场地渗透稳定性精.ppt

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1、场地渗透稳定性第1页，本讲稿共17页了解了解：防止渗透变形的措施：防止渗透变形的措施重点重点：渗透变形、潜蚀、流土的概念；：渗透变形、潜蚀、流土的概念；渗透变形的产生条件；渗透变形的产生条件；渗透变形的评价方法。渗透变形的评价方法。第2页，本讲稿共17页第3页，本讲稿共17页 渗透变形渗透变形：渗透水流作用下土体颗粒发生移动，渗透水流作用下土体颗粒发生移动，引起土体结构变松，强度降低的现象引起土体结构变松，强度降低的现象。-潜蚀潜蚀：渗流作用下，土体中较细颗粒被水流：渗流作用下，土体中较细颗粒被水流移动或挟走移动或挟走 -流土流土：渗流将土体所有颗粒全部浮动移走。：渗流将土体所有颗粒全部浮动移

2、走。-接触流土接触流土：渗流垂直土层运动，由颗粒粗细相：渗流垂直土层运动，由颗粒粗细相差悬殊的细粒土进入粗粒土中时，细粒土被水差悬殊的细粒土进入粗粒土中时，细粒土被水流带进粗粒土中。流带进粗粒土中。-接触冲刷接触冲刷：在平行于土层的渗流作用下，粗细粒：在平行于土层的渗流作用下，粗细粒土层接触面上的细粒土粒被冲动携走。土层接触面上的细粒土粒被冲动携走。类型类型11.1 渗透变形破坏方式渗透变形破坏方式第4页，本讲稿共17页 水动力条件水动力条件dLdWdPdhdp=w dh d dq=f dL d w=1 f=(Gs-1)(1-n)11.渗透变形的形成条件渗透变形的形成条件312dh/dL Jk

3、p f/wJkp=(Gs-1)(1-n)或或Jkp=(Gs-1)/(1+e)第5页，本讲稿共17页d d0 0D/dD/d0 0=2.4=2.4 D Dd d0 0D/dD/d0 0=6.4=6.4 颗粒组成不均匀的土体。较多量的粗大颗粒颗粒组成不均匀的土体。较多量的粗大颗粒结构骨架形成直径较大的孔隙。结构骨架形成直径较大的孔隙。粗细颗粒粒径之比：细颗粒粒径须小于孔隙的直粗细颗粒粒径之比：细颗粒粒径须小于孔隙的直径。径。最优比值：最优比值：d d0 0/d=8/d=8，亦即，亦即D/d=20D/d=20 11.渗透变形的形成条件渗透变形的形成条件 土石结构及颗粒成分条件土石结构及颗粒成分条件

4、第6页，本讲稿共17页渗透变形类型与不均匀系数渗透变形类型与不均匀系数Cu关系：关系：10 流土流土 20，潜蚀，潜蚀(管涌管涌)10 20 潜蚀、流土皆可能潜蚀、流土皆可能允许梯度与不均匀系数允许梯度与不均匀系数Cu关系：关系：J允许允许=Jkp/m m=2.5-3 10 J允许允许=0.3-0.4 10 20 J允许允许=0.2 20 J 20 J允许允许=0.1=0.1 11.渗透变形的形成条件渗透变形的形成条件第7页，本讲稿共17页11.渗透变形的形成条件渗透变形的形成条件 渗流出口条件渗流出口条件 渗流逸出口直接临空，水力梯度高于整个渗径上渗流逸出口直接临空，水力梯度高于整个渗径上的

5、平均梯度，水流方向有利于土的松动和悬浮。的平均梯度，水流方向有利于土的松动和悬浮。第8页，本讲稿共17页 判别渗透变形类型判别渗透变形类型瀑布式瀑布式(I)潜蚀潜蚀(管涌土管涌土)直线式直线式()高梯度高梯度 流土流土阶梯式者阶梯式者()潜蚀为主潜蚀为主陡峭单峰的砂陡峭单峰的砂 不产生潜蚀不产生潜蚀双峰或多峰双峰或多峰 “危险性管涌危险性管涌土土”100806040200200 100 10 10 5 2 1 0.5 0.1 0.05 0.01 0.005 0.00 粒径粒径(mm)(mm)累累积积百百分分含含量量(%)11.渗透变形可能性的判定渗透变形可能性的判定 10 流土流土 20，潜蚀

6、，潜蚀(管涌管涌)10 20 二者皆可二者皆可第9页，本讲稿共17页 确定坝基各点的实际水力梯度确定坝基各点的实际水力梯度 坝基为双层结构且岩层厚度稳定、渗透性均一：坝基为双层结构且岩层厚度稳定、渗透性均一：上层在坝上游缺失：上层在坝上游缺失：11.渗透变形可能性的判定渗透变形可能性的判定第10页，本讲稿共17页 确定临界梯度和允许梯度确定临界梯度和允许梯度 11.渗透变形可能性的判定渗透变形可能性的判定 10 J允许允许=0.3-0.4 10 20 J允许允许=0.2 20 J 20 J允许允许=0.1=0.1 第11页，本讲稿共17页降低水力梯度降低水力梯度 加长渗流途径加长渗流途径 排水

7、减压排水减压排水沟排水沟11.4 渗透变形的防治措施渗透变形的防治措施齿墙齿墙防渗防渗铺盖铺盖防渗防渗帷幕帷幕第12页，本讲稿共17页11.4 渗透变形的防治措施渗透变形的防治措施 反滤层反滤层第13页，本讲稿共17页在堤外土体中隔水层薄弱部位的范围较大时，采用充填压盖法在堤外土体中隔水层薄弱部位的范围较大时，采用充填压盖法防治渗透变形。图为荆江大堤外的充填压盖层（灰黄色部位）防治渗透变形。图为荆江大堤外的充填压盖层（灰黄色部位）第15页，本讲稿共17页对局部穿透隔水层产生渗透的部位采用压土台法处理。图对局部穿透隔水层产生渗透的部位采用压土台法处理。图为荆江大堤外的压土台。为荆江大堤外的压土台。第16页，本讲稿共17页思考题思考题 解释渗透变形、潜蚀、流土。解释渗透变形、潜蚀、流土。渗透变形形成需要哪些条件？渗透变形形成需要哪些条件？渗透变形评价的内容、方法和渗透变形评价的内容、方法和 步骤是什么？步骤是什么？第17页，本讲稿共17页