工程地質(zhì)講稿-第11章：場(chǎng)地滲透20090410

第10章場(chǎng)地滲透穩(wěn)定性?

滲透變形破壞方式?滲透變形破壞的形成條件?滲透變形的可能性判定?滲透變形破壞的防治措施了解：防止?jié)B透變形的措施理解：滲透變形的概念掌握：滲透變形的產(chǎn)生條件、評(píng)價(jià)方法第一節(jié)滲透變形破壞方式1987年7月，荊江大堤觀音寺堤基出現(xiàn)滲透變形，翻砂鼓水高達(dá)1米以上，直徑2.5米1.滲透變形：在滲透水流作用下，土體顆粒發(fā)生移動(dòng)，引起土體結(jié)構(gòu)變松，強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。潛蝕：滲流作用下，土體中較細(xì)顆粒被水流移動(dòng)或挾走流土：滲流將土體的所有顆粒全部浮動(dòng)、流動(dòng)或整塊移動(dòng)。接觸流土：滲透水近于垂直土層運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水流由顆粒粗細(xì)相差懸殊的細(xì)粒土進(jìn)入粗粒土中時(shí)，細(xì)粒土被水流帶進(jìn)粗粒土中。接觸沖刷：粗細(xì)粒土層接觸時(shí)，在平行于土層的滲流作用下，接觸面上的細(xì)粒土粒被沖動(dòng)攜走。

2.類(lèi)型第二節(jié)滲透變形破壞的形成條件1.水動(dòng)力條件2.土石結(jié)構(gòu)及顆粒成分條件3.滲流出口條件1.水動(dòng)力條件312dLdWdPdh水壓力

dp=wdhdw

單元土體水下重量dq=fdLdw

Jkp=f/wdh/dL=f/w

w=1f=(Gs-1)(1-n)Jkp=(Gs-1)(1-n)或Jkp=(Gs-1)/(1+e)

2.土石結(jié)構(gòu)及顆粒成分條件d0D/d0=2.4

Dd0D/d0=6.4

顆粒組成不均勻的土體。較多量的粗大顆粒結(jié)構(gòu)骨架形成直徑較大的孔隙。

粗細(xì)顆粒粒徑之比：細(xì)顆粒粒徑須小于孔隙的直徑。

最優(yōu)比值：d0/d=8，亦即D/d=20

允許梯度與不均勻系數(shù)Cu關(guān)系：

J允許=Jkp/mm=2.5-3

滲透變形類(lèi)型與不均勻系數(shù)Cu()關(guān)系：

(1)

≤10流土

(2)≥20，潛蝕(管涌)(3)10<<20

潛蝕、流土皆可能(1)Cu≤10J允許=0.3-0.4

(2)10<Cu<20J允許=0.2(3)Cu≥20J允許=0.1

上升滲流時(shí)臨界梯度、允許梯度與不等粒系數(shù)的關(guān)系

3.滲流出口條件滲流逸出口直接臨空，且此處的水力梯度高于整個(gè)滲徑上的平均梯度，水流方向也有利于土的松動(dòng)和懸浮。

第三節(jié)滲透變形可能性的判定一、判別滲透變形類(lèi)型二、確定壩基各點(diǎn)的實(shí)際水力梯度三、確定臨界梯度和允許梯度一、判別滲透變形類(lèi)型瀑布式(I)潛蝕(管涌土)直線(xiàn)式(Ⅱ)較高的梯度下產(chǎn)生流土(或稱(chēng)非管涌土)階梯式者(Ⅲ)多為潛蝕，有時(shí)為流土陡峭單峰的砂一般不產(chǎn)生潛蝕雙峰或多峰且缺乏中間粒徑者“危險(xiǎn)性管涌土”

10080604020020010010105210.50.10.050.010.0050.00粒徑(mm)累積百分含量(%)

(1)≤10流土(2)≥20，潛蝕(管涌)(3)10<<20潛蝕、流土皆可能二、確定壩基各點(diǎn)的實(shí)際水力梯度壩基為雙層結(jié)構(gòu)且?guī)r層厚度穩(wěn)定、滲透性均一：

H1、H2—壩上、下游的水位(m)T1、T2—上土層及下土層厚度(m)k1、k2—上土層及下土層滲透系數(shù)(m/day)；2b—壩基寬度(m)

上層在壩上游缺失：

三、確定臨界梯度和允許梯度(1)Cu≤10J允許=0.3-0.4

(2)10<Cu<20J允許=0.2(3)Cu≥20J允許=0.1

第四節(jié)滲透變形破壞的防治措施一、降低水力梯度

二、反濾層一、降低水力梯度

加長(zhǎng)滲流途徑排水減壓：減壓井、排水溝③④①②水平防滲鋪蓋排水溝垂直截滲：粘土截滲墻、混凝