定，埋深厚度变化不大，夹薄层粉砂，流塑、属高灵敏土，开挖时受扰易发生结构破坏和流变。