粘土心墙坝渗流及稳定性分析

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阿哈水库黏土斜墙坝渗流及坝坡稳定性分析

幕与补强灌浆、坝坡整治加高等加固处理。大坝平
面布置见图１。
料，其成分为黄、黄褐、褐色（有红、紫色）偶等
杂色黏土或壤土，夹有灰岩、燧石、砂岩、泥页岩团块，碎石粒径一般１～３ｃｍ，最大为６～７ｃｍ，分布不均匀。天然含水量为２．％～５．％，干４７０５容重为１１．２～１４／ｍ，平均值为１２ｇｃ．８ｇｃ．／ｍ，压实密度较低。
为宽 “ ” 型谷。大坝基础置于二叠系上统吴家坪Ｕ
经钻孔取样，性为黏土岩、页岩和煤层。，
坝基（）岩为强透水与相对隔水岩组相间分布，肩基风化较深，坝肩基岩一般强风化深８～１５ｍ。该工程于１５９８年９月动工兴建，１６９３年针对坝体出现的滑动和裂缝现象进行了加固处理 … 。
（）黏土斜墙：防渗斜墙厚度大，为黄色黏１
土，土质填筑较均匀，也较密实，局部夹有少量
燧石碎屑颗粒。黄色黏土的天然孔隙比ｅ为
０９５７～１４５ｌ．９．７，渗透系数Ｋ为５３Ｘ１ｃ／．０ｍＳ，黏粒含量大于４％，液限平均值大于５％，００塑性指数，于ｌ大７，属红黏土之范畴。天然含水量平均值为３．％，天然容重为１８／ｍ，９６．２ｇｃ干密度为１３／ｍ。天然饱和度为９％～．０ｇｃ５１０，土样在１０～３０ｋａ压力状态下，压缩０％００Ｐ系数平均值为０３ＭＰ～，压缩模量Ｅ：７２．ａ．ＭＰ，属中等压缩性土。ａ（）坝体碎石土：碎石土为坝体的主要填筑材２

大坝渗流稳定及坝坡稳定计算分析

沙洞、溢洪洞、引水洞等组成，枢纽平面布置图见图 1。枢纽工程挡水建筑物为粘土心墙砂砾石坝，坝轴线按直线布置；粘土心墙坝最大坝高 82.6 m，坝顶长度 570.31 m。坝体上游坝坡为1∶2.5，上游坝坡采用现浇混凝土板护坡，下游坝坡采用混凝土网格梁填六棱块，下游坡脚处设置排水棱体，顶宽 2.0 m；坝壳砂砾料与排水棱体之间设两层反滤，反滤层厚0.5 m。
1 概况
楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，工程的主要任务是灌溉、防洪和城市生活及工业供水，是一座综合利用的水库枢纽工程。水库总库容为 7 374 万 m3，正常蓄水位为 1 394.50 m，死水位 1 353.30 m。工程由大坝、导流兼泄洪冲沙洞、溢洪洞、引水洞等组成。大坝为粘土心墙坝，最大坝高 82.6 m。
3 坝体计算
3.1 坝体渗流稳定计算分别对设计工况及校核工况下挡水建筑物的
渗流稳定进行分析[4-5]，采用河海大学编制的《水工结构分析系统》（AutoBANK6.10）计算；根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），计算坝体标准剖面进行下列水位组合情况：
（1）正常蓄水位（1 394.50 m）与下游相应最低水位（1 322.20 m）；
（2）设计洪水位（1 397.43 m）与下游相应最低
水位（1 322.82 m）；（3）校核洪水位（1 397.63 m）与下游相应最低
水位（1 323.76 m）。根据试验坝壳料、心墙料、基岩渗透系数取为：
坝壳料 Ks=3.2×10-2 cm/s；心墙 Ks=2.3×10-6 cm/s；基岩 Ks=1×10-4 cm/s；帷幕灌浆 Ks=1×10-7 cm/s；混凝土防渗墙 Ks=1×10-7 cm/s；砂砾石料的允许水力比降取 0.25。

粘土心墙土石坝工程防渗施工的技术处理

粘土心墙土石坝工程防渗施工的技术处理作者：陈鹏飞来源：《科技创新导报》2017年第14期DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.14.076摘要：粘土心墙土石坝属于一种常用的坝型，是经过各种土料、石料等混合处理过后不断地碾压形成的。

使用此种方式进行防渗施工具有相对比较简便、施工操作简单、工序环节少、应变性比较小、便于日常维修等优点，同时还可以节省材料。

该文笔者以某粘土心墙土石坝工程为例，根据大坝渗漏的主要原因以及类型，分析了粘土心墙土石坝防渗施工的技术处理措施。

关键词：粘土心墙土石坝防渗施工中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（b）-0076-021 大坝渗漏的主要原因与分析1.1 工程基本情况某水库项目总容量是1 980万m3，通常用于农作物灌溉，但是也可进行发电、水产养殖等。

主坝是一般土坝，利用粘土粘附避免出现渗漏的情况，坝底则使用帷幕灌浆填筑。

下文内容将根据此大坝的现状探究粘土心墙土石坝工程施工建设所用的防渗技术。

坝底出现渗漏的主要原因有：（1）大坝施工建设之前没有完全清理坝底，水库使用过程中出现渗漏；（2）施工环节缺乏截水槽设置，或是位置安放不合理，导致没有起到任何截水作用。

1.2 坝体渗漏的主要原因坝体出现渗漏的主要原因有：（1）土料不合格，施工使用的土料存在问题，不能满足基本的使用要求，会出现渗漏；（2）工程施工建设是分工分段进行的，整体进度不同，填筑的土层不一致，后续的环节不能有机地结合在一起，相邻的区域往往会出现松土带；（3）施工过程中设备准备不到位，坝体的碾压使用石碾，技术相对比较落后，碾压经常会出现不平整的状况，下游地区会出现渗漏等情况；（4）坝体填筑不合理，土层堆积过厚，机械设备部充足，不能完善地处理相关问题，因此造成土层上紧下松。

1.3 绕坝渗漏的主要原因绕坝出现渗漏的主要原因有：（1）施工过程中整体夯实程度不到位，截水槽没有合理安放，坝底清理不彻底，造成岸坡连接性不强；（2）周围岩体损坏，透水量严重；（3）防水装置在坝体内，内部的截流工作没有做到位。

某水库大坝渗流计算及稳定分析

某水库大坝渗流计算及稳定分析作者：彭成山梁荣慧来源：《城市建设理论研究》2012年第30期摘要：在病险水库除险加固工程中，经常需要对加固前的建筑物进行安全复核。

本文根据某水库的地勘资料，对其进行了渗流计算和坝坡稳定抗滑稳定计算，计算结果为水库大坝的加固提供合理的构筑建议和措施。

关键词：土石坝；渗流计算；稳定分析中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1.工程概况某水库位于罗山县西南约55km处的灵山镇境内，属丘陵地区水库，位于淮河水系小黄河支沟上，控制流域面积3.3km2，总库容102.02万m3。

水库是一座以防洪、灌溉为主，结合水产养殖等综合利用的小（1）型水库。

大坝为粘土心墙坝，现状坝长90m，最大坝高17.4m，坝顶宽约3m。

该水库按50年一遇设计，500年一遇防洪标准校核。

2.工程地质某水库位于秦岭－昆仑纬向复杂构造带之南亚带与新华夏系第二沉降带的交接复合部位。

受淮阳山字型构造与经向构造复合干扰，地质构造十分复杂。

据地质测绘及勘探揭露范围内，坝址区地层岩性主要为坝体人工填土（Qs）及燕山晚期侵入的花岗岩，仅在下游河槽分布有泥卵石。

坝址区地层根据时代、成因、岩性及其物理力学性特征，现由老到新分述如下：燕山晚期（r3 5）岩性为花岗岩，分布在水库两岸，肉红色、灰白色～淡红色，细粒~中粗粒结构，肉眼可见斑状矿物，矿物按含量依次为正长石、斜长石、石英、黑云母等。

裂隙较发育，多为60度左右的高倾角，裂隙宽0.3mm，裂面平整，沿裂隙面充填有铁锰质薄膜。

表层2m左右多为全风化，岩芯多呈碎屑状、块状，地质取芯率（RQD）低于10%；多为中等风化，岩芯呈块状和柱状，岩心采取率60%~90%，RQD值25%~80%。

第四系全新统（alplQ4）岩性为泥卵石，分布在下游河槽内，卵石成分主要为安山岩、花岗岩，灰绿色，灰黄色，多呈次圆状，粒径一般3~5cm，最大10cm左右，含量50%左右，泥质充填，结构较松散。

库坝防渗加固技术及稳定性分析

地面凸起、坍塌或管涌现象，还会影响蓄水，甚至造
成工程局部或整体失稳的情况。因此，对病险库坝进行防渗加固处理及稳定性分析研究具有很大的现实意
渗加固方案作简要述评见表１，以期能为库坝防渗加
表１坝体防渗加固方案技术经济比较
收稿日期：２１０００— ３—３１
— —
一
－
８１２
１６
－
２０
图１计算横断面（位：）单ｍ
表２土层的计算参数
２１整体稳定性．
从表４看出：库坝在采用套井回填法后在设计水位、校核水位下的渗透流量与未处理前相比有较为明
采用简化ｂｓｏｉｐ圆弧滑动法分析，首先计算处理ｈ前的情况，再计算防渗加固后的情况，且按四种工况进行分析：①设计洪水位，上游水位５０ｍ；②正常．蓄水位，上游水位２３ｍ；③校核洪水位，上游水位．
库坝渗流控制基本分为水平防渗与垂直防渗两大
类措施，其实质都是通过延长土坝渗径，使其渗透坡降不超过允许坡降，从而保持土坝的渗透稳定。与水平防渗措施相比，垂直防渗对透水地基等的截渗效果
更加显著，能更有效地减少渗流量。垂直防渗措施主要包括高压喷射灌浆防渗加固、复合土工膜防渗、混凝土防渗墙、冲抓套井回填法等固处理技术的选择提供参考。。笔者对各种防
顶标高６Ｉ珊，坝宽３６／，坝长１０．Ｉ断面．，／１００Ｈ，横５
如图１，土层计算参数如表２ Βιβλιοθήκη 。８４Ｏ４

黏土斜心墙土石坝稳定性影响因素分析

ｄｒａｕｌｉｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｃｌａｙｓｌｏｐｉｎｇｃｏｒｅ，ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｃｌａｙｓｌｏｐｉｎｇｃｏｒｅ，ａｎｄｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｄａｍ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ａ）Ａｓｆａｒａｓｔｈｅ
ｓｅｅｐａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｄａｍｉｓｃｏｎｃｅｍｅｄ，ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃｌａｙｓｌｏｐｉｎｇｃｏｒｅ’ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄａｍ，ｔｈｅｓｌｏｐｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｕｐｉｒｖｅｒｏｆｔｈｅｃｌａｙｓｌｏｐｉｎｇ
坡度和坝高对坝体渗透稳定的影响甚微，但斜心墙渗透系数对坝体渗透稳定的影响较大，是影响坝体渗透稳定的关键因素；坝高对上游坝坡稳定的影响幅度相对较大，是影响上游坝坡稳定的关键因素，斜心墙在坝壳内的位置、上游坡度、渗
透系数对上游坝坡稳定的影响甚微；斜心墙在坝壳内的位置、上游坡度、渗透系数和坝高４组参数的变化对下游坝坡稳
ｓｅｅｐａｇｅａｎｄｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄａｍｏｆｔｈｅｃｌａｙｓｌｏｐｉｎｇｃｏｒｅ，ｔｈｅｓｌｏｐｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｕｐｉｖｒｅｒｏｆｔｈｅｃｌａｙｓｌｏｐｉｎｇｃｏｒｅ，ｔｈｅｈｙ —

大西沟粘土心墙坝运行期渗流及沉降监测分析

位是引起渗透水位变化的主要因素ꎻ其次是时效分
量ꎬ变幅０. ２８ ~ ２. ００ｍꎬ 占总变幅的２. １６％ ~
２１. ２４％ ꎮ
图９Ｐ４８相关过程线图
虽然时效分量整体占总变幅的比例不大ꎬ但其
１. ２. ４渗流统计模型分析
渗流是土石坝重点监测项目之一ꎮ 为了解大西
沟水库渗流运行性态ꎬ对０＋０９３. ００ｍ、０＋１６０. ００ｍ、
ｍꎬ结合左岸坝肩测压管水位较高分析ꎬ可能是左岸
绕坝渗流引起帷幕后渗透水位高于帷幕前渗透水
位ꎻ当最高库水位为１９６１. ００ｍ时ꎬ０＋０９３. ００ｍ、０＋
１６０. ００ｍ、０＋２２０. ００ｍ断面帷幕折减上游水头分别
图４０＋２２０. ００ｍ断面Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５渗透水位过程线图
位与库水位相关过程线显示ꎬ渗压有逐年减小的趋
９个测点分离效应量ꎬ计算结果见表１ꎬ０＋２２０. ００ｍ
＋１４８. ００ｍ桩号Ｐ４９、０＋１７１. ００ｍ桩号Ｐ５０渗透水
势ꎻ０＋１３１. ００ｍ桩号Ｐ４８渗压不稳定ꎬ 结合０＋
０９３. ００ｍ断面帷幕前后渗压计渗透水位基本一致ꎬ
正常ꎻ０＋０９３. ００ｍ断面帷幕前后的渗压计渗透水位
水位１９６１. ００ｍ时ꎬ３个断面渗压计的位势分别在
２５. ００ｍ) 左右ꎮ ０＋２２０. ００ｍ断面心墙底板渗透水
ｍ高程渗压计Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１ꎬ１９５２. ００ｍ高程渗压计
Ｐ１２、Ｐ１３及下游坝壳料渗压计Ｐ６、Ｐ７渗透水位画出
２４. ５１
Ｐ１８
Ｐ３２
图８Ｐ５０相关过程线图

例析水库坝体渗流及稳定性

例析水库坝体渗流及稳定性1 引言到目前为止，国家尽管对全国许多大中小型病险水库的安全进行鉴定和加固做出了总结，但是还有很多工作需要去做，为今后的大坝加固和鉴定及设计和施工提供技术及理论支持。

本文通过以某小型水库心墙坝的安全鉴定和加固，介绍了大坝中的渗流情况和渗透变形破坏情况对大坝的危害，为坝体的施工提供借鉴。

2 坝身及坝基工程地质评价水库位于某县境内，距县城约13km。

坝址位于灌河支流下马河，是一座以防洪、灌溉为主，结合水产养殖等综合利用的小（2）型水库。

大坝为砂壳心墙坝，坝顶高程101.6 m，最大坝高17.2m，坝长51.1m。

坝顶泥结碎石路面，宽3.2m；上游现状干砌石护坡拆除新建C20混凝土，坡比1：3.0、1：4.0；下游新建草皮护坡，坡比1：2.5；续建排水棱体，顶高程为85.6m，宽2m，外坡为1：1.5。

库区工程地质条件及坝体、坝基质量如下：坝体为粘土心墙坝，砂壳由中粗砂，充填壤土碾压填筑而成，心墙由砂壤土杂砾石碾压填筑而成。

砂壳渗透系数范围值为1.10E-03～2.20E-03cm/s，具中等透水性；心墙天然干密度平均值1.62g/cm3。

室内试验渗透系数范围值为1.60E-06～9.80E-04cm/s，现场注水试验渗透系数范围值为2.90E-04～4.90E-04cm/s，具中等透水性。

由于该水库存在渗漏问题，根据工程地质情况，对大坝进行防渗计算和稳定分析。

3 渗流计算及稳定性分析根据地质勘测资料，对大坝典型断面进行渗流场分析。

大坝渗流分析采用采用有限元法计算；计算断面为大坝主河槽段最大坝高断面（桩号B0+010）。

3.1计算原理及基本参数a）计算原理采用有限元分析法求解渗流场.稳定渗流方程为：（公式3-1）式中：k——土的渗透系数；Ф——势函数，Ф=（P/γW）+γγw——水的容重；P——水壓力.对于土石坝的无压渗流情况，先假设一个大致的自由表面初始位置，程序通过反复迭代和修改自由表面位置，使其满足规定的边界条件，得到新的自由表面，此线即为第一条流线即浸润线。

粘土心墙坝渗流场分析

粘土心墙坝渗流场分析刘永豪,涂兴怀,李飞燕(西华大学能源与环境学院,四川成都　610039)摘　要:通过渗流场和温度场的基本微分方程及边界条件的比较分析,将ANSY S 软件的热分析模块应用于渗流场的分析,并采用生死单元技术,通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线),解决了某实际工程粘土心墙土石坝渗流稳定问题的求解。

该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题,同时为其他实际工程设计应用提供了强有力的手段。

关键词:A NSYS 软件;生死单元;渗流场;浸润线中图分类号:TV222.2 文献标识码:A 文章编号:1006-3951(2008)03-0037-04The Analysis of Clay Core Earth -Rock Fill Dam Seepage Flow FieldLIU Yong -hao ,TU Xing -Huai ,LI Fei -yan(School of Ener gy and Envir onment ,Xihua University ,Chengdu 610039,Sichuan Province ,China )A bstract :According to the c omparison and analysis of the seepa ge flow field and temperature field 's fundamental differ -ential equations and boundary conditions the ANSYS software 's thermal analysis module is applied to the analysis of seep -age flow field and the element birth -death technique is adopted to solve the seepage flow stability problem of the clay core earth -rock fill dam for a specific project by calculating the free water surface position (saturation line )using the ite -rative c omputing method .This method can solve the seepage flow pr oblem with c omplex boundaries and mediums .Keywords :ANSYS software ;element birth -death ;seepage flow field ;saturation line1　前言从20世纪初开始,渗流对工程的影响已为工程界广泛重视,许多工程技术人员及学者从工程实践和理论两方面进行了大量研究,并取得了许多有价值的成果,既解决了工程中的实际问题,又丰富和发展了渗流理论。

不同水位条件下黏土斜心墙坝渗流与稳定性分析

【摘要】水库大坝失事统计中，渗透破坏和坝坡失稳是最常见的２项诱因，并且渗流与稳定也是水库大坝安全评价和日
常运行管理中的２项主要内容。论文以怀柔水库主坝为例，对运行水位条件下的监测变形进行了分析；通过对当前蓄水
位、正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位４种水位条件下的稳定渗流计算，分析了浸润线位置、单宽渗流量、平均水力比降等随水位条件的变化；在稳定渗流计算出的浸润线的基础上，基于极限平衡法计算了当前蓄水位、正常蓄水位、设计洪
ｌ工程建设与设计
ｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆ＤｅｓｎＦｏｒ开ｏｌＪＢ流与稳定性分析
ＳｅｅｐａｇｅａｎｄＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｌａｙＣｏｒｅＤａｍｕｎｄｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔＨｙｄｒａｕｌｉｃ
ｎｄｓａｔａｂｉｌｉｔｙａｒｅｔｈｅｔｗｏｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄａｍ．ＴａｋｅｎｔｈｅｍａｉｎｄａｍｏｆＨｕａｉｒｏｕｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｓｎｅａｘｍｐｌａｅ，ａｔｉｆｒｓｔ，ｈｅｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄａｍｉｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｗａｓｎａａｌｙｚｅｄ，ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ，ｓｔｅａｄｙｓｅｅｐａｇｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｒｉｅｒｄｏｕｔｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｈｅｓｔｅｅｐａｇｅｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｏｆｄｍｕａｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｓ，ｓｕｃｈａｓｃｕｒｒｅｎｔｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｎｏｍａｒｌｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｄｅｓｉｇｎｅｄｆｌｏｏｄｌｅｖｅｌｎｄａｃｈｅｃｋｌｏｆｏｄｌｅｖｅ１．Ｂａｓｅｄｏｎｓｅｅｐａｇｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｈｎｇａｉｎｇｏｆｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｔａｂｌｅ，ｌｅａｋａｇｅａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｇｒａｄｉｅｎｔｗｉｔｈ

沥青混凝土心墙坝心墙渗水原因分析与防渗处理

沥青混凝土心墙坝心墙渗水原因分析与防渗处理在大坝的施工过程中，对沥青混凝土心墙坝技术的使用比较普遍，其能够提高水利工程的稳定性。

但是，如果在施工过程中对质量的控制不到位，就会导致沥青混凝土心墙坝心墙出现渗水现象，这就要求施工人员要掌握相应的防渗处理技术。

本文对沥青混凝土心墙坝心墙渗水原因进行分析，并就其防渗处理措施进行探讨。

标签：沥青混凝土；心墙坝心墙；渗水原因；防渗处理沥青混凝土心墙坝具有很强的抗变形能力，其蓄水能力受海拔和气候条件的影响比较小。

但在实际的使用过程中，混凝土心墙坝心墙却容易出现渗水现象，从而影响水利工程的正常使用，造成水资源的浪费。

因此，需要采取相应的措施对其进行处理。

1 、渗水原因分析1.1 工程背景某水库的集雨面积为450.36km2，区间的有效积水面积为108.45km2，水库的总容量为1269.8万m3，水库能够满足当地农业发展的灌溉需要，为当地居民提供部分生活用水，还具备下游防洪功能。

水库的正常蓄水位为1198m，校核洪水位为1185.6m，汛限水位为1205.3m，死水位为1168m。

水库是由四部分组成的，一部分是大坝，一部分是溢洪道，一部分是导流洞，还有一部分是放水洞。

其中，大坝采用的是沥青混凝土心墙石渣坝，最大的坝高为65m，坝顶的高程为1287m，坝顶长度为215m，宽度为9m。

大坝的防渗系统由两部分组成，一部分为沥青混凝土心墙，一部分为坝基灌浆帷幕。

在其下游的坝壳填筑料中，低于5mm的填筑料约占90%左右，通过对现场的实际测量，渗透系数在8.110-4-5.510-6cm/s的范围内，并没有达到设计要求，透水性也不够均匀，有不同程度的渗水现象出现。

1.2 渗水情况分析在本工程工程竣工投入使用后，就发现存在明显的渗漏情况，并且水库中水位越高，渗漏现象越严重，在水位接近300m处，其渗漏量能够达到70L/s，而下游坡处存在很大的渗水面积。

因此，施工单位曾前后两次对坝基和坝体进行防渗处理。

堤坝工程渗流稳定性分析与评估

堤坝工程渗流稳定性分析与评估堤坝工程作为一项重要的水利工程，承担着防洪、蓄水、供水等多重功能。

然而，渗流问题一直是堤坝稳定性的重要考虑因素之一。

本文将从三个方面，即渗流机制、稳定性分析和评估方法，来探讨堤坝工程渗流稳定性的问题。

渗流是指水流通过土体孔隙或裂隙的现象。

在堤坝工程中，渗流不仅会造成工程内部土体的溃决，还会引发固结沉降、土体液化等问题。

因此，了解渗流机制对于堤坝工程的设计和施工至关重要。

渗流机制受多种因素的影响，包括土体水分含量、土壤类型、水头压力等。

首先，土体水分含量对渗流机制有着重要影响。

当土体的孔隙饱和时，水分无法排出，导致堤坝内部产生较大的渗流压力。

其次，不同土壤类型的渗透能力也有所差异。

细沙和黏土等颗粒较小的土壤，其渗透能力较差；而砾石和砂砾土等颗粒较大的土壤，渗透能力较强。

最后，水头压力是触发渗流的重要因素。

当水头压力超过土体抗渗能力时，渗流现象就会出现。

为了确保堤坝工程的稳定性，渗流稳定性分析是必不可少的。

渗流稳定性分析主要包括两个方面，即渗流场和渗流路径分析。

渗流场分析通过数值模拟或物理试验的方法，对工程内部的渗流特性进行研究。

渗流路径分析则关注渗流水位变化对工程稳定性的影响。

通过分析渗流路径，可以预测堤坝可能发生的渗流情况，进而采取相应的防治措施。

除了渗流稳定性分析，评估也是保证堤坝工程稳定性的重要环节。

评估主要通过监测工程的渗流压力、位移变化等参数来进行。

在工程建设初期和使用过程中，定期对工程的渗流状况进行评估，可以及时发现潜在的安全隐患，采取相应的应对措施。

总的来说，渗流稳定性是堤坝工程稳定性的重要问题。

了解渗流机制、进行渗流稳定性分析和评估，对于堤坝工程的设计、施工和维护都具有重要的意义。

在未来的堤坝工程建设中，我们应加强对渗流稳定性的研究，以提高堤坝工程的安全性和可靠性。

大坝工程中的渗流与稳定性分析

大坝工程中的渗流与稳定性分析一、引言大坝是人类为了控制水源、灌溉农田、发电等目的而修建的工程，是现代水利工程的重要组成部分。

在大坝的设计和建设过程中，渗流与稳定性分析是至关重要的环节。

本文将探讨大坝工程中渗流与稳定性分析的相关问题，并就渗流与稳定性分析的方法和技术进行介绍和讨论。

二、渗流分析渗流是指水分通过岩土体或混凝土结构的孔隙、裂隙、管道等进行流动的现象。

对于大坝工程而言，渗流可能会导致地基沉降、滑移、溃坝等严重问题，因此渗流分析是必不可少的工作。

在渗流分析中，常见的方法有试验法和数值模拟法。

试验法包括渗流试验和渗透试验，可通过测量水流速度、压力等参数，以了解渗流的规律和路径。

数值模拟法则通过计算机软件模拟渗流过程，从而得到渗流场的分布和影响因素。

渗流分析中的稳定性问题主要指大坝地基的稳定性。

地基稳定性分析是为了评估地基结构是否可以承受渗流引起的地基沉降、潜在滑移等作用。

稳定性分析方法包括解析法和数值法。

解析法常用的有平衡法和极限平衡法，数值法常用的有有限元法和边界元法。

三、稳定性分析稳定性分析的首要任务是确定渗流路径和温度场的分布。

温度场的分布可能影响材料的性质和行为，因此对于大坝工程而言，稳定性分析尤为重要。

在稳定性分析中，要考虑的因素很多，如地质条件、岩土体性质、工程的载荷等。

其中，地质条件是决定稳定性分析的基础。

地质调查是为了获取地质条件的必要信息。

岩土体性质包括孔隙比、饱和度、渗透性等，这些参数会直接影响到渗流速度和路径。

工程的载荷包括重力荷载、水压力和地震力等，它们会对地基结构产生影响。

稳定性分析的结果将用于决策，如是否需要采取加固措施、调整设计方案等。

因此，稳定性分析在大坝工程中起到了至关重要的作用。

四、渗流与稳定性分析的应用举例在大坝工程中，渗流与稳定性分析广泛应用于各个环节。

以混凝土面板大坝为例，渗流分析可用于确定混凝土面板的渗流路径和渗流速度，从而预防可能存在的渗漏问题。

粘土心墙土石坝坝体结构设计及渗流稳定分析

见图 1）。
图1粘土心墙土石坝典型断面图
2.1 堆石护坡护坡在最大局部波浪压力作用下所需的换算球
形直径和质量、平均粒径、平均质量和厚度按下式
收稿日期：2019-11-01 作者简介：陈平川（1977 -），男，高级工程师，主要从事
水环境治理、水资源开发及利用等方面的研究工作。
・34・
确定：
p D
2粘土心墙土石坝坝体结构
粘土心墙土石坝上游坡1-3.0,下游坡1-2.5,
坝顶高程106.50 m,宽度8 m,坝顶上游设1.2 m 高防浪墙。坝体采用粘土心墙防渗，坝基采用帷幕灌浆防渗。粘土心墙顶部厚3.00 m,两侧坡比 1-0.25,粘土心墙外设反滤带和过渡区，反滤带宽 1.00 m,过渡区宽3.00 m。上、下游坝坡均采用 1.00 m厚堆石护坡。上游堆石护坡下设0.8 m厚反滤层，下游堆石护坡高程93.00 m以下设0.8 m厚反滤层，下游坝壳与坝基接触区设1m厚反滤层; 坝基沿坝轴线铺筑1.0 m厚、3.0 m宽垫层混凝土
坝体的防渗依靠粘土心墙体，心墙防渗体顶部厚3.00 m,两侧坡比1：0.25。大坝防渗粘土料应采用经过挑选的不透水材料，要求无任何有机物（植物残渣），水溶盐含量不大于5%,最大颗粒尺寸不超过15 mm,渗透系数不大于1025cm/s。粘土料压实度应不小于98%。 2.4 坝壳料
坝壳料主要采用开挖的土石料（包括厂房及泄
SMALL HYDRO POWER 2020No. 1, Total No. 211
表2计算工况及荷载组合
渗透系数/（cm・s2：L）
2x10"6 2xl023 5xl022
lxlO0 6x 10-4 5x 10" 1 x 10"6

黏土心墙坝渗流性态安全分析

ｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｅａｒｔｈ￣ｒｏｃｋｄａｍ. Ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｐｉｅｚｏｍｅｔｅｒｔｕｂｅꎬ ａｎｄｔｈｅ
ｓｅｅｐａｇｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｕｎｄｅｒｆｉｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＡｕｔｏＢａｎｋｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｏｒｄｅｒ
根据综合分析ꎬ 测压管历史最大水位、最大年变
河北省洋河水库 ( 又名响水铺水库) 位于张家
口怀来县的洋河干流上ꎬ 是一座以防洪为主ꎬ 兼顾灌
溉、发电等综合利用的中型水利枢纽工程ꎮ 工程副坝
幅、最大年均值主要集中出现在防渗墙上游ꎬ 说明防
渗墙前水位受库水位变化影响较大ꎮ ２００５年６月以来ꎬ
(１. ＳｈａｎｄｏｎｇＢａｉｓｈｅｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏꎬ Ｌｔｄꎬ Ｌｉｎｙｉ２７６０００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. ＬｉｎｙｉＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＣｅｎｔｅｒꎬ Ｌｉｎｙｉ２７６０００ꎬ Ｃｈｉｎａ)
渗流问题是影响土石坝安全运行的决定性因素之一ꎮ 为研究洋河水库黏土心墙坝渗流安全性态ꎬ 对坝体渗流安
全作出评价ꎬ 文章基于测压管监测成果进行分析ꎬ 基于ＡｔｕｏＢａｎｋ软件进行五种不同工况渗流有限元计算ꎬ 通过
分析得出黏土心墙坝在当前工况下处于渗流安全状态ꎮ
【关键词】
黏土心墙坝ꎻ 渗流监测ꎻ 有限元计算ꎻ 渗流安全

某粘土斜心墙坝渗压计测值异常与渗流稳定分析

ｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅＦＥＭｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｓｅｅｐａｇｅｉｅｆｌｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅａｂ－
吕高峰，等：某粘土斜心墙坝渗压计测值异常与渗流稳定分析
某粘土斜心墙坝渗压计测值异常与渗流稳定分析
吕高峰，王玉洁，周建波，朱锦杰，郭玉嵘（国家能源局大坝安全监察中心，浙江杭州１，３１１１２２）
摘要：针对某粘土斜心墙坝内渗压计测值异常增大的现象，结合仪器埋设情况，综合分析测值异常增大原因。
２渗压计布置情况
为监测粘土斜心墙坝内的浸润线和渗透压
力，在土石坝典型断面上布置渗压计４支，编号
为ＵＰ１～ＵＰ４，分别位于坝体（坝（坝下０＋０００．００、高程２０３０ｍ，坝下０＋０３０．Ｏ０、高程２０３０ｍ，坝下０＋０４８．Ｏ０、高程
总长４６５ｍ，呈一字形拦河布置。河床式厂房布置
在河床右岸河滩上，通过重力坝与右岸岸坡相连，泄洪闸布置在右岸河滩厂房的左侧，土石坝紧靠泄
洪闸布置在主河床上，通过混凝土挡土墙与左岸岸
坡相连。
２０２９ｍ），渗压计布置见图１。渗压计采用测压

粘土心墙土石坝工程中防渗施工的工艺分析

粘土心墙土石坝工程中防渗施工的工艺分析粘土心墙土石坝工程中普遍的存在着坝体渗漏以及浸润线抬高等病害，这些问题的存在极大危害了水库的安全及正常运行。

就目前来看，防渗处理的措施较多，但是如何因地制宜的选择防渗处理方案以及满足除险加固工程的经济性、可实施性以及安全与环保的要成为了当下亟待解决的问题。

本文以某工程为例，从大坝渗漏的成因以及类型入手，重点论述了粘土心墙土石坝的主要防渗处理措施。

标签：粘土心墙；土石坝；防渗；措施粘土心墙土石坝作为一种应用广泛的一种坝型，是一种由石料、土料或者混合料经过抛填以及碾压等方法堆筑而成。

这种坝型具有施工技术简单、工序少、适应变性、便于维修与扩建，同时大量的节省了钢材、水泥等重要建筑材料，从而减少了筑坝材料的远途运输。

但是由于自身不能溢流，从而在施工导流方面没有混凝土坝方便。

1、大坝渗漏的成因与分析1.1工程概况及坝基渗漏的主要原因某水库总库容1980万m3，属于Ⅲ等工程，是一座灌溉为主，同时兼顾发电、防洪以及水产养殖等综合利用型水库。

大坝的主坝为碾压均质土坝，通过粘土套井来实现防渗，而在坝基采用垂直帷幕灌浆实施防渗。

下面以此坝为例对粘土心墙土石坝工程中防渗施工的工艺进行简要论述。

坝基渗漏的可能原因有两个：①清基不彻底或者没有进行清基，从而致使水库在建成不久就出现了漏水现象；⑦可能是由于施工中没有考虑设置截水槽或者截水槽的设置不科学，致使在使用中被击穿。

1.2坝体渗漏的主要原因坝体的渗漏原因主要有四个：①土料不达标。

在施工中土料场勘测设计存在缺陷，致使使用的防渗土料不能满足设计需求，从而导致渗漏出现；⑦工程在施工中采用了分组分块包干的方式，致使施工中各层面的施工速度不一致，从而导致填筑的土层不同。

最终导致相邻两块的结合处产生漏压的松土带；③由于施工期间缺乏大型的施工器械，坝体采用石碾碾压而成，而落后的碾压方式导致了施工质量差以及下游坝坡出现了大面积的渗漏现象；④在坝体分层填筑期间，由于土层填筑过厚，同时施工的机械功能不足，从而导致土层上部紧密而下部疏松。

粘土心墙坝渗透试验方法

粘土心墙坝渗透试验方法一、前言粘土心墙坝是一种常见的水利工程，其主要作用是防止水流冲刷土体，提高坝体的稳定性。

在进行粘土心墙坝的设计和施工过程中，必须进行渗透试验来评估其渗透性能。

本文将介绍粘土心墙坝渗透试验的方法。

二、试验材料1. 粘土样品：采自现场或实验室制备。

2. 试验设备：包括渗透仪、压力计、水桶等。

3. 试验液体：通常使用蒸馏水或盐酸溶液。

三、试验步骤1. 制备样品：从现场或实验室制备粘土样品。

样品应具有代表性，并且应按照一定比例掺入黏结剂和水，以保证其具有一定的强度和可塑性。

2. 制备试件：将制备好的粘土样品放入模具中，并进行振实或压实处理，以使其达到一定密度。

待样品完全干燥后，取出模具并进行修整，制成规格相同的圆柱形试件。

3. 安装设备：将制备好的试件放入渗透仪中，并安装好压力计和水桶。

4. 开始试验：将蒸馏水或盐酸溶液倒入水桶中，然后打开渗透仪中的阀门，使试液缓慢地渗透到试件中。

在试验过程中，应记录下渗透压力和时间，并定期检查试件表面的湿度变化。

5. 结束试验：当试液渗透到试件底部时，停止加液，并记录下此时的压力值。

然后将试件从渗透仪中取出，并进行干燥处理。

四、数据处理1. 计算渗透系数：根据实验数据计算出粘土样品的渗透系数。

其公式为：K = Q / (A * t * H)其中，K为渗透系数；Q为单位时间内通过样品的流量；A为样品截面积；t为时间；H为样品高度。

2. 统计分析：对多组实验数据进行统计分析，以评估粘土心墙坝的渗透性能。

五、注意事项1. 样品制备应严格按照标准要求进行，以保证实验结果准确可靠。

2. 在进行实验前，应对设备进行检查和校准，确保其正常工作。

3. 在实验过程中，应定期检查试件表面的湿度变化，并记录下渗透压力和时间。

4. 实验结束后，应对数据进行统计分析，并根据实验结果评估粘土心墙坝的渗透性能。

六、总结粘土心墙坝渗透试验是评估其渗透性能的重要手段。

在进行实验前，应制备好样品并校准设备。

土石坝渗透及稳定性分析探讨

土石坝渗透及稳定性分析探讨摘要:渗流问题是土石坝安全的关键,渗流控制是土石坝建设的重中之重。

在渗流控制措施上,随着渗流控制理论的发展,由原来的以防为主逐渐向防渗、排渗和反滤层三者相结合。

本文从土石坝渗漏问题、防渗措施、有限元渗流场计算的基本数学模型三个方面进行介绍。

关键词:土石坝渗透稳定性随着我国水利水电建设的快速发展和“西电东输”水电项目的实施,众多高土石坝的建设被提上了日程,特别在深厚覆盖层河谷,地质条件差,地震烈度高,多数坝高较大(尤其200m以上)的大坝选择或拟选择建土石坝。

渗流和渗透控制是土石坝工程中的一项极其重要的课题,直接关系到工程的安全和投资。

土石坝施工简便,地质条件要求低,造价便宜,并可就地取材且料源丰富,是水利水电工程中极为重要的一种坝型。

土石坝坝体用散粒材料填筑,挡水后上下游的水头差引起了水流渗过坝体、坝基及两岸坡向下游排出。

由于勘测设计缺陷、施工不良、管理运行不当以及渗流、地震等,都会使土石坝体及其坝基发生缺陷病害,甚至垮坝失事。

在土石坝中,坝体和坝基的渗漏较为频繁,许多中、小型病库,就是因为坝身、坝基等产生渗漏造成险情。

一、土石坝渗漏问题(一)坝基渗漏。

坝基渗漏主要有以下两种渗漏方式:一是铺盖裂缝产生的渗漏。

铺盖裂缝一般是由于施工时防渗土料碾压不严,达不到所要求的容重或铺土时含水量过大, 固结时干缩而产生裂缝;或基础不均匀沉陷时铺盖被拉裂;或铺盖下没有做好反滤层,水库蓄水后在高扬压力下被顶穿破坏;也有施工时就近取土,破坏了覆盖层作为天然铺盖的防渗作用。

二是心墙下截水墙与基础接触冲刷破坏。

截水墙与基础的接触边界是最容易形成渗流通道的薄弱环节。

在截水墙下游与基础接触边界处设置反滤层失效,导致接触冲刷,坝体和基础土料被带走,就会造成坝体严重破坏。

(二)坝身渗漏。

土石坝常因斜墙、心墙等防渗体裂缝形成渗流的集中通道,导致管涌的发生,甚至引起坝体的失事破坏。

具体地讲有以下几种情况:一是心、斜墙裂缝漏水。