4.3 土的渗透性

土是粒状或片状矿物颗粒的集合体，颗粒之间存在大量的孔隙，而孔隙的分布是很不规则的。当土体中存在能量差时，土体孔隙中的水就会沿着土骨架之间的孔隙通道从能量高的地方向能量低的地方流动。水在这种能量差的作用下在土孔隙通道中流动的现象叫渗流，土这种与渗流相关的性质称为土的渗透性。水在土孔隙中流动必然会引起土体中应力状态的改变，从而使土的变形和强度特征发生变化。

土体颗粒的排列是任意的，水在土孔隙中流动的实际路线是不规则的，渗流的方向和速度都是变化着的。土体两点之间的压力差和土体孔隙的大小、形状和数量是影响水在土中渗流的主要因素。为分析问题的方便，在渗流分析时常将复杂的渗流土体简化为一种理想的渗流模型，如图4.2所示。该模型不考虑渗流路径的迂回曲折而只分析渗流的主要流向，而且认为整个空间均为渗流所充满，即假定同一过水断面上渗流模型的流量等于真实渗流的流量，任一点处渗流模型的压力等于真实渗流的压力。

渗流对建筑、交通、水利、矿山等工程的影响和破坏是多方面的，会直接影响土工建筑物和地基的稳定和安全。例如，根据世界各国对坝体失事原因的统计，超过30%的垮坝失事是由于渗漏和管涌。另外，滑坡和裂缝破坏也都和渗流有关。因此研究土的渗透性，掌握水在土体中的渗透规律，在土力学中具有重要的理论价值和现实意义。作为土主要力学问题之一的渗透性问题，主要包括渗流量、渗透破坏和渗流防治等3个方面的问题。本章主要介绍水在土中的渗透性与渗透规律，关于渗流破坏与渗流控制将在第12章介绍。

图4.2 渗流问题的假设模型