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第10章場地滲透穩(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、評價方法第一節(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,引起土體結(jié)構(gòu)變松,強度降低的現(xiàn)象。潛蝕:滲流作用下,土體中較細顆粒被水流移動或挾走流土:滲流將土體的所有顆粒全部浮動、流動或整塊移動。接觸流土:滲透水近于垂直土層運動,當水流由顆粒粗細相差懸殊的細粒土進入粗粒土中時,細粒土被水流帶進粗粒土中。接觸沖刷:粗細粒土層接觸時,在平行于土層的滲流作用下,接觸面上的細粒土粒被沖動攜走。
2.類型第二節(jié)滲透變形破壞的形成條件1.水動力條件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。
粗細顆粒粒徑之比:細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滲徑上的平均梯度,水流方向也有利于土的松動和懸浮。
第三節(jié)滲透變形可能性的判定一、判別滲透變形類型二、確定壩基各點的實際水力梯度三、確定臨界梯度和允許梯度一、判別滲透變形類型瀑布式(I)潛蝕(管涌土)直線式(Ⅱ)較高的梯度下產(chǎn)生流土(或稱非管涌土)階梯式者(Ⅲ)多為潛蝕,有時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、確定壩基各點的實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
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