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渗透力 编辑
土中的渗透水流在水头差作用下,作用于单位体积土体内土粒上的拖曳力
渗透力(seepage force) 亦称“渗流力”。土中的渗透水流在水头差作用下,作用于单位体积土体内土粒上的拖曳力。渗透力是一种作用在渗流场的所有土粒上的体积力。力的方向与渗流方向一致,有使土颗粒向前运动的趋势,其值等于土粒对水流的阻力。渗透力是引起土体渗透变形的动力。在斜坡和闸坝地基滑动面上的渗透力,不利于斜坡和地基土的稳定。
在许多水工建筑物、土坝及基坑工程中,渗透力的大小是影响工程安全的重要因素之一。
实际工程中,也有过不少发生渗透变形(流土或管涌)的事例,严重的使工程施工中断,甚至危及邻近建筑物与设施的安全。
因此,在进行工程设计与施工时,对渗透力可能给地基土稳定性带来的不良后果应该具有足够的重视。
在土力学中,一般把渗透力(也称渗流力)定义为单位体积的土体内土骨架受到的孔隙水的渗流作用力。渗透力是一种体积力,量纲与水的容重的量纲相同,作用方向与渗流的方向一致。因为土骨架受到的渗流作用力与土骨架给孔隙水的渗流阻力大小相等、方向相反,所以可以通过分析孔隙水的受力得到渗透力的表达式。
几乎所有的土力学教科书给出的饱和土的渗透力的表达式均为
J=γwi
式中
J——渗透力(矢量);
γ——水的容重;
i——渗透坡降(矢量),也称为水势梯度(矢量),以下称水势梯度。
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