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　　1F411028  滲流分析

　　一、土石壩的滲流分析

　　滲流分析的內(nèi)容包括：確定浸潤線的位置;確定滲流的主要參數(shù)——滲流流速與坡降;確定滲流量。進(jìn)行滲流分析的方法較簡單的有水力學(xué)法和流網(wǎng)法。

　　二、滲透系數(shù)

　　1.滲透系數(shù)是反映土的滲流特性的一個綜合指標(biāo)。

　　2.滲透系數(shù)的大小主要取決于土的顆粒形狀、大小、不均勻系數(shù)及水溫，一般采用經(jīng)驗法、室內(nèi)測定法、野外測定法確定。

　　三、滲透變形

　　滲透變形又稱為滲透破壞，是指在滲透水流的作用下，土體遭受變形或破壞的現(xiàn)象。一般可分為管涌、流土、接觸沖刷、接觸流失四種基本形式。

　　(一)管涌

　　1.在滲流作用下，非黏性土土體內(nèi)的細(xì)小顆粒沿著粗大顆粒間的孔隙通道移動或被滲流帶出，致使土層中形成孔道而產(chǎn)生集中涌水的現(xiàn)象稱為管涌，具體見圖：

　　2.管涌一般發(fā)生在無黏性砂土、砂礫土的下游坡面和地基滲流的逸出處。對于黏土土料，由于顆粒之間存在黏聚力，滲流不容易把土壤顆粒帶走，因此較少發(fā)生管涌。

　　(二)流土

　　1.在滲流作用下，非黏性土土體內(nèi)的顆粒群同時發(fā)生移動的現(xiàn)象;或者黏性土土體發(fā)生隆起、斷裂和浮動等現(xiàn)象，都稱為流土(17年單)

　　2.流土現(xiàn)象主要發(fā)生在黏性土及較均勻的非黏性土體的滲流出口處。

　　(三)接觸沖刷

　　當(dāng)滲流沿著兩種滲透系數(shù)不同的土層接觸面或建筑物與地基的接觸面流動時，在接觸面處的土壤顆粒被沖動而產(chǎn)生的沖刷現(xiàn)象稱為接觸沖刷。

　　(四)接觸流失

　　在層次分明、滲透系數(shù)相差懸殊的兩層土中，當(dāng)滲流垂直于層面時，將滲透系數(shù)小的一層中的細(xì)顆粒帶到滲透系數(shù)大的一層中的現(xiàn)象稱為接觸流失。

　　管涌和流土主要發(fā)生在單一結(jié)構(gòu)的土體(地基)中，接觸沖刷和接觸流失主要發(fā)生在多層結(jié)構(gòu)的土體(地基)中。一般來講，黏性土的滲透變形(破壞)形式主要是流土。

　　以上四種滲透破壞類型中，最主要的是管涌和流土。

　　(五)防止?jié)B透變形的工程措施

　　防止巖(土)產(chǎn)生滲透變形的工程措施可概括為兩大類：

　　第一類：改善巖土體的結(jié)構(gòu)特性，提高其抵抗?jié)B透變形的能力，通常只用在巖體中。

　　第二類：截斷巖(土)體中的滲透水流或減小巖(土)體中滲透水流滲透比降，使其小于允許比降，最可靠的方法是在滲透土層中興建防滲墻。具體工程措施為：

　　1.設(shè)置水平與垂直防滲體，增加滲徑的長度，降低滲透坡降或截阻滲流。

　　2.設(shè)置排水溝或減壓井，以降低下游滲流口處的滲透壓力，并且有計劃地排除滲水。

　　3.對有可能發(fā)生管涌的地段，應(yīng)鋪設(shè)反濾層，攔截可能被滲流帶走的細(xì)小顆粒。

　　4.對有可能產(chǎn)生流土的地段，則應(yīng)增加滲流出口處的蓋重。蓋重與保護(hù)層之間也應(yīng)鋪設(shè)反濾層。

　　(六)反濾層和過渡層

　　1.反濾層

　　(1)反濾層的作用是濾土排水，防止在水工建筑物滲流出口處發(fā)生滲透變形。

　　(2)反濾層要求：

　　在土質(zhì)防滲體與壩身或與壩基透水層相鄰處以及滲流出口處，如不滿足反濾要求，都必須設(shè)置反濾層。對反濾層的要求是：

　�、傧噜弮蓪娱g，顆粒較小的一層的土體顆粒不能穿過較粗的一層土體顆粒的孔隙;

　�、诟鲗觾�(nèi)的土體顆粒不能發(fā)生移動，相對要穩(wěn)定;

　　③被保護(hù)土壤的顆粒不能夠穿過反濾層;

　�、芊礊V層不能夠被淤塞而失效;

　�、菽途谩⒎�(wěn)定，在使用期間不會隨著時間的推移和環(huán)境的影響而發(fā)生性質(zhì)的變化。

　　2.過渡層

　　過渡層的作用是避免在剛度相差較大的兩種土料之間產(chǎn)生急劇變化的變形和應(yīng)力。反濾層可以起過渡層的作用，而過渡層卻不一定能滿足反濾要求。在分區(qū)壩的防滲體與壩殼之間，根據(jù)需要與土料情況可以只設(shè)置反濾層，也可以同時設(shè)置反濾層和過渡層。