土力学围绕土的三个问题展开:土的应力、土的变形和土的渗透性。
其中,土的一维压缩性和饱和土的渗流固结理论包含了力、变形和渗透性问题,比较有意思。
土的一维压缩性表述力和空隙比的问题
渗流固结理论表述渗流固结和时间的问题
而将力,空隙比、时间联系起来的是固结系数Cv。
1、达西定律和裘布依假设
达西定律规定J与水头损失与渗径有关,渗径就是渗透路径
为了将达西定律应用到求流量过程中,裘布依做了假设,渗径不是沿浸润线,而是水平方向。
值得注意的问题就是:只是在求流量的时候,才能使用裘布衣假设,
土力学有沙井的流量计算的推导公式,使用的是积分方法:
通过积分的方法,我们也可以求潜水完整井和承压水完整井的流量公式或反求渗透系数,如果熟练的话,完全可以现场直接推导,不用查工程地质手册。
2、土的一维压缩
压缩系数和压缩指数:建立孔隙比与压力的关系
3、饱和土渗流固结
实验:
假设:
建立渗流方程,出现了神奇的固结系数,将渗透系数、空隙比和压缩系数统一起来了。
方程的解,固结度,
当Ut>30%可以只用1次项进行近似计算,如果不满足,可以采用Ut<0.6的简化公式
至此,我们可以将这些问题综合,出现了如下题目: