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渗透系数

渗透系数
水泥土作为道路路面基层、护坡修筑、衬砌注灌、地基加固、基础夯土和铺垫等工程的常见材料,具有经济耐久、就地取材、施工简便等优点,并以其施工期短、可加固深度大、处理效果好等特点广泛应用在软弱地基加固处理工程中。

水在土体中渗透,一方面会造成水量损失,影响工程效益;另一方面将引起土体内部应力状态的变化,从而改变水土建筑物或地基的稳定条件,甚者还会酿成破坏事故。

渗透与土的强度、变形问题一样,也是土力学中主要研究课题之一。

渗透性是土体的重要物理参数,是反映土体渗透能力的重要指标,工程设计时对渗透系数有明确要求。

渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。

在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。

在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。

渗透系数愈大,岩石透水性愈强。

强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。

据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。

渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。

影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,要建立计算渗透系数k的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法,包括实验室测定法和现场测定法或经验估算法来确定k值。

水泥土是一种强度介于素土与混凝土之间的一种物质,其抗
渗性能好,一般渗透系数k=1 x10-9~1 x10-6cm/s,因此常应用于基坑维护及大江大河堤防等防渗工程中。

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