渗透稳定计算 - 360文档中心

理正软件计算土石坝渗流稳定

用理正软件计算土石坝渗流稳定的方法1渗流计算1在CAD中绘制土石坝横断面图，图中坝坡下的长垫层为基岩，图例中有两种基岩，根据情况有几种画几种，长度为1.5-2倍坝长，注意不能使用镜像。

绘制时要注意并另存为DXF文件（最好存为最低版本即2000）2进行渗流计算打开理正岩土软件，选择渗流分析计算在选工程中选择软件生成结论的存储位置如上例，计算结论存在e盘考博文件中，确认后弹出下图直接点确认即可。

确认后点增，选择系统默认例题，点确认然后自动弹出下图中对话框然后点击左上角的“辅助功能”选择“读入DXF文件自动生成坡面、节点、土层数据”，弹出以下对话框选择已画好的CAD图打开打开后出现如下对话框，在图上双击后可放大图形，放大后可看到起始点编号（起始点在图中用红圈标出，及上游坝坡起始点）。

坡面线段数及坝坡分为几段，无马道土石坝坡面线段数为3，图例中有9条。

弹出以下对话框，在坡面形状中填写正确的上下游水位节点坐标一栏为理正自动生成坐标，不用修改土层定义一栏如下图，图中不同土性区域数为软件自动生成软件同时为不同区域编号，双击图中土石坝图形放大图形可以看到编号（如下附图2）Kx，Ky为土层的x，y向的渗透系数，同一土层两数相等且等于土层渗透系数，对应区号输入渗透系数（渗透系数由地质资料中查找）α值若无资料则都为0计算即可。

附图2面边界条件中，同样双击放大土石坝剖面图可以看到节点编号，顺时针输入计算所需要的坡面信息（即始末节点编号），面边界个数及浸润线可能经过的面，即上游所有水面线以下的坡面加上坝基上表面，下游所有坡面加坝基上表面，如图，蓝色为已知水面线，红色为可能的浸出面.点边界描述项数为2，节点即上下游水面线与坝体的交点，若下游无水则为下游坝脚，取值为0。

计算参数栏为系统默认，不用修改输出结果栏目中，需注意流量计算截面的点数一栏和理正边坡文件接口一栏。

流量计算截面的点数即下游截面所有点和基岩上表面所有点，如本例有5个，且须在右边一栏输入5个节点的坐标，坐标从第二栏节点坐标中查找。

土坝渗流计算和抗滑稳定计算实例分析

土坝渗流计算和抗滑稳定计算实例分析作者：刘颖来源：《城市建设理论研究》2013年第39期【摘要】根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001规定，土坝计算和分析主要包括渗流计算、渗透稳定计算、稳定计算、应力和变形计算，小（1）型以下的水库主要进行渗流计算、渗透稳定计算、稳定计算，笔者结合设计实例，简要介绍计算过程。

【关键词】碾压式土石坝设计规范渗流计算渗透稳定计算稳定计算Abstract: According to the "design specification" rolled earth-rock dam calculation and analysis of the provisions of SL274-2001, including calculation of seepage, seepage stability calculation, stability calculation, calculation of stress and deformation, small (1) reservoir below the main seepage, seepage stability calculation, stability calculation, the author combined with design example, introduces calculation process.Key words: rolled earth dam design; seepage; seepage calculation; stability calculation 中圖分类号：P343.3 文献标识码A 文章编号1 概述柳树水库位于吉林省长春市双阳区山河街道办事处柳树村境内的柳树河上游，地理坐标为东经125°40′，北纬43°50′，是一座以防洪灌溉为主，结合养鱼等综合利用的小（Ⅰ）型病险水库。

药典渗透压计算公式

药典渗透压计算公式渗透压是指溶液中溶质对溶剂的渗透作用，是溶液浓度的一种表现形式。

在药学领域中，渗透压的计算对于药物的稳定性和药效具有重要意义。

药典中提供了一些计算渗透压的公式，下面将介绍其中一些常用的计算公式。

1. 理论渗透压计算公式。

理论渗透压的计算公式为：Π = iCRT。

其中，Π为溶液的渗透压，i为离子化度，C为溶质的浓度，R为气体常数，T 为温度。

这个公式适用于理想溶液，即溶质和溶剂之间没有相互作用力的溶液。

2. Van't Hoff公式。

Van't Hoff公式是根据渗透压与溶质浓度的关系推导出来的，其计算公式为：Π = iMRT。

其中，Π为溶液的渗透压，i为离子化度，M为溶质的摩尔浓度，R为气体常数，T为温度。

这个公式适用于非理想溶液，即溶质和溶剂之间存在相互作用力的溶液。

3. 球形颗粒渗透压计算公式。

对于球形颗粒的溶液，其渗透压可以用下面的公式计算：Π = 2γV。

其中，Π为溶液的渗透压，γ为溶质颗粒的表面张力，V为溶质颗粒的体积。

这个公式适用于颗粒溶液，如胶体溶液等。

4. 蛋白质溶液渗透压计算公式。

对于蛋白质溶液，其渗透压可以用下面的公式计算：Π = iCRT + nRT。

其中，Π为溶液的渗透压，i为离子化度，C为溶质的浓度，R为气体常数，T 为温度，n为蛋白质的摩尔数。

这个公式适用于蛋白质溶液的渗透压计算。

5. 葡萄糖溶液渗透压计算公式。

对于葡萄糖溶液，其渗透压可以用下面的公式计算：Π = iCRT。

其中，Π为溶液的渗透压，i为离子化度，C为溶质的浓度，R为气体常数，T 为温度。

这个公式适用于葡萄糖溶液的渗透压计算。

总结。

渗透压是溶液中溶质对溶剂的渗透作用的一种表现形式，对于药物的稳定性和药效具有重要意义。

药典中提供了一些计算渗透压的公式，包括理论渗透压计算公式、Van't Hoff公式、球形颗粒渗透压计算公式、蛋白质溶液渗透压计算公式和葡萄糖溶液渗透压计算公式等。

渗透计算表

Q＝BKTH/（2b+T）
0.000376 3.336227119 万m3/年
单位吸水量w
稳定流量Q（L/min）
25
压力水头高度s（m）
24
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验段长度L（m）
9.15
单位吸水量w
0.113843352
注水试验K计算表
钻孔半径r(m) 稳定流量Q（m3/d）孔中水头高度s（m）实验段长度L（m）渗透系数k（m/d）
8.3 3.33 2.9 4.843333333
2.47E-01 1.94E+01 4.39E+00 8.00E+00
32.66666667
k=0.366Q/L/S*lg(2l/r)
15.69 22.39
7.59
2.8 2.2 5.0 9.2
4.8433
坝渗漏量计算（无压层流） 5 21 39 5
22.5 10.5 1131.345454 .366KH（h1+h2）㏒10（B/r0）
41.29410908 万m3/年
注水试验K计算表
坝肩引用半径r0 上游透水层厚度h1 下游透水层厚度h2
渗透量Q（m3/d） Q＝0.366KH（h1+h2）㏒10（B/r0）
坝基渗漏量计算
渗透系数K(m/d)
0.324864
上下游水位差H（m）
21
渗漏带宽度B（m）
60
坝底宽度2b（m）
72
透水层厚度T(m)
20.7
渗透量Q（m3/d）
91.40348272
0.045 273.6 1.65
6.7 22.40883184
k=0.366Q/L/S*lg(2l/r)

理正软件计算土石坝渗流稳定

用理正软件计算土石坝渗流稳定的方法1渗流计算1在CAD中绘制土石坝横断面图，图中坝坡下的长垫层为基岩，图例中有两种基岩，根据情况有几种画几种，长度为1.5-2倍坝长，注意不能使用镜像。

绘制时要注意并另存为DXF文件（最好存为最低版本即2000）2进行渗流计算打开理正岩土软件，选择渗流分析计算在选工程中选择软件生成结论的存储位置如上例，计算结论存在e盘考博文件中，确认后弹出下图直接点确认即可。

确认后点增，选择系统默认例题，点确认然后自动弹出下图中对话框然后点击左上角的“辅助功能”选择“读入DXF文件自动生成坡面、节点、土层数据”，弹出以下对话框选择已画好的CAD图打开打开后出现如下对话框，在图上双击后可放大图形，放大后可看到起始点编号（起始点在图中用红圈标出，及上游坝坡起始点）。

坡面线段数及坝坡分为几段，无马道土石坝坡面线段数为3，图例中有9条。

弹出以下对话框，在坡面形状中填写正确的上下游水位节点坐标一栏为理正自动生成坐标，不用修改土层定义一栏如下图，图中不同土性区域数为软件自动生成软件同时为不同区域编号，双击图中土石坝图形放大图形可以看到编号（如下附图2）Kx，Ky为土层的x，y向的渗透系数，同一土层两数相等且等于土层渗透系数，对应区号输入渗透系数（渗透系数由地质资料中查找）α值若无资料则都为0计算即可。

附图2面边界条件中，同样双击放大土石坝剖面图可以看到节点编号，顺时针输入计算所需要的坡面信息（即始末节点编号），面边界个数及浸润线可能经过的面，即上游所有水面线以下的坡面加上坝基上表面，下游所有坡面加坝基上表面，如图，蓝色为已知水面线，红色为可能的浸出面.点边界描述项数为2，节点即上下游水面线与坝体的交点，若下游无水则为下游坝脚，取值为0。

计算参数栏为系统默认，不用修改输出结果栏目中，需注意流量计算截面的点数一栏和理正边坡文件接口一栏。

流量计算截面的点数即下游截面所有点和基岩上表面所有点，如本例有5个，且须在右边一栏输入5个节点的坐标，坐标从第二栏节点坐标中查找。

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。

坝体填土（QS）坝体为粘土心墙砂壳坝，坝轴线处2.4m以上主要为全风化的花岗岩碎屑，2.4~12.3m主要为低液限粘土，含有全风化花岗岩碎屑，局部含量较高，但颗粒较细，12.3m以下为低液限粘土，灰褐色，棕黄色，见有铁锈，粘粒含量较高。

水库大坝渗流量及稳定计算

电规划设计总院》编制的《压式土石坝设计手册》水碾（册）按混合式土石坝计算公式，计算成果见表１：下，４稳定计算稳定计算方法根据规范（Ｌ７－０ｉＳ２４２０）规定，采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法，计算坝坡抗滑稳定安全系数。边坡稳定计算采用北京理正软件设计研究院编制的《正边坡稳定分析软件》计算，以 “ 计洪水理设
ｌ — ６８２．
３渗漉计算与分析１、计算方法及计算参数根据水库初步设计标准断面图，该水库大坝由两种土料组成，一是粘土斜墙，二是由壤土、砂砾料组成的混合坝壳，背水坡脚新设有贴坡排水体，按有限透水地基上具有截水墙的斜墙混合土石坝进行渗流计算。渗透系数的确定，根据土工实验报告分析，粘土的渗透系数为１３８Ｘ１－ｍ．０Ｏ５／ｃＳ，壤土的渗透系数为１５３Ｘ１一ｍｓ．００ｃ／，砂砾料的渗透系数为１９６× １一．６０
Ｉ工程概况某水库坝址以上集雨面积ｌ６ｉ，河道长度为２．ｋ，河道平均比降ｉｋ２ｎ２２ｍ为１． ‰ 。总库容１０万ｍ，是一座以防洪、农业灌溉为主，兼顾养２２５０３鱼、发电及旅游等综合利用的中型水库。

渗透系数

渗透系数渗透系数又称水力传导系数（hydraulic conductivity)。

在各向同性介质中，它定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度，表达式为：κ=kρg/η，式中k为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关，κ为渗透系数；η为动力粘滞性系数；ρ为流体密度；g为重力加速度。

在各向异性介质中，渗透系数以张量形式表示。

渗透系数愈大，岩石透水性愈强。

强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜；弱透水的亚砂土渗透系数为1～0.01米/昼夜；不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。

据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。

1.测定影响渗透系数k 是一个代表土的渗透性强弱的定量指标，也是渗流计算时必须用到的一个基本参数。

不同种类的土，k 值差别很大。

因此，准确的测定土的渗透系数是一项十分重要的工作。

2计算方法渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。

影响渗透系数大小的因素很多，主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等，要建立计算渗透系数k的精确理论公式比较困难，通常可通过试验方法，包括实验室测定法和现场测定法或经验估算法来确定k值。

3测定方法渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。

常水头法测渗透系数k1.实验室测定法目前在实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多，但从试验原理上大体可分为”常水头法“和"变水头法"两种。

常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数，从而水头差也为常数。

如图：试验时，在透明塑料筒中装填截面为A，长度为L的饱和试样，打开水阀，使水自上而下流经试样，并自出水口处排出。

待水头差△h和渗出流量Q稳定后，量测经过一定时间t 内流经试样的水量V，则V = Q*t = ν*A*t根据达西定律，v = k*i，则V = k*（△h/L）*A*t从而得出k = q*L / A*△h= = Q*L / A*△h*常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。

堤防稳定计算

堤防稳定计算9．1 渗流及渗透稳定计算9．1．1 堤防应进行渗流及渗透稳定计算，计算求得渗流场内的水头、压力、比降、渗流量等水力要素，应进行渗透稳定分析，并应选择经济合理的防渗、排水设计方案或加固补强方案。

9．1．2 土堤渗流计算断面应具有代表性，并应进行下列计算，计算应符合本规范附录E 的有关规定:1 应核算在设计洪水或设计高潮持续时间内浸润线的位置，当在背水侧堤坡逸出时，应计算出逸点的位置、逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。

2 当堤身、堤基土渗透系数大于或等于1×10-3cm/s时，应计算渗流量。

3 应计算洪水或潮水水位降落时临水侧堤身内的自由水位。

9．1．3 河、湖的堤防渗流计算应计算下列水位的组合:1 临水侧为设计洪水位，背水侧为相应水位。

2 临水侧为设计洪水位，背水侧为低水位或无水。

3 洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利的情况。

9．1．4 感潮河流河口段的堤防渗流计算应计算下列水位的组合:1 以设计潮水位或台风期大潮平均高潮位作为临海侧水位，背海侧水位为相应的水位、低水位或无水等情况。

2 以大潮平均高潮位计算渗流浸润线。

3 以平均潮位计算渗流量。

4 潮位降落时对临水侧堤坡稳定最不利的情况。

9．1．5 进行渗流计算时，对比较复杂的地基情况可作适当简化，并应符合下列规定:1 对于渗透系数相差5倍以内的相邻薄土层可视为一层，可采用加权平均的渗透系数作为计算依据。

2 双层结构地基，当下卧土层的渗透系数小于上层土层的渗透系数100倍及以上时，可将下卧土层视为不透水层；表层为弱透水层时，可按双层地基计算。

3 当直接与堤底连接的地基土层的渗透系数大于堤身的渗透系数100倍及以上时，可视为堤身不透水，可仅对堤基进行渗流计算。

9．1．6 渗透稳定应进行下列判断和计算:1 土的渗透变形类型。

2 堤身和堤基土体的渗透稳定。

3 堤防背水侧渗流出逸段的渗透稳定。

9．1．7 土的渗透变形类型的判定，应按现行国家标准《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487 的有关规定执行。

跨河桥梁对堤防安全稳定的影响分析

跨河桥梁工程在堤防附近布置桥墩，桥墩采用钻孔灌注桩基，桩基施工破坏了堤身正常的土压力平衡。

大桥建成后，由于汽车动荷载对桩基扰动作用，在土体和桩体之间形成空隙，易产生类似接触冲刷等渗流破坏，需进行堤防渗透稳定复核。

本文针对大桥工程对堤防安全稳定的影响进行计算分析，提出了跨河桥梁对堤防安全稳定分析的方法，为堤防管理部门对堤防保护及管理提供了一些参考依据。

一、概述随着人类社会经济的发展，交通建设步伐也随之加快，桥梁作为交通建设的重要组成部分，其数量也在急剧增加。

跨河桥梁工程的桥墩采用钻孔灌注桩基，近堤脚桩基施工破坏了堤身正常的土压力平衡。

桥墩建成后汽车动荷载对桩基扰动作用，在土体和桩体之间形成空隙，易产生类似接触冲刷等渗流破坏，需进行堤防安全稳定复核分析，分析大桥建成对堤防安全稳定的影响程度，采用有效措施减少不利影响。

本文运用跨河桥梁工程实例进行堤防安全稳定分析，实例为沙颍河下游段跨河桥梁工程。

该桥梁工程于颍上闸下游31.5km处跨越沙颍河，下距沙颍河口约13.6km，颍河河道193+220，颍左堤7+845，颍河右堤183+992。

大桥设计荷载采用城-A级，人群荷载采用3.5kN/m2，桥面宽22.0m，桥跨布置：桥台3.0m+左岸引桥先简支后连续预应力混凝土预制箱梁（5×30m+6×30m）+钢箱提篮拱桥70m+等截面预应力混凝土现浇箱梁2×45m+跨主河槽钢箱提篮拱桥160m+先简支后连续预应力混凝土预制箱梁（2×33+跨右堤40+33）m+右岸引桥先简支后连续预应力混凝土预制箱梁（5×30m+4×30m）+桥台3.0m，全长1065m。

该工程涉及颍河两岸堤防分别为淮北大堤颍左堤和颍河右堤，其中颍左堤为1级堤防，颍河右堤为2级堤防。

二、计算方法1.渗流及渗透稳定计算（1）计算条件正常期：迎水侧设计洪水位，背水侧无水的不利工况。

陡降期：迎水侧由设计洪水位在48h内陡降到堤脚。

用手算方法计算均质土坝渗流稳定

某水库均质土坝渗流稳定计算1．渗流允许坡降（J 允）对粉质黏土，可按下式计算：J允(1)(1)/wG n c Kγ--+=式中 G —土粒比重，取2.73；n —土的孔隙率；/(1)n e e =+=0.849 /（1+0.849）= 0.4592；c —土的黏聚力，取7.0 kPa ；w γ—水的重度，取10 kN/m 3；K —安全系数，取2.0。

经计算得J = 0.818。

2．渗流计算方法根据地质勘察报告，坝基部位土层的渗透系数均小于 1.64×10-6cm/s ，属于弱～微透水层，可以认为本工程坝基为不透水地基。

本设计按均质坝、不透水地基、下游无排水设备进行计算，稳定渗流期计算简图如图1：图1 某水库稳定渗流期计算简图（无排水设备）稳定渗流期计算公式如下：221201200020211()(1)2()sin (1ln )(2)()(3)(4)21H H a q kH s H a q ka a s L m a H m m λβλ⎧-+=⎪+⎪⎪+=+⎪⎨⎪=-+⎪⎪=⎪+⎩式中 q —单位渗流量，m 3/s ·m ；k —渗透系数，取坝体平均渗透系数6.43×10-5cm/s （0.0556m 3/d ）；1H —上游水深，m ； 2H —下游水深，取7.45m ； 1m —上游坡比，取2.0； 2m —下游坡比，取2.0；0a —下游水位以上出逸点高度，m ； β—下游坝坡坡角，sin β=浸润线方程为：2212qy H x k=-渗流计算可采用迭代方法求解，即先假设一个0a 值，然后判断式（1）与式（2）计算结果是否相等。

此方法在手算时比较烦琐，为此，将上述公式进行变换。

先将式（3）、式（4）代入式（1），并令式（1）= 式（2），经化简后成为一单变量0a 的非线性方程，即：2210000100(0.90)0.90()1ln (5)46.4 2.445H a a f a a H a a ⎛⎫-++=-+ ⎪--⎝⎭满足0()0f a =的0a 值即为所求。

防洪墙渗流稳定计算

(1) 防洪墙段
防洪墙断面渗流及渗透稳定计算采用改进阻力系数法，本次选取渗透系数最大的砂基断面进行计算，桩号1+600.00，该断面临水侧为C25砼埋石挡墙，背水侧为草皮护坡，坡比为1:2，该断面10年一遇设计洪水位为 2.42m ，背水侧无水，基础为粗砂砾砂，渗透系数为k=3⨯10-2cm/s ，允许水力比降为0.2。

其渗流及渗透稳定按照如下公式进行计算。

1）地基有效深度计算
05.0L T e =或式中：Te ——地基有效深度； Lo ——地下轮廓的水平投影长度； So ——地下轮廓的垂直投影长度。

2）各段水头损失和单宽流量计算
①进出口段阻力系数计算
②内部垂直段阻力系数计算
③水平段阻力系数计算
式中：S ——板桩或齿墙的入土深度；
T——地基透水层深度;
S1、S2——进出口段板桩或齿墙的入土深度。

3）进出口段水头修正计算
式中：β’——阻力修正系数；
T’——板桩另一侧地基透水层深度。

4）出口坡降计算
式中：S’——出口段地下轮廓垂直长度；
ho’——出口段水头损失。

表5-6 渗流计算成果表
许比降[J]=0.2，不能满足渗流稳定要求，需增加截渗墙。

经计算，当截渗墙深入基础深度为1.0m时，单宽流量为0.000078m³/s·m，下游坡出口渗流比降为0.18，小于基础允许比降，满足要求。

堤防渗流稳定计算的探讨及应用

堤防渗流稳定计算的探讨及应用摘要：渗透变形是造成堤防在洪水期间险情的主要原因之一，要确保堤防建设的安全运行，就要维护且保障堤防的渗流稳定性。

本文针对堤防渗流稳定计算展开分析探讨，分析了不同的建设工程对堤防渗流稳定性的影响，并以某工程为例，进行应用的探析。

关键词：堤防渗流；渗流稳定；计算；应用；达西定律前言渗流问题会出现在多种工程中，影响着工程的质量，比如土建工程、水利工程、地质工程等，其中水利工程中研究的渗流，主要针对地表下的土壤以及地表人工堆砌的土体建筑物中的渗流情况。

普遍都是在河道或者渠道上面修建水工建筑物，以土石坝，堤防最为常见，当建筑物修建完成之后，由于某些原因会造成渗流问题，建筑物或者土质地基会受到不良影响。

因此，务必要重视渗流稳定的计算。

1.影响堤防渗流稳定的因素⑴堤防渗流稳定受到穿堤建筑物的影响穿堤建筑物的修建一般都伴随着堤防局部的开挖回填，且穿堤建筑物施工结束后，建筑物与堤防之间的接触面往往最易产生渗漏通道，渗流沿着接触面逐渐将土体颗粒冲出堤防外，最终造成渗透破坏，堤防就会出现沉降和变形的情况，并且接触冲刷的发展速度往往较快，对堤防的威胁很大，严重时会造成堤防溃堤。

⑵堤防渗流稳定受到跨河堤建筑物影响在跨河桥梁建筑工程中，要跨越河流两侧的堤防，因为桥墩所埋的桩基基础相对较深，土体会受到其扰动影响而导致易透水层的出现，且桩基施工的过程中所出现的震动，也会影响到土体的结构稳定性，因此桩周容易发生绕桩渗流，特别在土质较为松软的区域受到跨河建筑物的影响更加明显，要引起重视。

⑶堤防渗流稳定受到挖掘堤防后基坑的影响建设取水泵房及取水井等建筑物的时候，普遍情况下都会在堤后挖掘基坑降水。

在汛期的时候，基坑内的低水位和堤防迎水面的水位之间所出现的水头差较大，明显提高了堤防两侧的水力坡度，使堤防的稳定性受到影响[3]。

所以，针对堤防后进行基坑挖掘的时候，要分析堤防和堤基的渗流情况，及堤防边坡的稳定性，并采取相应的工程防治措施。

围堰渗流及稳定计算书(校核)

上游围堰采用土石挡水围堰，堰顶宽8m，最大堰高43m，上游边坡为1:1.8，下游边坡1:1.6，堰身采用复合土工膜防渗，基础采用C20混凝土防渗墙。

下游围堰采用土石挡水围堰，堰顶宽8m，最大堰高14.8m，堰体上、下游边坡均为1:1.6，堰身采用复合土工膜防渗，基础开挖至基岩。

2.计算内容
进行上游围堰的渗流及稳定计算。

3.渗流计算
1）计算工况
（1）正常运用：10年一遇设计洪水位稳定渗流。

2）计算采用参数
围堰渗流计算断面选取河床段最大堰体断面，计算所采用的相关参数见表3-1。

表3-1 围堰渗流计算参数表
3）计算结果
渗流计算结果见表3-2，正常蓄水位等势线图，见图3-1。

表3-2 堰体渗流计算成果表
注：渗漏量为堰体和堰基渗漏量的总和。

图3－1 10年一遇设计洪水位稳定渗流期等势线图
4.稳定计算
1）计算工况
（1）施工期上、下游坡
（2）10年一遇设计洪水位稳定渗流期上、下游坡
2）计算采用参数
计算所采用的相关参数见表4-1。

表4-1 围堰稳定计算参数表
3）计算结果
稳定计算结果见表4-2，见图4-1~4-2。

图4－1 竣工期上游围堰上、下游坡稳定计算结果图
图4－2 稳定渗流期上游围堰上、下游坡稳定计算结果图。

渗透系数

渗透系数稳定流抽水试验求取渗透系数K，基本理论依据就是裘布衣公式，下面具体介绍一下在单孔抽水试验、一个观测孔、两个观测孔三种情况下，K值确定计算所采用的公式和计算方法。

在单孔抽水试验中，（无观测孔）只能根据水井的出水量、水位降深等资料，则应消除抽水井附近所产生的三维流、紊流等影响，特别是在抽水时，水位降深很大的时候，应采用消除渗透阻力的方法。

1、首先，绘制Q-S关系图，坐标横轴为小时出水量，纵轴为水位降深值，相对应点的连线呈直线时，地下水运动为平面流，采用下列公式：承压水完整井：K=0.366Q(lgR-lgr)/Ms，式中，Q，涌水量，R影响半径，r井半径，M，承压含水层厚度，s，水位降深值。

潜水完整井：K=0.773Q(lgR-lgr)/（2H-s）s，式中H为潜水含水层厚度。

2、当绘制的Q-s曲线成曲线状态时，说明抽水井壁及其附近含水层中，产生了三维紊流，不符合裘布衣的基本条件，为了消除影响，计算时采用消除阻力法，若根据三次水位下降的Q,s值作出承压水的S/Q—Q或·潜水的△h/Q—Q关系曲线图呈直线时，则可将直线在纵轴上的截距a值直接代入公式计算。

其公式为：承压水完整井：K=0.366(lgR-lgr)/aM，潜水完整井：K=0.733(lgR-lgr)/a,式中，a为纵轴上的截距，M为承压水层厚度。

3、单井抽水利用观测孔水位下降资料计算K值时，一般要求最近观测孔离主井距离应达到2倍以上含水层厚度，最远观测孔距抽水口距离也不宜太远，以保证个观测孔内都能观测到一定的水位下降值。

当有一个观测孔时，所求，K值利用以下公式：承压水完整井：K=0.366Qlg（r1/rw）/M（sw-s1），潜水完整井：K=0.733Qlg（r1-rw）/（sw-s1）*（2H-sw-s1），式中，sw为抽水井内水位下降值，s1为观测孔内水位下降值，rw为抽水井的半径，r1为抽水井至观测孔的距离。

当有2个观测孔时，承压水完整井：K=【0.366Q/M（s1-s2）】*lg（r2/r1），潜水完整井：K= 【0.733Q/（s1-s2）（2H-s1-s2）】*lg（r2/r1）。

渗流稳定计算

赤峰市红山区城郊乡防洪工程5.6稳定计算5.6.1渗流及渗透稳定计算1）渗流分析的目的（1）确定堤身浸润线及下游逸出点位置，以便核算堤坡稳定。

（2）估算堤身、堤基的渗透量。

（3）求出局部渗流坡降，验算发生渗透变形的可能。

概括以上分析，对初步拟定的土堤剖面进行修改，最后确定土堤剖面及主渗，排水设备的型式及尺寸。

2）渗流分析计算的原则（1）土堤渗流分析计算断面应具有代表性。

（2）土堤渗流计算应严格按照《堤防工程设计规范》（GB50286-981）第8.1.2条及本规范附录E的有关规定执行。

3）渗流分析计算的内容（1）核算在设计洪水持续时间内浸润线的位置，当在背水侧堤坡逸出时，应计算出逸点位置，逸出段与背水侧堤基表面的出逸比降。

（2）当堤身、堤基土渗透系数K≥10-3cm/s时，应计算渗流量。

（3）设计洪水位降落时临水侧堤身内自由水位。

4）堤防渗流分析计算的水位组合（1）临水侧为设计洪水位，背水侧为相应水位。

（2）临水侧为设计洪水位，背水侧无水。

（3）洪水降落时对临水侧堤坡稳定最不利情况。

5）渗透计算方法堤防渗流分析计算方法按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录E3的透水堤基均质土堤渗流计算即——渗流问题的水力学解法。

6）土堤渗流分析计算计算锡泊河左岸（0-468）横断面，堤高 5.05米（P=2%），半支箭左岸（0+302.25）横断面，堤高6.46米（P=2%），该两段堤防均属于 2级堤防，堤防渗流计算断面采用1个断面计算即可。

采用《堤防工程设计规范》中透水堤基均质土堤下游坡无排水设备或有贴坡式排水稳定渗流计算公式：TH L TH H D 88.0m k q q 11210++-+=）（（E.3.1）H m m b 121+-+=）（H H L （E2.1-3） 11112m m H L +=∆ （E2.1-4）当K ≤k 0时h 0=a+H 2=q÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧+++⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++∙T H a m T K H a m H m m K 44.0)(5.0)5.0()5.0(122022222+H 2 ……………（E.3.2-2）对于各种情况下坝体浸润线均可按下式确定X=k·T '0q h y -+k '222q h y - ……………（E.3.2-6）式中：q'= ）（0211120211m 2m 2k h m H L h H -++-+0211010m k h m H L h H T -+-（E.3.2-7）k ——堤身渗透系数； k 0——堤基渗透系数； H 1——水位到坝脚的距离（m ）； H 2——下游水位（m ）； H ——堤防高度（m ）；q ——单位宽度渗流量（m 3/s·m）； m 1——上游坡坡率，m 1=3.0；m2——下游坡坡率，m2=3.0；b——坝体顶部宽度6.0m；h0——下游出逸点高度（m）；锡伯河采用数据列表如下：正常工况锡伯河渗流计算结果表部分为相对不透水层，基础和堤身渗透系数相差100倍以上，下游无水，经计算堤身和堤脚无无出逸点，渗流稳定。

考虑渗透压力时边坡稳定安全系数计算

考虑渗透压力时边坡稳定安全系数计算作者：曾睿来源：《科学与财富》2011年第11期[摘要] 由于渗透压力的存在，会改变土体原有的受力状态和物理力学性能，会减小坡体的抗滑力，渗流往往是导致土坡破坏的主要根源，因此本文在计算边坡稳定安全系数时，考虑了渗透压力的影响，推导出其有限元计算公式。

通过算例，证明该方法的正确性。

[关键词] 渗透压力土坡有限元安全系数从20世纪初开始，工程界越来越重视渗流对工程的影响，工程实践中提出的渗流问题也日益广泛和复杂。

在影响边坡稳定性的诸多因素中，水作用是一个至关重要的外在因素。

大量的事实表明：90％以上的土质边坡失稳与水作用息息相关，尤其是非稳定渗流作用最容易引发滑坡发生。

渗流场的存在和变化会改变土体原有的受力状态和物理力学性能，会形成沿流线方向的渗透力，减小坡体的抗滑力同时增加滑动力。

渗流往往是导致土坡失稳破坏的根源，因而，渗流作用下的边坡尤其是非稳定渗流作用下的边坡稳定性研究成为边坡稳定研究的重大内容之一[1]。

本文在求解边坡稳定安全系数时，考虑了渗透压力的影响推导出了有限元计算公式，以一边坡为例计算出了考虑渗透压力时的安全系数，结果表明了该方法的合理性。

1、渗流场计算理论1.1有限元基本方程在进行各坝段深层抗滑稳定计算时，须考虑地基中渗透压力的作用。

首先根据设计提供的各分区渗透系数等计算参数，进行稳定渗流场的计算，然后将计算得到的渗透压力作为结点荷载施加到地基中。

考虑到水流的连续条件，渗流区内任一点的水头函数需满足方程[2]（1），及相应的初始和边界条件：1.2有限元计算公式2 、边坡稳定安全系数计算法根据边坡抗滑稳定安全系数的定义，用有限元法迭代[3]求解边坡抗滑稳定安全系数。

3 、算例4、结论本文考虑渗透压力的作用，推导出有限元计算公式，并运用到工程实际。

计算结果证明，考虑渗透压力作用时边坡的安全系数Fs=1.08>1,说明本方法是正确可行的。

■参考文献[1]陈祖煜.土质边坡稳定分析—原理·方法·程序[M].北京:中国水利水电出版社,2003.[2]毛昶熙.渗流计算分析与控制[M].北京:水利电力出版社,1989[3]朱伯芳，有限单元法原理与应用（第三版）[M].北京:中国水利水电出版社,2009[4]LANE P A,GRIFFITHS D V. Assessment of stability of slopes under drawdownconditions[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,ASCE,2000,126(5):443-450.作者简介：曾睿（1975-），男，工程师，江西省新干县赣江河道堤防管理局。

渗流计算

v=k h1 − h2 = kJ L
q = vA = kJA
上式是水在土中渗透的基本规律，称为渗透定律或达西定律。达西定律虽然只适用于线性阻力的层流运动，但在工程实践中，超过达西定律上下限的局部区域与整个渗流场相比较经常是不大的，且大多数自然状态土中的渗流均能基本上符合层流规律或偏离不远，故一般均可简化为符合达西定律的问题来处理。 2）渗透系数的确定 2.1）单层土渗透系数的确定单层土的渗透系数是由现场或室内实验确定的。工程设计中土的渗透系数作为基本资料由地勘专业提供。单层土假定为各向同性土，则土中任意一点、任意方向的渗透系数相等，即 Kx=Ky=Kz。 2.2）各向已性土渗透系数的确定实际工程中的土层一般都具有各向异性，如冲积土层、碾压土层等。由于层次的存在，土层的水平向渗透系数长大于垂直向渗透系数。对各种
（焦建华）焦建华）
中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 2010.12.30
目
录ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、渗流计算的基本知识 ...........................................................................................1 一）、渗透与渗透影响 .......................................................................................... 1 1）渗透 ........................................................................................................................ 1 2）渗透影响 ................................................................................................................ 1 3）渗透变形及判别 .................................................................................................... 2 二）、渗流计算的基本原理及渗透系数 .............................................................. 3 1）达西定律 ................................................................................................................ 3 2）渗透系数的确定 .................................................................................................... 3 3）渗透系数的应用 .................................................................................................... 5 三）、渗流计算的基本方程 .................................................................................. 6 二、大坝、大坝、堤防渗流计算 ...........................................................................................6 一）、土石坝渗流计算 .......................................................................................... 6 1）渗流计算的目的 .................................................................................................... 6 2）渗流计算的内容 .................................................................................................... 6 3）渗流计算工况及水位组合的选择 ........................................................................ 7 4）渗流计算的方法 .................................................................................................... 9 5）渗透系数的选用 .................................................................................................. 10 6）渗透稳定计算 ...................................................................................................... 10 7）渗透稳定结果分析 .............................................................................................. 11 二）堤防渗流计算 ...............................................................................................11 1）增加了渗流量计算条件 ...................................................................................... 11 2）水位组合结合堤防工程的特点 .......................................................................... 11 3）根据堤防功能特点，增加了一种计算模型 ...................................................... 11 三、水闸、水闸、泵站渗流计算 .........................................................................................12 1）与土石坝渗流计算的比较 .................................................................................. 12 2）渗流计算的目的 .................................................................................................. 12 3）渗流计算的工况及水位组合选择 ...................................................................... 12 4）渗流计算的主要方法 .......................................................................................... 13 5）侧向绕渗 .............................................................................................................. 24

挡土墙地基抗渗稳定计算

挡土墙地基抗渗稳定计算
挡土墙地基抗渗稳定计算是指对挡土墙地基的稳定性和抗渗性进行计算和设计。

以下是挡土墙地基抗渗稳定计算的一般步骤：
1.确定设计参数：包括挡土墙地基的高度、土体的物理力学性质、地表水位、土壤渗透系数等参数。

2.计算土体的抗滑稳定性：确定土体抗滑稳定所需的抗滑安全系数，根据土体的内摩擦角和加剪强度参数，计算土体的抗滑稳定性。

3.计算土体的抗翻倾稳定性：根据挡土墙的高度、重力作用和土体的抗翻倾能力，计算土体的抗翻倾稳定性。

4.计算土体的抗渗性：根据土壤的渗透系数和挡土墙地基的水压力，计算土体的抗渗性。

5.设计排水系统：根据地表水位和土体渗透性，设计合理的排水系统，以提高挡土墙地基的抗渗性。

6.进行稳定性分析和计算：将上述计算结果代入稳定性分析公式，进行稳定性分析和计算，以确定挡土墙地基的稳定性。

7.优化设计：根据计算和分析结果，对挡土墙地基的尺寸、土体性质和排水系统进行优化设计，以提高挡土墙地基的抗渗稳
定性。

需要注意的是，挡土墙地基抗渗稳定计算的具体方法和步骤可能因设计要求和土体条件的不同而有所差异，上述步骤仅作为一般参考，具体计算应根据实际情况进行。