渗透系数
渗透系数
多孔材料（土体、岩石）传输水（例如，地下水）的能力称为渗流。流过某个区域的水流量可以用渗透系数来表示。渗透系数是水流速度和总水力梯度（水头梯度）线性关系曲线的斜率，在达西定律中写为：
其中： |
| - | 通过孔隙的水流速度 |
n | - | 孔隙率 | |
Kr | - | 相对渗透系数 | |
| - | 渗透系数矩阵，包含了饱和土在x和y方向上的渗透系数kx , ky ，沿不同的坐标轴渗透系数可能不同 | |
| - | 总水头梯度 |
渗流区内某一给定点的总水头等于其压力水头加上垂直坐标（位置水头），即该点压力计内水柱的高度：
其中： | γw | - | 水的容重 |
各种类型岩土体的渗透系数参考值 (Myslivec)
岩土体类型 | 渗透系数k [ m/天 ] | 水力梯度i=1时水质点移动1 cm所需时间 |
松软砂土 | 102 - 10 | 6 秒 – 10 分 |
粘质砂土 | 10-1 - 10-2 | 100 分 – 18 小时 |
黄土质亚粘土 | 10-2 - 10-4 | 18 小时 – 70 天 |
亚粘土 | 10-4 - 10-5 | 70 天 – 2 年 |
粘性土 | 10-5 - 10-6 | 2 年 – 20 年 |
粘土 | 10-6 - 10-7 | 20年 -200 年 |
有好几种方法可以确定渗透系数k的值，分类如下：
a) 室内试验
对于范围为104 - 10-6m/天的渗透系数k，有好几种室内试验都可以确定其值。
b) 现场试验
对于范围为106 - 1 m/天的渗透系数k，保压试验或沉降试验以及水流渗透速度测试可以用于确定其值。
c) 经验公式
经验公式通常只适合于渗透系数k范围为106 - 10 m/天的非粘性土，且其得到的渗透系数仅为参考值，例如上面太沙基提出的经验公式：
其中： | k | - | 渗透系数 [cm/s] |
d10 | - | 有效粒径 [cm] | |
e | - | 孔隙比 [-] |
d) 计算固结过程的时间
采用这种方法时，必须知道固结系数cv和固结曲线。利用下式可以间接确定渗透系数的值：
其中： | e0 | - | 初始孔隙比 |
cv | - | 固结系数 | |
ρw | - | 水的密度 | |
g | - | 重力加速度 | |
av | - | 压缩系数 |
