第2章巖體的滲透特性

44#圖2-11軟弱夾層現(xiàn)場(chǎng)滲透變形試驗(yàn)布置圖1#?6#—供水管；1?圖2-11軟弱夾層現(xiàn)場(chǎng)滲透變形試驗(yàn)布置圖1#?6#—供水管；1?6—觀測(cè)孔；7—進(jìn)水管；8—出水管；9—壓力表;10—堵塞器；11—粉砂巖；泥化夾層；13—匯水槽；14—觀測(cè)坑級(jí)經(jīng)個(gè)力以求力除水證壩基穩(wěn)定，應(yīng)采取流途徑和排水減壓措降低水力坡降，以及出口處設(shè)置反濾層等2.6滲透變形的措施控制壩基及地基流，其主要任務(wù)可歸點(diǎn)：一是盡量減少滲二是提早釋放滲透壓證地基與水工建筑物的靜力穩(wěn)定性；三是透破壞，保證滲透穩(wěn)定性。I I1 2圖2-12流量與壓力關(guān)系曲線1—6*出水點(diǎn)；2—14*出水點(diǎn)；3—全斷面；4—全斷面復(fù)壓加長(zhǎng)滲施，以在滲流措施。防治的滲結(jié)為三漏量；力，保有足夠防止?jié)B因此，滲透變形的防治措施可分為滲流水動(dòng)力條件改變、分別為設(shè)計(jì)壩的1/100和1/200。軟弱夾層滲透變形現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)有輻射流法和平行流法。前者是用一個(gè)主壓水孔,產(chǎn)生輻射滲透，在四周打孔，挖坑觀測(cè)；后者是打一排孔聯(lián)合壓水，使試驗(yàn)地段的中心地帶，產(chǎn)生近于平行流滲透，在下打孔、挖坑觀測(cè)。后一種方法與壩基實(shí)際滲流狀態(tài)接近，具體布置如圖 2-11。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也是逐升壓，逐級(jí)穩(wěn)定，并歷試驗(yàn)與逐級(jí)減壓兩階段。一般在每級(jí)壓下要穩(wěn)定2?3h，所試驗(yàn)歷時(shí)較長(zhǎng)。試驗(yàn)束，繪制流量與壓力系曲線或1gi~1gv關(guān)曲線，以曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)出I。(圖2-12)(5)確定允許水坡降。臨界水力坡降以安全系數(shù)即為允許力坡降。安全系數(shù)在1.5—3.0之間選取，這要考慮到工程的等級(jí)、水文工程地質(zhì)條件，試驗(yàn)成果的代表性和精度等因素。把允許水力坡降與實(shí)際水力坡降相比較，如果實(shí)際水力坡降小于允許水力坡降則是安全的，否則是危險(xiǎn)的。當(dāng)預(yù)測(cè)到有發(fā)生滲透變形危險(xiǎn)時(shí)，為保

滲流出口保護(hù)和土石性質(zhì)改善等三個(gè)方面。建筑物深挖基坑及地下巷道施工時(shí)流砂破壞的防治這種防治措施主要采用人工降低地下水位的方法，使地下水位或水頭低于基坑底板。其目的是在防治流砂的同時(shí)，又防止了地下水涌入基坑。也可采用板樁防護(hù)墻施工。水平坑道、豎井開挖遇流砂時(shí)，前者可采用盾構(gòu)法施工，后者采用沉井式支護(hù)掘井。目前工程中也可采用凍結(jié)法或電動(dòng)硅化法改善砂土性質(zhì)，使施工順利進(jìn)行。抽水井防止管涌的措施通過(guò)在過(guò)濾管與井壁間充填反濾料，以保護(hù)滲流出口。反濾料的粒徑選擇必須考慮到被保護(hù)的含水層中潛蝕顆粒的大小，以細(xì)顆粒不能穿過(guò)反濾料孔隙為原則。土石壩壩基滲流控制措施壩基有巖基和非巖基兩大類，非巖基也稱為松散地基。對(duì)松散地基的滲流通常采用垂直和水平兩種控制手段，具體措施有：①設(shè)置截水槽；②澆筑混凝土防滲墻或灌漿帷幕；③鋪筑上游水平防滲鋪蓋。土石壩基的滲流控制主要是防滲和保證滲透穩(wěn)定，如我國(guó)黃河小浪底工程高154m的土石壩及三峽工程二期圍堰堰體等均采用防滲墻和防滲帷幕灌漿結(jié)合防止壩基滲流。(1)防滲帷幕在大壩靠上游面的地基中， 平行壩鈾線打一排或幾排鉆孔， 在高壓下將水泥等地質(zhì)條件、建筑物規(guī)模及其防滲要求綜合考慮，最好由現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定。圖2-13砂礫石壩基防滲處理示意圖地質(zhì)條件、建筑物規(guī)模及其防滲要求綜合考慮，最好由現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定。圖2-13砂礫石壩基防滲處理示意圖1-斜墻；2-鋪蓋；3-混凝土防滲墻；4-心墻；5-防滲帷幕;6-截水槽；7-減壓井；8-排水溝；9-隔水層；10-排水體防滲帷幕的防滲標(biāo)準(zhǔn)，按規(guī)范規(guī)定，不同壩高在防滲帷幕體內(nèi)要求巖體的單位吸水量為：高壩3<0?O1L/(min-m-m);中壩3=0.01?0.03L/(min ?m.m);低壩3<0.03?0-05L/(min?m?m)。一般帷幕應(yīng)深人到相對(duì)不透水層巖體內(nèi) 3?5m,成為接地式帷幕。當(dāng)不透水層很深時(shí)，也可作懸掛式帷幕。帷幕深度可在0.3?0.7倍壩高

范圍內(nèi)選取，帷幕的厚度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、帷幕的允許水力坡降、幕體的密實(shí)程度和防滲標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定性而定。一般高壩設(shè)兩排帷幕，中低壩設(shè)一排帷幕。一排帷幕的厚度約：為0.7?0.8孔距?？拙嘁话銥?.5?4.0m，排距略小于孔距。帷幕應(yīng)向兩岸延伸至設(shè)計(jì)水位與不透水層相交處為止 ；或延伸至設(shè)計(jì)水位與蓄水前天然地下水位相交處為止，以防止繞壩滲漏。灌漿壓力可在I?3倍水頭范圍內(nèi)選取。烏江渡拱形重力壩壩高165m建于巖溶地區(qū)，帷幕灌漿壓力達(dá) 60?80xI05Pa,灌漿后3降低到0.00IL/(min -m-m),建成了質(zhì)量較高的防滲帷幕。砂礫石層壩基的防滲帷設(shè)于心墻、斜墻或鋪蓋之下。(2) 防滲墻和鋪蓋當(dāng)砂礫石透水層不厚可挖出梯形糟回填粘土成為槽。當(dāng)透水層厚時(shí)可用板樁、土連鎖管柱和混凝土防滲墻直防滲措施截?cái)嗤杆畬?。用徑鉆孔造圓孔或槽孔，然后混凝土與不透水層相接，各互搭接成為連續(xù)的橫河防滲效果較好(圖2-14)。當(dāng)透很厚時(shí)，則宜在壩上游采用鋪蓋。(3)壩基排水為了阻截透過(guò)防滲帷幕的滲減少壩基揚(yáng)壓力，一般都在帷幕下游設(shè)置排水孔組成主幕。在主排水幕下游視情況1?3道輔助排水幕，并設(shè)排水廊道，供排水孔施工、和檢查維修用。岸坡壩段亦橫向排水廊道。由排水幕和廊道組成了壩基排水系統(tǒng)，流匯集于高程低于下游水位水井，由水泵抽水排向下游，形成了閉路式抽水減壓排水圖2-14基巖壩基排水系統(tǒng)示意圖1-灌漿廓道；2-縱向排水廊首；3-橫向排水廊道;4-縱橫向排水管；5-排水孔；6-防滲帷幕圖2-15砂礫石壩基排水減壓示意圖(a)排滲暗溝；(b)減壓井(完整井)幕,時(shí)，截水混