1、第二章 土的渗透性和渗流问题2.2.1 基础练习1、图 2-1 中土样横截面面积为 80 ，试验开始后 10min 测得量测压管水位差为 5cm，2cm期间渗流量为 130 ，计算土样的渗透系数 。3ck图 2-1 图 2-22、某渗透试验装置如图 2-2 所示，砂 1 的渗透系数 ，砂 2 的渗透系数1120/kcms，土样横截面面积为 200 ，计算：（1）若在砂 1、砂 2 分界面安装140/kcms2c一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？（2）砂 1 和砂 2 界面处的单位时间渗流量多大？3、在变水头试验中，土样高度 4cm，横截面面积为 30 ，变水头管的内截面面积为 1
2、2，试验开始时，总水头差为 300cm，1h 后将至 295cm。计算土样的渗透系数 。2c k4、常水头渗透试验中，已知土样直径 75mm，在 L=200mm 渗流路径上的水头损失为83mm，在 60s 时间内的渗透水量为 ，计算土样的渗透系数 。371.6mk5、在变水头试验中，土样长度 500mm，土样横截面面积 1600mm2，变水头管横截面面积97mm2，初始时刻（t=0）水头高度为 410mm，当 t=10min 时，水头高度降低至 185mm2，计算：（1）土样渗透系数；（2）计算 t=7min 时，水头高度降低至多少？6、在变水头渗透试验中，初始水头由 1.00m 降至 0.3
3、5m 所需的时间为 3h。已知玻璃管内径为 5mm，土样的直径为 100mm，高度为 200mm，计算土样的渗透系数 。k7、不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度分别为 2m、3m 、4m，渗透系数分别为3m/d，9m/d，6m/d，则等效的土层水平向和竖向渗透系数分别为多少？8、如图 2-3 所示，有 A、B、 C 三种土，其渗透系数分别为 、210/Akms， ，装在内径为 10cm 的圆管中。计算：（1）渗310/Bkms4510/kms流经过 A 土后的水头损失 为多少？（2）若要保持上下水头差 h=35cm，每秒需加多少h水？图 2-3 图 2-49、如图 2-4 所示，设河水深 2
4、m，河床表层为细砂，其颗粒比重 =2.7，天然孔隙比sGe=0.8，若将一沉井沉至河床底下 3m，并并管内的砂土全部挖出，再从井管内抽水，问井内水位降低多少时会引起流土破坏？10、某基坑开挖深度为 5m，土体为细砂，饱和重度 ，地下水位在地表，319.5/satkNm基坑坑壁用不透水的板桩支撑，板桩打入坑底以下 4m。若在坑底四周设置排水沟，问是否可能发生流砂现象？11、求图 2-5 基坑下土层中 A、B 、C 三点的测管水头和渗透力。当基坑底面积为，如果忽略基坑周边水的入渗，试求为保持水深 1m 需要的抽水量（粉质粘土201m层渗透系数 ）6.50/cs图 2-5 图 2-612、如图 2-
5、6 所示。在 9m 后的黏土沉积层上进行开挖，下面为砂层，砂层顶面具有 7.5m高的水头（承压水） 。问：开挖深度为 6m 时，基坑中水深至少多大才能防止发生流土现象？13、如图 2-7 所示，在长为 10cm，面积 的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的28cm， 筒下端与管相连，管内水位高出筒 5cm(固定不变)，流水自下而上通2.65sG0.9e过试样后可溢流出去。试求(1)渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象； (2)临界水利梯度值。cri14、如图 2-8 所示，不透水岩基上有一层透水性土，其厚度为 3m，与水平面夹角为 8，渗透系数为 ，计算其单位时间渗流量。5.310/ks15、如图
6、2-9 所示，在两个不透水土层之间有一厚度为 的砂土层，砂层内含有承压水。aH为了测定砂土层的渗透系数 k，进行了现场抽水试验，当抽水量为 Q 且土层中渗流达到稳定状态时，分别在距离抽水井 和 的观测孔内测得水位高度为 和 ，且抽水井中的水1r2 1h2位仍高于砂土层顶面，亦即有 。证明：砂土层渗透系数的计算公式为：0ah221.3lgaQkHhr图 2-7 图 2-8 图 2-92.2.2 注册岩土真题1、某工程场地进行多孔抽水试验，地层情况、滤水管位置和孔位见图 2-1，测试主要数据见表 2-1，试用潜水完整井公式计算，含水层的平均渗透系数。图 2-1 图 2-2表 2-1降深/m 抽水孔
7、与观测孔距离/m次数 S S1 S2流量Q(F)/d 1r2r含水层厚度 H/m第一次 3.18 0.73 0.48 132.19第二次 2.33 0.6 0.43 92.45第三次 1.45 0.43 0.31 57.894.30 9.95 12.342、某工程场地有一厚 11.5m 砂土含水层，其下为基岩，为测砂土的渗透系数打一钻孔到基岩顶面，并以 1.5103cm3/s 的流量从孔中抽水，距抽水孔 4.5m 和 10.0m 处各打一观测孔，当抽水孔水位降深为 3.0m 时，分别测得观测孔的降深分别为 0.75m 和 0.45m，如图 2-2 所示，计算砂土层渗透系数 k 值。3、在某水利
8、工程中存在有可能产生流土破坏的地表土层，经取样试验，该层土的物理性质指标为土粒比重 Gs=2.7，天然含水量 w=22%，天然重度 =19 kN/m3，该土层发生流土破坏的临界水力坡降是多少？ 4、为求取有关水文地质参数，带两个观察孔的潜水完整井，进行 3 次降深抽水试验，其地层和井壁结构如图 2-3 所示，已知 H=15.8 m；r 1=10.6 m； r2=20.5 m；抽水试验成果见表 2-2。渗透系数为多少？（提示：取三次平均值）图 2-3表 2-2水位降深 S/m 滴水量 Q/(m3/d) 观 1 水位降深 S1/m 观 2 水位降 S2/m5.6 1490 2.2 1.84.4 1
9、218 1.8 1.52.0 817 0.9 0.75、土坝因坝基渗漏严重，拟在坝顶采用旋喷桩技术做一道沿坝轴方向的垂直防渗墙，墙身伸到坝基下伏的不透水层中。已知坝基基底为砂层，厚度为 10m，沿坝轴长度为 100m，旋喷桩墙体的渗透系数为 ，墙宽 2m，当上游水位高度 40m，下游水位高度710/cms10m 时，加固后该土石坝的渗漏量为多少？（提示：只考虑旋喷桩墙体的渗漏量）6、某岸边工程场地细砂含水层的流线上 A、B 两点，A 点水位标高 2.5m，B 点水位标高3.0m，两点间流线长度为 10m，则计算两点间的平均渗透力。7、某场地地下水位如图 2-4 所示，已知黏土层饱和重度为 ，砂
10、层中承压319.2/satkNm水头 ， （由砂层顶面算起） ， ， ，黏土层中的单位渗透力的多大？15whm14hm288、某常水头试验装置见图 2-5，土样的渗透系数 k1=0.7 cm/s，土样的渗透系数 k2=0.1 cm/s，土样横截面积 A=200 cm3，如果保持图中的水位恒定，则该试验的流量 Q 应保持在多少？ 9、某砂土试样高度 H=30cm，初试孔隙比 =0.803，比重 =2.71，进行渗透试验，如图0esG2-6 所示。渗透水力坡度达到流土的临界水力坡度时，总水头差 应为多少？ h图 2-4 图 2-5图 2-62.2.3 难题攻克（选作）1*、如图 3-1 所示的双层
11、土渗透试验，已知：粘性土的渗透系数 ，砂61.50/kcms土的渗透系数 ，黏土和砂土的饱和重度均为 ，21.0/kcms 32satNL=40cm，试讨论可能发生流土的位置，并计算发生流土时的水头差 。h图 3-1 图 3-2 （单位：m）2*、如图 3-2 所示，在 5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚 6.0 m，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以 10-2m3/s 的速率从孔中抽水。在距抽水孔 15m 和 30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下 3.0m 和 2.5m ，试求该砂土的渗透系数。图 3-34*、如图 3-3 所示，两不透水土层中间夹由一透水土层，H=8m， ，h=4m，S=50m， ，渗透系数 ，计算其单位时间内13Hm8。 0.8/kcms的渗流量。5*、长度 500m 的大坝，剖面图见图 3-4，坝基有 2m 厚的一层透水砂层，在收集渠中，每天测得的渗流量为 250m3/d，计算砂层的渗透系数？图 3-42.4 探索与思考（自己思考）1、为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？2、在致密的粘性土中，为什么会存在起始水力坡降？3、流砂与管涌现象有什么区别和联系？4、为什么流线与等势线总是正交的？5、简述流网的画法与满足条件。6、势函数和流函数分别具有什么样的特征？
