1、第三章 土中水的运动规律第三章 土中水的运动规律土木工程本科生专业课程土木工程本科生专业课程 土质学与土力学土质学与土力学 粘土颗粒带电特性粘性土的胶体化学性质土粒间的相互作用力和粘土矿物的物化性质土粒原子分子间的健力矿物的结晶结构土体的强度主要土体的强度主要取取决于粒间的联结决于粒间的联结复 习粘性土工程性质的利用和改良基础与主线基础与主线先先导导具体具体应用应用第一章 土的物理性质和工程分类第二章 粘性土的物理化学性质第三章 土中水的运动规律第四章 土中应力计算第五章 土的压缩性和地基沉降计算第六章 土的抗剪强度第七章 土压力计算第八章 土坡稳定分析第九章 地基承载力第十章 土的动力性质和
2、压实性第十一章 土工试验与原位测试结果的分析与利用渗透特性渗透特性变形特性变形特性强度特性强度特性绪论绪论 土力学包括哪些内容？土力学包括哪些内容？第三章 土中水的运动规律o 土中水运动的原因和形式是多方面的：土中水运动的原因和形式是多方面的：地下水的流动地下水的流动-（重力作用自由水的运动（重力作用自由水的运动 土的渗透性问题）土的渗透性问题）表面现象产生的水分移动 表面现象产生的水分移动-（毛细现象（毛细现象 毛细水）毛细水）孔隙水的挤出（土中附加应力作用 土的固结问题） 孔隙水的挤出（土中附加应力作用 土的固结问题） 土冻结时土中水分的移动土冻结时土中水分的移动 (分子引力作用下结合水的
3、移动）分子引力作用下结合水的移动）渗附现象（孔隙水溶液中离子浓度差别） 渗附现象（孔隙水溶液中离子浓度差别）第一节第一节 土的毛细性土的毛细性o 土的毛细性及其工程影响土的毛细性及其工程影响 o 土层中的毛细水带土层中的毛细水带o 毛细水上升高度及上升速度毛细水上升高度及上升速度o 毛细水压力毛细水压力一、土的毛细性及其工程影响一、土的毛细性及其工程影响 u1. 土的毛细性 表面张力：表面张力： 液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自动收缩。
4、表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的。处动收缩。表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的。处于液体表面层中的分子比液体内部稀疏，所以它们受到指向于液体表面层中的分子比液体内部稀疏，所以它们受到指向液体内部的力的作用，使得液体表面层犹如张紧的橡皮膜，液体内部的力的作用，使得液体表面层犹如张紧的橡皮膜，有收缩趋势，从而使液体尽可能地缩小它的表面面积。球形有收缩趋势，从而使液体尽可能地缩小它的表面面积。球形是一定体积下具有最小的表面积的几何形体，因此，在表面是一定体积下具有最小的表面积的几何形体，因此，在表面张力的作用下，液滴总是力图保持球形，这就是我们常见的张力的作用下，液滴总是力图保持球形，
5、这就是我们常见的树叶上的水滴按近球形的原因。树叶上的水滴按近球形的原因。土的毛细现象： 是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其它方向移动的现象。指土能够产生毛细现象的性质。u2.毛细水毛细水 细微孔隙中的水被称为毛细细微孔隙中的水被称为毛细水。水。u3.土的毛细现象对工程的影响：土的毛细现象对工程的影响： ?（ 1）毛细水的上升是引起路基冻害的）毛细水的上升是引起路基冻害的因素之一；因素之一； ?（ 2）对于房屋建筑，毛细水的上升会）对于房屋建筑，毛细水的上升会引起地下室过分潮湿；引起地下室过分潮湿；（ 3）毛细水的上升可能引起土的沼泽）毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化。化和
6、盐渍化。二、土层中的毛细水带二、土层中的毛细水带 根据毛细水带的形成条件和根据毛细水带的形成条件和分布，分为三种分布，分为三种 :土层中的毛细水带指土层中由于毛细现象所湿润的范围。指土层中由于毛细现象所湿润的范围。Q正常毛细水带正常毛细水带Q毛细网状水带毛细网状水带 Q毛细悬挂水带毛细悬挂水带又称毛细饱和带，直接由地又称毛细饱和带，直接由地下潜水上升而形成下潜水上升而形成来源于地下潜水上升，当地下来源于地下潜水上升，当地下水位急剧下降时而形成水位急剧下降时而形成由地表水渗入而形成。不与由地表水渗入而形成。不与中部或下部毛细水相连。中部或下部毛细水相连。注：三者不一定同时注：三者不一定同时存在，主要取决于当存在，主要取决于当地的水文和地质条件地的水文和地质条件。S土中毛细现象 上升高度 : r2hcw=2rScos毛细水分布在土粒内部相互贯通的孔隙可以看成许多形状不一、直径互异、彼此连通的毛细管毛细水上升高度与孔径成反比毛细水上升高度与孔径成反比粘土粉土砂土砾石分析对象 : 水柱三、毛细水上升高度和上升速度三、毛细水上升高度和上升速度 毛细水上升高度经验估算毛细水上升高度经验估算Hazen 经验公式：上升最大高度：C,e, d10：分别为与土粒形状及表面洁净度有关的系数（ C=110 -5 510 -5 ）、土的孔隙比、土的有效粒径（ m)。
