浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)
土石坝渗流安全评价范本(2篇)
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土石坝渗流安全评价范本1.引言本文旨在对土石坝渗流安全进行评价,并提供相关范本。
土石坝是一种常见的水利工程结构,其渗流安全性对于工程的可靠性至关重要。
渗流问题可能导致土石坝的稳定性受到影响,甚至引发灾难性的事故。
因此,对土石坝渗流安全进行全面的评价和监测至关重要。
2.渗流机理土石坝的渗流是指水从坝体内部透过孔隙、裂隙等通道以一定速度流出或流入的过程。
渗流机理与坝体材料的水文特性密切相关,包括坝体的渗透性、孔隙结构、裂隙分布等因素。
3.评价指标(1)渗透系数:渗透系数是评价土石坝渗流性质的重要指标,其数值越大,表示渗流能力越强。
(2)饱和线:饱和线是土石坝渗流安全评价中的关键参数。
饱和线上方的压力为正压力,下方为负压力,当负压力超过一定限度时,有可能引起剪切破坏。
(3)渗透流速:渗透流速是衡量土石坝渗流量的指标,其数值越大,表示渗流速度越快。
(4)渗流路径:渗流路径是评价土石坝渗流安全的关键要素,如果渗流路径直接穿越土石坝的主体结构,将对坝体的稳定性造成重大威胁。
4.评价方法(1)实地调查:对土石坝进行全面、细致的实地调查,收集关于岩石、土壤、地下水等方面的基本数据。
(2)室内试验:进行饱和渗透试验,测定土石坝材料的渗透系数等参数。
(3)数值模拟:利用数值模拟方法,对土石坝的渗透性、水力特性进行模拟计算,得出渗流路径、流速等参数。
(4)监测数据:通过对土石坝安装渗流监测仪器,实时监测渗流情况,并将监测数据与模拟结果进行对比分析。
5.评价结果(1)渗透系数:根据室内试验数据和数值模拟结果,确定土石坝的渗透系数,并与渗透性标准进行比较评价。
(2)饱和线:通过渗流模拟计算和监测数据分析,确定饱和线的位置和性质,并评价其对土石坝的稳定性的影响。
(3)渗透流速:根据监测数据和数值模拟结果,确定土石坝的渗透流速,评价其对工程安全的影响。
(4)渗流路径:通过数值模拟计算和监测数据分析,确定渗流路径的位置和分布情况,评价其对土石坝稳定性的影响。
水库土石坝坝后出现渗漏处理措施
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土石坝渗流破坏类型分析及防治措施
![土石坝渗流破坏类型分析及防治措施](https://img.taocdn.com/s3/m/ecdf9468e418964bcf84b9d528ea81c758f52e32.png)
土石坝渗流破坏类型分析及防治措施土石坝渗流破坏类型分析及防治措施摘要:根据国内外大量失事大坝资料证实,由渗透破坏引起的事故占到四成以上。
因此渗流问题是影响土石坝安全的主要因素。
本文对土石坝渗流破坏机理进行分析及总结出防治方法措施关键词:土石坝渗流破坏防治措施土石坝是应用最广的挡水建筑物,用散粒材料填筑在不同的坝基上,挡水后上下游的水头差引起了水通过坝体、坝基及两岸坡向下游渗流。
由于勘测设计不当、施工质量不良和管理运行不当以及渗流、地震等,使土石坝及其坝基发生缺陷病害,甚至垮坝失事。
重要的病害有渗流破坏、滑坡、裂缝、地震震害和液化及其他病害。
针对这些病害必须采取选用这种或那种坝体和坝基加固技术,以保证土石坝的安全及其水库的正常运用。
根据国内外大量失事大坝资料证实,由渗透破坏引起的事故占到四成以上。
因此渗流问题是影响土石坝安全的主要因素。
一、土石坝渗流破坏类型坝体渗漏浸润线从坝坡逸出将导致坝坡湿润或沼泽化:这种现象一般发生在均质坝或混合土料坝型中,过高的浸润面增加了滑坡的可能性,同时由于渗流的长期作用和气温及降雨的影响,坝坡土体的抗剪强度减小,局部渗透破坏,导致滑塌的可能性加大。
下游坝面出现集中渗漏;坝体在分层填筑时土层较厚,施工机械的功率不足,致使每层填土上部不密实,局部疏松,形成水平集中渗漏带,有的坝由于施工组织落后,特别是大规模的人工填筑施工,采用分段包干的填筑方法,土层厚薄不一,上升速度不一致,致使相临两段的接合部位出现了少压或漏压的松土带。
坝体裂缝渗漏:坝体开裂是形成坝体隐蔽渗漏的原因之一,由于心墙或斜墙后坝壳一般是强透水的土料,通过裂缝的集中渗漏将在坝壳中扩散,因而难以发现集中渗漏区,根据坝壳浸润面观测成果也难以判断渗漏的存在。
2、坝后地面渗漏土石坝外坡坝后地面出现砂沸、砂环、泉涌、管涌或沼泽化是经常遇到的渗漏现象,其成因与地层的构造及未能采取有效的渗流控制有关。
对表层透水性较小的粉细砂、淤泥或壤土,其下为强透水的砂砾石或砂层地基,若坝后没有采取排水减压措施(减压井、减压沟)或有排水设施,但是由于这种地层的渗流出逸坡降较大,当出逸坡降大于表层土的临界坡降时,坝后地面即出现砂沸等破坏现象。
土石坝防渗变形的处理措施
![土石坝防渗变形的处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/a96b2eb703d276a20029bd64783e0912a2167cdf.png)
土石坝防渗变形的处理措施一、背景介绍土石坝是一种常见的水利工程建筑物,其主要功能是防洪、蓄水和发电等。
然而,土石坝在长期使用过程中,会出现防渗性能下降和变形等问题,严重影响其安全性和使用寿命。
因此,对土石坝的防渗变形问题进行处理是十分必要的。
二、土石坝防渗变形原因1. 土壤基础不稳定2. 建造质量不佳3. 水压作用过大4. 外部环境影响三、土石坝防渗变形处理措施1. 采用加固措施(1) 加固土体:通过加强土体的密实度和强度来提高土体的稳定性。
(2) 加固堤体:对堤体进行加固处理,如加厚堤顶、加宽堤脚等。
(3) 加固基础:通过对基础进行处理来提高基础的承载能力。
2. 采用抗渗措施(1) 采用隔离层:在堆筑土石坝前,在原地面上铺设隔离层材料,以防止水从土壤中渗透。
(2) 采用排水系统:通过设置排水管道和排水孔等设施,将坝体内的积水及时排出,降低坝体内的水压力。
(3) 采用防渗帷幕:在土石坝的下游面或周边设置防渗帷幕,以防止水从土壤中渗透。
四、具体实施步骤1. 前期准备(1) 对土石坝进行全面检查和评估。
(2) 根据检查结果确定采取何种措施进行处理。
(3) 编制详细的工程方案和施工图纸。
2. 施工前期准备(1) 确定施工区域,并对其进行清理和平整处理。
(2) 准备所需材料、设备和人员,并对其进行检查和调试。
3. 加固措施实施(1) 加固土体:通过压实、振动加固等方式提高土体密实度和强度。
(2) 加固堤体:对堤顶、堤脚等进行加固处理,如加宽、加高等。
(3) 加固基础:通过注浆、灌浆等方式提高基础承载能力。
4. 抗渗措施实施(1) 采用隔离层:在原地面上铺设隔离层材料,如高密度聚乙烯膜等。
(2) 采用排水系统:设置排水管道和排水孔等设施,将坝体内的积水及时排出。
(3) 采用防渗帷幕:在土石坝的下游面或周边设置防渗帷幕,如钢筋混凝土帷幕等。
5. 施工后期处理(1) 对加固和抗渗措施进行检查和评估。
(2) 对施工现场进行清理和整理处理。
土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施
![土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/8d0cc17cac02de80d4d8d15abe23482fb4da0223.png)
土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施土石坝绕坝渗漏的原因及处理措施摘要:土石坝的施工材料可以就地取材,并且在施工上相对较为便捷,但是在实际的应用中,土石坝也有着一定的缺陷,绕坝渗漏问题是土石坝中最常见的问题,而本文就主要针对造成土石坝绕坝渗漏问题出现的原因展开了分析,并提出了相应的处理措施,以期能够有效保障土石坝的应用性能。
希望通过本文的探究,能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
关键词:土石坝;形成原因;处理措施;绕坝渗漏我国建设了为数众多的小型土石坝,这些小型土石坝普遍都存在绕坝渗漏问题,而这一问题的出现,不仅会严重影响到土石坝的使用性能,而且严重的还会导致决堤现象的出现,这样就会威胁到下游人们的生命财产安全。
因此,就需要针对土石坝绕坝渗漏出现的原因进行详尽的分析,并采取有效的处理措施,解决土石坝中存在的绕坝渗漏问题,确保土石坝应用的安全性。
一、土石坝绕坝渗漏的原因1.1 地质考察工作做得不到位在对土石坝进行施工的过程中,没有做好相应的地质考察工作,不清楚施工现场的'地质条件和水文状况,而且也没有针对土石坝周围的地质土体进行详细的检测和分析,这样就使得土石坝在施工的过程中,浸润线的设定位置与实际水体的高度有着很大的差距,浸润线要高出水体较多,这样就会很容易使得水体顺着岸坡渗漏到下游岸边,在遭到水体的冲刷之后,岸坡的稳定性就会降低,从而进一步的导致渗漏问题的加剧。
1.2 施工设计不合理土石坝在建设之前需要进行合理的施工设计,只有施工设计合理才能够保障土石坝施工的质量。
而我国部分的土石坝在进行施工的过程中,没有针对坝体下半部分的水槽进行合理的设计,造成坝体基础施工质量不合格,基础施工不合格,就会使得坝体后续施工也无法正常的开展。
而且由于下半部分的水槽存在设计不合理的现象,导致下水槽上存在一定的渗漏缝隙,在水体的冲刷作用下,就会使得裂缝越来越大,从而造成严重的渗漏问题,进而影响到土石坝的整体稳定性。
浅谈水库工程土石坝施工中的渗流问题与解决对策
![浅谈水库工程土石坝施工中的渗流问题与解决对策](https://img.taocdn.com/s3/m/82cd8407240c844768eaee78.png)
浅谈水库工程土石坝施工中的渗流问题与解决对策文章结合土石坝施工的实际工作经验,对工程中存在的渗流问题进行探讨,提出相应的解决对策,以此来保证工程质量。
标签:土石坝渗流水库工程土石坝是历史最为悠久的一种坝型,目前仍然被广泛应用,发展的态势也是最快的。
我国土石坝数量占到大坝总数的93%,优势非常明显。
土石坝很依赖当地的资源,就地取材,充分利用当地材料,例如土料、石料和混合料,通过抛填、碾压等方式筑成大坝。
关于土石坝的分类,主要有以下几种:土石坝按照材料可以分为土坝、堆石坝以及土石混合坝。
土石坝按照施工方法的不同可以分为碾压式、充填式、水中填土坝以及定向爆破堆石坝等。
土石坝具有节约运输成本、结构简单便于改造、适应变形的良好性能、施工工序较少等优点。
但是土石坝还具有坝身一般不能溢流、填筑粘性土料受气候影响大以及施工导流不如混凝土坝方便等缺点。
由于土石坝施工建设的最大危害就是渗流,因此,在土石坝工程建设的时候首先应当考虑如何控制以及预防渗流的问题。
土石坝是由土料和砂砾组成的,这些材料组成了的散粒体结构从而存在大量的孔隙,这就造成了土石坝本身具有一定的透水性。
当水库蓄水后就形成了一定的水压力,水就会在水压力的作用下顺着孔隙渗向下游,从而导致坝身、坝基还有绕坝的渗漏。
能够控制在一定范圍之内的正常渗流是不会对大坝产生破坏力的,但是异常的渗流就具有一定的渗透破坏能力。
溃坝是渗透对大坝造成的最直接也是最严重的后果。
因此,确保土石坝安全的一项重要的措施就是将坝体以及坝基的渗流控制在正常范围内。
渗流基础理论的实施措施就是渗流的控制技术,通常的渗流控制技术包括:反滤坝、灌浆、坝体和坝基的密度加固、土工合成材料加固、土石坝坝体灌注粘土浆加固、土石坝坝坡滑动破坏加固以及防渗墙、坝体坝基加固技术等。
产生异常渗流的原因如下:第一,由于层间系数过大、施工时存在错断混层现象以及填土不密实等原因造成反滤层被破坏而失效。
如果前面所讲的防渗体破裂或出现渗漏通道时,只要反滤层仍旧工作正常,仍旧不会造成渗漏破坏的进一步扩大。
浅析土石坝防渗加固处理措施
![浅析土石坝防渗加固处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/0a21a6841ed9ad51f01df2ff.png)
浅析土石坝防渗加固处理措施随着我国水利工程建设的快速发展,土石坝工程也实现了进一步的优化与进步。
由于受到各方面环境条件的限制,在一些情况下,因为土石坝的渗漏问题,如果不及时处理,有可能会对人们生命财产安全造成严重危害,所以,必须采取有力措施,防止土石坝渗漏。
下面,本文就针对土石坝防渗加固处理展开分析。
标签:土石坝;防渗加固;措施现阶段,就针对于土石坝的防渗加固问题而言,我们所采用的原则主要为“上堵下排”。
“上堵”的措施有垂直防渗和水平防渗。
垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填粘土防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙防渗和薄混凝土防渗墙等;水平防渗有粘土铺盖等。
“下排”,的措施有:在坝体背水坡脚附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。
垂直防渗处理可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题,水平防渗结合下游排水减压导渗,虽然可以做到坝基渗透稳定,但仍有一定渗漏水量损失。
一、土石坝渗透的原因与危害(一)原因从本质上来讲,土石坝主要是由本地的土料、石材与一些混合材料所组成的,在经过了有序的回填、碾压等,将其筑成挡水大坝。
由于使用的材料不同,土石坝可以分为以下几种:石坝、土坝以及土石混合材料铸成的混合型大坝。
因此,造成土石坝渗透的原因主要包括:①坝基的不透水层没有和土石坝下面的截水槽相连,对于不稳定的地基没有很好的处理,都会使坝基出现渗流,如果任其发展,就会使坝基变形或出现空洞甚至溃坝。
②因为选用的土石材料在力学方面没有认真思考,在建成土石坝工程时进行储存水源时,对浸润线的设置不合理,以至于土石坝的渗漏流出的水流从下游的坝坡斜面流出,使下游坝坡极不稳定。
③在进行输出水的涵洞和施行工程施工中,使用的浆液不均匀、混凝土比例配合没有按照一定的标准,周围的黏土夯实不严密,有时候在回填时不结实,也会使土石坝出现涵洞,从而引起渗透变形发生。
④土石坝渗流的出现一般在大坝的坝心墙和斜面墙等处非常容易出现裂缝或者发生管涌,以至于引发坝体渗漏变形,破坏非常严重的有可能会出现坝体坍塌或者崩坝。
水利工程中土石坝施工渗流及质量控制措施的探讨
![水利工程中土石坝施工渗流及质量控制措施的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/300e292228ea81c759f57887.png)
水利工程中土石坝施工渗流及质量控制措施的探讨前言土石坝既然作为一种最常见的水利工程,肯定具备着其它水利工程所不具备的优点。
下文就对我国的土石坝工程的现状和存在的质量问题进行了分析。
1.土石坝的种类和特点土石坝凭借着自身的优势,是我国目前水利工程中应用范围最广泛,应用数量最多的项目工程。
由于土石坝的施工材料便于获取,主要用到的材料是土、石头、土石混合物等。
這些材料都是可以随地取材的,所以,相比其它的坝型,土石坝的取材更加方便、容易获得。
1.1土石坝的特点前面已经提到,土石坝的施工材料都是一些常见的材料,取材极其方便,因此相比于其的它坝型,土石坝更加节约钢材、木材和水泥等建筑材料。
它主要用到的材料是土和石头,都是常见的材料,就地取材的优势,使得土石坝的施工大大节省了施工材料,投入的成本也大大减少了。
另外,由于土石坝的材料来源随处可以获得,因此不需要投入太多的运输成本,不需要远途运材,这样就节省了材料运输上的投入。
此外,土石坝由于建筑时的结构简单且维修起来也很容易,因此在一些高建筑或者扩建上,施工的程序少,要求也不高,所需的机械设备也是一些常见的设备。
所以更容易投入使用。
土石坝还有一个特点,就是它不同于其它的坝型,对地基的要求并不是很高,再加上土和石头自身本来就是一些散体的颗粒,所以它的适应性和变形性能都很高。
虽然,土石坝有着很多的优点,但是还是存在着一些不足。
如坝身没有更好的溢流功能;不及混泥土土坝的导流性能;一旦遇上雨季,就不便于填筑工程的施行。
1.2土石坝的种类土石坝的种类十分丰富,根据不同的分类标准可以分成不同的类型。
主要有以下的分类:根据组成材料可以分为:土坝、石坝和土石混合坝。
一是土坝,它的的坝体是用土料石和砂砾为主的材料作为建筑材料的;二是石坝,它的建筑材料主要是利用石渣、爆破石和卵石作为建筑材料的。
三是土石坝,指的就是将两种材料按照一定的比例混合后构建的坝体。
土石坝根据施工方法的不同又可以分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝等不同类型的坝型。
水库土石坝坝后出现渗漏处理措施
![水库土石坝坝后出现渗漏处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/ff054a9b710abb68a98271fe910ef12d2af9a93e.png)
水库土石坝坝后出现渗漏处理措施哎呀,这水库土石坝可真是让人头疼啊!最近老是听到有人说什么“坝后渗漏”,搞得大家都挺紧张的。
那么,这个问题到底严重到啥程度呢?又该咋处理呢?别着急,我这就来给大家普及一下相关知识,希望能帮到大家。
我们来看看啥是坝后渗漏。
所谓坝后渗漏,就是指水库土石坝后面的土壤或地下水体发生渗漏的现象。
这可是个大问题啊!一旦发生渗漏,不仅会影响水库的正常运行,还可能给周边的居民带来生活困扰。
所以,咱们得赶快研究研究,看看有啥好办法解决这个问题。
要解决坝后渗漏问题,首先得弄清楚它的原因。
其实,导致坝后渗漏的原因有很多,比如设计不合理、施工质量不过关、材料老化等等。
那么,面对这么多原因,我们该从哪个方面入手呢?我们得从设计方面着手。
一个好的设计是保证水库安全运行的基础。
所以,在设计水库土石坝时,一定要充分考虑各种因素,确保设计合理、科学。
还要加强对设计方案的审查和监督,确保施工过程中不会出现问题。
我们要关注施工质量。
施工质量直接影响到水库土石坝的使用寿命和安全性。
所以,在施工过程中,一定要严格把关,确保每一个环节都符合质量要求。
还要加强对施工现场的监督和管理,确保施工人员严格按照设计要求和施工规范进行操作。
我们要关注材料的质量。
水库土石坝的材料选择直接关系到其使用寿命和安全性。
所以,在选购材料时,一定要选用质量过硬的产品,避免使用劣质材料。
还要定期对材料进行检查和维护,确保其性能稳定。
我们要加强对水库土石坝的日常维护和管理。
只有做好日常维护工作,才能及时发现和解决问题,确保水库的安全运行。
所以,我们要建立健全水库土石坝的管理制度,加强对管理人员的培训和考核,确保他们能够熟练掌握各项技能,为水库的安全运行提供有力保障。
解决水库土石坝坝后渗漏问题需要我们从多个方面入手,既要关注设计、施工、材料等环节的质量,也要加强对水库土石坝的日常维护和管理。
只有这样,我们才能确保水库的安全运行,让人民群众安心用水。
浅谈土质堤防渗漏原因及加固措施
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浅谈土质堤防渗漏原因及加固措施堤防工程是进行水利建设时非常重要的一个环节,它有助于人们防御洪水灾害,从而保障人民群众的财产和人身安全。
堤防工程的安全事关大局,它有着显著的自身特点,堤防轴线较长,安全监测难度大;堤身、堤基情况复杂、隐患多;河势多变,水位和水势难以调控,河水来去迅猛,隐患及险情的随机性极大。
为了保证堤防工程安全,保持良好的运行状态,使其很好地发挥堤防工程功能,就需要进行堤防工程养护修理。
1.水利工程渗漏表现形式的分析接触渗漏现象、坝体渗漏现象、坝基渗漏现象、溢洪道渗漏现象等是比较常见的水利工程土质堤坝渗漏现象。
坝基及其坝肩透水岩土带之下的水体渗流的现象就是我们所说的坝基滲漏,这种现象使对水量的有效控制难以实现,虽然土石坝对于地基强度有着较低的要求,但是我们仍要进行基础防渗处理工作来确保其土石坝环节的稳定运行。
同时为了确保其透水岩土带环节的稳定运行我们要进行水库地基基础覆盖层深度的规范。
为了避免在此过程中水体的水量流失现象的出现,要进行坝体渗漏环节的有效应用,来实现其坝体渗流环节的稳定运行。
由于土质堤防主要是由土料构成的,所以很容易就会出现渗水的现象。
所以在选择土料时,要进行有效的选择,来保证坝体系统的稳定性以及提升其压实度,从而实现对逸出点环节及其浸润线环节的有效控制。
当出现任何渗漏的现象时就要进行积极的处理,以提高土质堤防的安全稳定性。
2.水利工程相关环节渗漏因素分析2.1设计上的缺陷上世纪50、60年代,我国曾修建了一大批水利工程,并取得了一系列显著成绩,但由于设计技术上的缺陷,再加上当时一味的追求速度忽视质量,造成了很多设计上的缺陷,所建造的水利工程还是存在很多问题。
造成当时不能实现对设计图纸环节的有效控制的原因有当时施工水平的限制,尤其是边设计、边施工观念的影响,无法保障实际工程的整体质量,不利于水库建设的健康可持续发展。
一些建设者照搬苏联模式来保证其建设效率的提升,没有对经济管径、坝下涵管、经济边坡等环节进行有效的控制,没有很好的实现对其检修环节、泄洪环节、及其电站扩容环节等的需要,不利于对溢洪道及其防水涵管尺寸的有效控制。
浅究水电工程土石坝施工中的渗流问题与解决措施
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浅究水电工程土石坝施工中的渗流问题与解决措施摘要:土石坝为解决我国自然环境中存在的洪涝灾害、干旱缺水等水的问题以及发展国民经济、保障人民生活发挥了极为重要的作用,其是我国较早和较普遍采用的一种坝型。
土石坝因其自身所具有的特点决定了其的普遍性,其特点是:1、可以就地取材,坝基地质条件要求不高;2、其形成结构比较简单,此特性决定了其节约三材;3、施工容易、简单等优点。
目前,土石坝的发展前景广阔,在国内外,不仅中低坝广泛采用土石坝,而且高土石坝兴建的也越来越多。
造成此现象的原因主要是:1、大型高效施工机械的普遍采用;2、坝体防渗结构和防渗新材料的使用;3、施工所需人数的大量减少4、施工工期缩短5、施工费用显著降低等。
关键词:水电工程土石坝;施工;优点;缺点;措施Abstract: Earth-rock dam plays an extremely important role for solve our country natural environment in the presence of flood, drought and water shortage, water problems and the development of the national economy and to protect people’s life, which is China’s earlier and more commonly used a kind of dam. Earth rock dam itself with its characteristics determine its universality, its characteristic is: 1, can obtain raw material locally, geological conditions of dam foundation requirements is not high; 2, the structure is relatively simple, this characteristic decided its saving three material; 3, easy construction, the advantages of a simple. At present, the earth-rock dam and broad prospects for development, at home and abroad, not only widely used in dam and earth-rock dam, high dam construction are more and more. The main reason of this phenomenon is: 1, large high efficient construction machinery widely used; 2, dam seepage control structure and control the use of new materials; 3, the construction of a substantial reduction in required number 4, construction 5, shortening the duration of construction cost a significant reduction.Key words: hydropower project earth-rock dam; construction; advantages; disadvantages; measures中图分类号: TV641文献标识码:A文章编号:一、土石坝的优、缺点1、土石坝的优点(1)土石坝可以就地取材,从而节省了其他筑坝方式所需的大量钢材﹑水泥﹑木材等建筑材料,相应的节省了因远途运输而产生的运输费用。
土石坝防渗变形的处理措施
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土石坝防渗变形的处理措施土石坝防渗变形是指在水位升高或工作负荷增加的情况下,土石坝产生了较大的变形。
变形的主要原因是水压力引起了坝体内的孔隙水压增加,导致土体孔隙水压力超过了有效应力,造成土体的渗流和变形。
为了保证土石坝的安全稳定运行,需要采取相应的处理措施来解决土石坝防渗变形问题。
下面将从改善坝体渗透性、排水降渗和坝体加固三个方面介绍土石坝防渗变形的处理措施。
一、改善坝体渗透性1.增加抗渗涂层:可以通过在坝体表面增加抗渗涂层来改善坝体的渗透性,减少渗水压力。
抗渗涂层可以采用防渗膜、水泥浆涂层等材料进行施工,从而防止渗水进入坝体,降低孔隙水压力。
2.修复细缝:对于坝体中存在的裂缝和细缝,可以使用胶浆封堵或堵缝材料进行修复。
修复细缝可以减少坝体中渗透水的流量,降低水压力,进而减少渗透变形。
3.使用抗渗材料:在坝体土石料的选择上,可以选用具有较好抗渗性能的材料,如砂利、玄武岩碎石等。
这些抗渗材料具有较低的渗透系数,能够有效减少渗透水的流量,降低水压力。
二、排水降渗1.排水孔排泄:通过在坝体中开挖排水孔,将渗流水排泄到边坡下方或前后门槛孔内,以减少坝体内的水压力。
排水孔的设置需要按照土石坝的具体情况进行合理设计,保证排水孔能够起到有效的排泄作用。
2.坝底排水:对于坝体底部孔隙较多的情况,可以设置坝底排水系统进行排泄。
坝底排水系统一般由排泄管、排泄井等组成,能够有效降低坝体内的水压力,减少渗透变形。
3.加装截水帷幕:在坝体周边或坝内底部安装截水帷幕,能够有效阻止渗漏水的进入,降低孔隙水压力。
截水帷幕可以采用注浆、钻孔灌注桩等方法进行施工,确保截水效果。
三、坝体加固1.钻孔加固:通过钻孔灌注、爆破加固等技术手段,在坝体中进行加固措施。
钻孔加固能够改变坝体的物理性质,提高抗渗性和抗变形能力,减少渗透变形的风险。
2.加固封堵:对于已存在的裂缝和细缝,可以使用加固材料进行封堵,提高坝体的整体稳定性。
加固封堵可以采用注浆、砂浆灌注等方法进行,确保封堵效果。
浅谈土石坝产生坝体渗漏及控制措施
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研究背景与意义•国内外学者针对土石坝坝体渗漏的问题开展了大量研究,提出了多种控制措施。
例如,采用防渗墙、灌浆、铺设膜料等措施来降低坝体渗漏量,提高坝体的防渗能力。
此外,一些新型材料和施工工艺也被应用于土石坝的防渗施工中,如高分子材料、复合材料、真空技术等。
随着科学技术的发展,土石坝坝体渗漏的控制措施将更加完善和有效。
研究现状与发展定义特点土石坝的定义与特点历史分布土石坝的历史与分布结构土石坝主要由坝顶、坝坡、坝踵和基础等部分组成。
其中,坝顶是坝体的最高点,也是挡水的主要部分;坝坡是连接坝顶和坝踵的部分,通常呈倾斜状;坝踵则是与基础相连的部分,通常有排水设施。
组成土石坝主要由土料、石料和混凝土等材料组成。
其中,土料是主要的挡水材料,石料则用于加强坝体的稳定性和强度,混凝土则主要用于加强坝踵等关键部位。
土石坝的结构与组成由于勘察设计阶段对地质条件、水文条件等考虑不全面,导致设计不合理,容易引起坝体渗漏。
防渗设计不足在设计中未充分考虑防渗措施或防渗措施设计不当,导致坝体防渗效果不佳。
设计考虑不周勘察设计不当VS施工质量控制不严原材料质量不合格施工使用的土石料质量不符合要求,如含泥量高、粒径分布不均等,影响坝体的防渗性能。
施工工艺不当施工过程中未严格按照设计要求的施工工艺进行操作,如碾压不实、填筑层厚度过厚等,导致坝体质量不稳定,易产生渗漏。
运行维护不足缺乏定期检查防渗加固不及时自然灾害影响地震影响洪水冲刷合理设计根据勘察结果,进行合理的土石坝设计,包括坝体结构、材料选择、防渗措施等,确保坝体具备可靠的防渗性能。
详细勘察在前期勘察阶段,对坝址进行详细的工程地质勘察,了解坝址的地质构造、岩土性质、水文条件等,为设计提供准确的基础资料。
数值模拟分析利用数值模拟软件对设计进行模拟分析,预测坝体在不同工况下的渗流情况,优化防渗设计方案。
勘察设计优化施工质量控制加强施工队伍管理施工过程控制质量检测与验收运行维护改进030201防灾减灾措施预警系统建设应急预案制定灾后修复与加固工程概况介绍坝体渗漏原因分析地质因素在施工过程中,由于碾压不实、施工质量不稳定等原因,导致坝体内部存在孔隙和裂纹。
探讨水库土石坝工程渗流原因及控制措施
![探讨水库土石坝工程渗流原因及控制措施](https://img.taocdn.com/s3/m/7e422d87f021dd36a32d7375a417866fb84ac0ce.png)
探讨水库土石坝工程渗流原因及控制措施水库土石坝工程是大型水利工程之一,其主要功能是储存水源、防洪和发电。
土石坝由土石材料构成,存在较大的渗流问题。
渗流问题成为了水库土石坝工程中需考虑和解决的问题之一。
本文旨在探讨水库土石坝工程渗流原因及控制措施。
一、水库土石坝工程渗流原因(一)渗流途径水库土石坝工程的土石坝结构属于半透水结构,渗漏主要发生在坝体、坝底及坝体周围。
渗漏主要途径包括以下几种:1、管涌。
地下水在坝体附近汇聚并形成管道,水流通常由高处向低处流动,管涌发生时,会迅速从通道中涌出水流。
2、岩溶裂隙。
砂质岩石经过长时间水侵蚀后,形成溶洞或洞穴,水流会通过溶洞或者洞穴侵入坝体。
3、地下水脉。
地下水脉是水分向坝体聚集的通道,处于聚集地点的水压迅速增强,加大了渗流压力。
(二)土石坝工程设计及施工问题1、土石坝施工过程中,对材料的要求很高。
如果材料本身的固有性质不佳,则难以避免渗漏。
2、土石坝对设计和施工工艺的要求非常高,如果这些过程中存在疏漏,会导致坝体的渗漏问题。
3、土石坝的设计过程中需要综合考虑负荷承载能力、渗流状况等多个因素,因此,设计过程也容易出现漏洞。
二、水库土石坝工程渗流控制措施(一)加强地基基础处理加强地基基础处理,是管控渗流问题最有效的措施之一。
包括剖沟护坡、沉井排水、反渗透、注浆固结等方法。
这些方法本质上是要求在提高基础承载能力的同时,控制渗流的发生和扩散。
(二)筑坝过程中增强监管筑坝过程中应该加强监管,减少设计与施工过程中的漏洞,确保设计方案的有效性和施工过程的规范性。
尤其需要注意施工过程中的材料质量控制,确保坝体质量达到预期的要求。
(三)制定管理规范和常规监测制定管理规范和常规监测,对渗漏进行定期检验,发现渗漏等异常情况及时采取措施进行处理。
建立渗透监测和管理规范,未发生地下水渗漏和管涌情况时,进行渗流治理等方法,以确保水库土石坝工程长期稳定运行。
结语:水库土石坝工程是大型水利工程中非常关键的一部分。
浅析渗流对土石坝的安全影响及控制措施
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关键 词 : 石坝 渗流 渗 透破 坏 渗 流控制 防渗加 I 土 1 1 中图分类 号 : u T 7 文 献标 识 码 : A 土 石 坝 是 最 古 老 的 , 是 当今 世 界 最 也 普 遍 采 用 的 一 种 坝 型 。 论 在 中 国 还 是 在 不 全世界, 与其 他 坝 型 相 比较 , 石 坝 都 占绝 土 对优势 , 世界 兴 建 百 米 以 上 的 大 坝 中 , 占到 大坝 总数 的 8 . %, 国 已建 成 坝 高 1 m以 29 我 5 上 的 各 类 大 坝 中 土 石 坝 数 量 占 到 总 数 的 9 %。 石坝 挡水 后 , 上 下 游 水 位 差 作 用 3 土 在 下 , 流 必将 通 过 坝 体 和坝 基 ( 括 两 岸 ) 水 包 向 下游 产 生 渗 流 , 此 带 来 的 渗 流 破 坏 问 题 因 对 土 石 坝 的 安 全 至 关 重 要 , 土 石 坝 的 渗 而 流破 坏 引起 的 失 事 , 往 给 国 民经 济 带 来 往 巨大 损失 , 至造 成 严 重 灾 难 。 甚
文 章编 号 : 6 3 1 2 1 ) 3 c- 1 1 o 1 - 7 ( 0 o () o 1 - 1 7 2 9 o () 滤 层 保 护 。 滤 层 作 用 是 滤 士 、 2反 反 排 水 , 增 加 抵 抗 渗 流 出 口处 土 体 的 渗 透 破 以 坏 和 不 同 土 层 间 接 触 冲 刷 的 能 力 。 滤 层 反 是防止 土体渗透 破坏的 最有效的措 施。 反 滤 层 一 般 是 由2~3 不 同粒 径 的砂 石 料 组 层 成 。 次 与 渗 流 方 向 正 交 , 径 顺 水 流 方 向 层 粒 由 细 到 粗 排 列 , 邻 土 体 之 间 粒 径 较 小 的 相 土 体 颗 粒 不 能 通 过 粒 径 较 大 的 颗 粒 的 缝 隙 。 料 分 层粒 径 级 配 具 有 严 格 的 要 求 。 材 反 滤 层 的 材 料 应 该 是 耐 久 的 、 风 化 的 砂 石 抗 料 , 具 有 足 够 大 渗 透 系数 。 并 ( ) 制 措 施 与 地 质 条件 相 结 合 。 流 3控 渗 控 制 的 目的 是 减 少 渗 漏 , 使 土 石 坝 最 大 以 限 度 的 利 用 其 兴 利 库 容 , 挥 其 在 国 民 经 发 济 中 的 作 用 ; 及 防 止 渗 流 对 建 筑 物 的 渗 以 透 破 坏 , 证 建 筑 物 的 安 全运 行 。 流 控 制 保 渗 方 案 的 选 择 , 赖 于 工 程 地 质 和 水 文 地 质 依 条 件 , 据 不 同地 质 条 件 采 用 相 对 应 的 控 根 制 措 施 。 层 透水 地 基 当深 度小 于 1 ~1 m 单 0 5 时 , 采 用 粘 上 截 水 墙 等 垂 直 防渗 ; 宜 当深 度
4(2)土石坝(:渗流分析)
![4(2)土石坝(:渗流分析)](https://img.taocdn.com/s3/m/e80270ec77eeaeaad1f34693daef5ef7bb0d126f.png)
xx年xx月xx日
目录
• 引言 • 土石坝基本知识与概述 • 土石坝渗流分析原理和方法 • 土石坝渗流分析案例 • 土石坝渗流安全与防护ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ施 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
土石坝是一种由土料、石料或混合料等材料组成,并主要依 靠坝体自身重量来抵抗坝下游水流的推力以保持稳定的水工 建筑物。
应急预案
制定应急预案,如发生渗流事故时,及时启动应急预案 ,组织抢险救援。
06
结论与展望
研究成果总结
建立了适用于本工程实际地质条件的渗流模型; 分析了不同工况下的坝体渗流场分布;
确定了坝体和坝基的渗透系数; 预测了坝体的渗流量。
存在问题和改进建议
1
模型参数的确定受地质条件影响较大,需进一 步开展相关研究;
结构形式
土石坝的结构形式可分为重力坝、拱坝和重力拱坝。重力坝是依靠坝体自重 和地基承载能力来维持稳定的坝体,拱坝则是通过拱形的结构形式利用地基 反力来维持稳定。重力拱坝则是结合了重力坝和拱坝的特点。
土石坝的渗流特性
渗流现象
渗流是指水在坝体内流动的现象。由于坝体材料的透水性,水会在压力作用下渗 透过坝体,形成渗流。
THANKS
感谢观看
影响渗流的要素
渗流的影响因素包括坝体材料的透水性、水压力、坝体结构形式等。这些因素的 变化会导致渗流量和渗流路径的变化。
03
土石坝渗流分析原理和方法
渗流分析的基本原理
1 2
饱和液体
在一定温度下,固体颗粒在一定压力下完全润 湿,此时液体和固体表面之间存在一个平衡压 力,称之为饱和压力。
土石坝材料的物理性质
计算步骤
包括前处理、计算、后处理三个步骤,其中前处理和后处理主要是对计算结果进行可视化 、分析和整理,计算则是根据渗流基本方程进行求解。
土石坝渗漏问题分析及其防治措施探讨
![土石坝渗漏问题分析及其防治措施探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/bdd7ebe016fc700aba68fcd5.png)
土石坝渗漏问题分析及其防治措施探讨土石坝的主要建筑材料为土,砂砾石和石渣卵石以及爆破石料,因其具有就地取材,运输方便,有利于机械化施工,降低工程造价等优点,因而在工程中得到了较为广泛的应用。
现阶段,社会的不断发展,人口的不断增,使得人们的居住环境更加密集,土石坝一旦出现渗漏会使水库发生瘫痪,不但损失了社会效益,也会对人们的生命财产安全带来了巨大的威胁,所以,如何控制和预防渗漏是土石坝工程建设中最主要的工作之一。
标签:土石坝;渗漏类型;预防;治理技术在土坝的施工过程中,由于坝体自身的材料及施工工艺等原因,无论是坝身、坝基还是坝肩,在水库蓄水后,这些部位都会承受不同程度的水压力,都会有一定透水性,库水必然会通过坝身土体、坝基、坝肩土体或岩石的孔隙,坝体与地基接触面发生渗水,这是在所难免的,在一定程度上不会对坝体造成太大的危险,但如果渗透超过一定极限,就会对坝身安全形成危害,形成异常渗漏,当渗漏达到一定程度就会对土坝造成严重的危害,比如产生造成滑坡、流土、管涌、坝坡失稳,以及坝坡塌陷等,严重的导致大溃坝。
1、土石坝渗漏的类型和原因1.1 坝体渗漏坝体渗漏指的是水体从坝身渗流,这是因为堤坝由土料建设而成,具有一定的透水性。
如果压实不到位,面对高水位带来的压力,就会增加坝身内部的水分,是诱发滑坡、坍塌的重要原因。
分析其原因,包括以下几点:第一,心墙、斜墙部位出现裂缝。
这是因为材料受到水流冲击后,因变形加大出现裂缝。
如此一来,水流就会集中冲击裂缝,当防渗填筑材料完全冲走以后,就会失去防护作用,最终出现渗漏现象。
第二,浸润线溢出。
土石坝在使用期间,会出现蓄水位高于浸润线的情况,在渗流溢出的影响下,下游长期湿润、沼泽化,增加了滑坡风险。
再加上渗流、降雨的影响,坝体的抗剪性能降低,影响土石坝的稳定性。
第三,土石坝在改建扩建时,新旧防渗体的衔接不到位,就可能引起漏水[1]。
第四,土石坝分层填筑时,会使用较厚的土层,机械设备很难压实,虽然上层土体密实,但下层土体疏松,就会形成渗漏带。
水库土石坝坝后出现渗漏处理措施
![水库土石坝坝后出现渗漏处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/6629d39f710abb68a98271fe910ef12d2af9a9de.png)
水库土石坝坝后出现渗漏处理措施在水库土石坝的建设过程中,渗漏问题是一个非常严重的安全隐患。
一旦发生渗漏,不仅会影响水库的正常运行,还会对周边环境和人民的生命财产安全造成极大的威胁。
因此,针对水库土石坝坝后出现渗漏的问题,我们需要采取一系列有效的处理措施,以确保水库的安全稳定运行。
我们要对渗漏的原因进行深入分析。
水库土石坝坝后出现渗漏的原因有很多,如设计不合理、施工质量差、材料老化等。
我们需要从这些方面入手,找出渗漏的根本原因,为后续的处理措施提供依据。
我们要加强对水库土石坝的监测和管理。
通过对水库土石坝的定期检查和维护,可以及时发现渗漏问题,防止问题的进一步恶化。
我们还要加强水库土石坝的管理,确保水库的安全运行。
接下来,我们要采取有效的处理措施。
针对水库土石坝坝后出现渗漏的问题,我们可以采取以下几种处理措施:1. 对于渗漏较为严重的部位,可以采用注浆堵漏的方法。
这种方法是将一种特殊的化学物质注入到渗漏处,使其凝固堵塞渗漏通道。
这种方法的优点是处理效果较好,但缺点是成本较高,且需要专业的技术和设备。
2. 对于渗漏较为轻微的部位,可以采用涂抹防水材料的的方法。
这种方法是在渗漏处涂抹一种特殊的防水材料,形成一层防水层,从而达到堵漏的目的。
这种方法的优点是成本较低,操作简便,但缺点是耐久性较差,需要定期更换。
3. 对于渗漏原因主要是由于设计不合理或施工质量差造成的,我们需要从根本上解决问题。
这就需要对原有的设计和施工方案进行重新审查和改进,确保新的设计方案能够满足水库土石坝的安全要求。
4. 对于材料老化造成的渗漏问题,我们需要加强材料的质量控制,确保使用的建筑材料具有较高的耐久性。
我们还需要定期对水库土石坝进行检查和维护,及时发现并更换老化的材料。
我们要加强对水库土石坝渗漏处理技术的研究和发展。
通过不断的技术创新和研究,我们可以开发出更加先进、高效的渗漏处理技术,为水库土石坝的安全运行提供有力保障。
针对水库土石坝坝后出现渗漏的问题,我们需要从多个方面入手,采取综合措施进行处理。
浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)
![浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)](https://img.taocdn.com/s3/m/6270069ef705cc1754270907.png)
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)摘要:我县水库蓄水工程大多数兴建于上世纪50~80年代,大坝型式以土石坝为主。
经过多年运行,水库大坝病险逐渐显现。
渗流破坏是导致土石坝出现病险的主要原因之一,经对我县35座土坝进行安全分析评价,渗流安全等级评定为C级的有26座,占评价总数的74.3%。
因此,对病险土石坝进行正确的渗流稳定分析,从而确定合理可行的渗流控制措施,是土石坝除险加固设计中的重要环节。
关键词:土坝,渗流,分析1土石坝渗流病害特点土石坝坝型多样,各类型式渗流特点各异,按照防渗体类型,我县土石坝主要分为均质土坝和粘土心墙土坝两种基本形式。
1.1均质土坝该类土坝的病险大多因为施工时清基不彻底,造成坝基部分乃至全部坐落在砂砾石透水层上,或强风化等裂隙发育的岩基上,以及坝体填筑质量差,压实度及渗透性不满足规范要求,其渗流方面的病害表现主要为:坝基渗漏严重,如我县大溪水库。
绕坝基渗漏。
如我县中岭水库。
坝体散浸,坝体因为渗漏严重,造成渗流出逸点在后坝坡出露,严重造成下游坝坡沼泽化,如我县白竹水库。
土质坝体白蚁建巢,形成渗漏通道。
1.2粘土心墙土石坝大坝由土质防渗体及透水性不同的坝壳构成,我县的心墙土石坝防渗体均为粘土,坝壳材料则有土石混合料、风化石渣料等。
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( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.浅析土石坝渗流安全与加固措施(通用版)摘要:我县水库蓄水工程大多数兴建于上世纪50~80年代,大坝型式以土石坝为主。
经过多年运行,水库大坝病险逐渐显现。
渗流破坏是导致土石坝出现病险的主要原因之一,经对我县35座土坝进行安全分析评价,渗流安全等级评定为C级的有26座,占评价总数的74.3%。
因此,对病险土石坝进行正确的渗流稳定分析,从而确定合理可行的渗流控制措施,是土石坝除险加固设计中的重要环节。
关键词:土坝,渗流,分析1土石坝渗流病害特点土石坝坝型多样,各类型式渗流特点各异,按照防渗体类型,我县土石坝主要分为均质土坝和粘土心墙土坝两种基本形式。
1.1均质土坝该类土坝的病险大多因为施工时清基不彻底,造成坝基部分乃至全部坐落在砂砾石透水层上,或强风化等裂隙发育的岩基上,以及坝体填筑质量差,压实度及渗透性不满足规范要求,其渗流方面的病害表现主要为:坝基渗漏严重,如我县大溪水库。
绕坝基渗漏。
如我县中岭水库。
坝体散浸,坝体因为渗漏严重,造成渗流出逸点在后坝坡出露,严重造成下游坝坡沼泽化,如我县白竹水库。
土质坝体白蚁建巢,形成渗漏通道。
1.2粘土心墙土石坝大坝由土质防渗体及透水性不同的坝壳构成,我县的心墙土石坝防渗体均为粘土,坝壳材料则有土石混合料、风化石渣料等。
在其流流方面的病害表现主要为:防渗体基础施工时清基不彻底或没有清基,基础渗漏。
如我县大溪水库。
(2)防渗体与坝壳之间反滤层不满足要求或没有设置反滤层,心墙受水力破坏,心墙流漏。
(3)防渗体压实度、渗透性不满足规范要求,防渗体渗漏。
如我县孝溪水库副坝。
(4)大坝产生不均匀变形引起防渗体产生裂缝,特别是横向裂缝造成防渗体渗漏。
(5)土质防渗体与刚性建筑物连接渗径偏短,特别是接触面垂直,沿刚性建筑物连接处渗漏。
2渗流分析2.1渗透系数相对比值与渗流分析关系渗流流网形态、逸出坡降、平均坡降值与坝体材料、地基土渗流系数K值的相对比值对比值及分布有关,与渗透系数K绝对值大小无关(但影响渗水量)。
因此,主要根据坝体、地基各土层渗透系数相对比值进行渗流分析,确定合理渗控措施及结构。
(1)填料、地基土层的渗透系数相差5倍经内的相邻土层可视为一层,采用加权平均渗透系数作为计算依据。
(2)当透水地基深度大于建筑物不透水底部长度1.5倍以上时,可按无限深透水地基计算。
透水层浅、薄、出口处等势线越密,垂直方向的逸出坡降越大。
因此,透水层浅、薄时,出险可能性反而大。
(3)比上层地基土渗透系数小二个量级(1/100)以下的下卧层可认为是不透水层。
(4)下层土比上层土的渗透系数小一个量级〔一般取K下≤(1/30~1/50)K上〕可认为属相对不透水层。
低坝的防渗渗墙或帷幕可伸入该相对不透水层。
(5)上层土的渗透系数比下层土小一个量级时,下层土内便可产生承压水。
(6)斜墙、心墙用土的渗透系数宜比相邻土层的渗透系数小二个量级(1/100)以下;铺盖用土宜比相邻土层小三个量级(1/1000)以下。
相差三个量级可认为是不透水防渗体。
(7)透水盖重用的渗透系数,宜比地基表层土的渗透系数大一个量级。
其渗透系数小于地基表层土的渗透系数时,会增加坝后位势,不能显著降低逸出坡降;仅为表层土的2-3倍时,渗控效果也不显著。
大于10倍以上后,可基本不改变坝基原有渗压分布,降低相对不透水层中的渗流逸出坡降,增加相对不透水层抗管涌在破坏能力。
2.2渗透变形与渗透破坏形式2.2.1无粘性土渗透变形与渗透破坏形式1)流土:在上升的渗流作用下,局部土体表面隆起、顶穿,或者粗细颗粒群同时浮动而流失。
主要发生在d60/d10<10的土体,填料体积大于骨架孔隙体积情况下的渗流逸出处。
在较均匀的粉细砂中主要形式为表面隆起、顶穿现象。
在不均匀砂土层中,主要为粗细颗粒群同时浮出而流失。
流土只有破坏坡降。
临界坡降与其相近。
可分为无约束流土(整块土体隆起或破坏)和有盖重约束流土(砂沸、泡泉群、喷砂)。
2)管涌(潜蚀):土体中的细颗粒在渗流作用下,由骨架孔隙通道流失。
主要发生在d60/d10>20土体中,其填料体积明显小于骨架孔隙体积情况下,可发生于颗粒粒组成不均匀砂性土的渗流逸出处或内部。
有临界坡降,破坏坡降。
可分为发展性管涌和非发展性管涌。
3)接触冲刷:渗流沿着两种渗透系数不同的土层接触面或建筑物与地基的接触面流动时,沿接触面带走细颗粒,即渗透为顺接触面冲刷。
主要发生于闸坝地下轮廓线与地基土的接触面、双层地基接触面、以及坝内埋管与其周围介质的接触面、刚性与柔性介质的接触面上。
4)接触流土:在层次分明,渗透系数相差悬殊的两土层中,当渗流垂直于层流面流动时,将渗透系数小的一层土中的颗粒带到渗透系数大的一层中的渗透变形现象。
渗流为顺直接触面冲刷。
不符合要求的反滤层接触面上,常由于接触流土造成反滤层淤塞。
2.2.2粘性土渗透变形与渗透破坏形式1)流土:表层为粘土与其它细粒土组成的土体产生流土破坏现象。
为土体表面隆起、顶穿、断裂、剥落。
主要发生在出逸面无盖重的情况下。
2)接触流土:在粘性土与粗粒材料接触处,发生土体向粗粒空隙中移动的流土破坏现象。
土体破坏前,渗流出逸体积略有增大,且升起土冠或在土的表面产生裂缝,然后产生流土,呈圆锥状脱落。
3)剥落:当渗透水流经粘性土向设有粗料材料盖重一侧渗透时,未被粗料材料遮盖住部位产生逐暂剥落,形成深洼。
剥落深度约为粗粒土孔隙直径Do的1/2。
4)接触冲刷:沿相邻不同土层的层间流动产生冲刷。
5)发展性管涌:主要在分散性粘土中产生。
2.2.3基岩中的断层及软弱夹层内的充填物产生的渗透变形1)冲刷:断层及软弱层内的土颗粒或粒团在渗流作用下,各自被水流冲动带走的现象。
2)流土:断层及软弱层内有一定体积的土颗粒在渗流作用下,同时动动、流失现象。
3)灌淤:渗透水携带的土粒及其它物质在岩层裂缝及介质孔隙中沉聚现象。
4)由于基岩渗透破坏,直接使土坝失事可能性不大。
直接兴建于基岩上的土石坝失事有可能因基岩中的裂隙渗流对防渗体的冲刷,招致工程病险。
2.3允许渗流坡降开始发生渗透变形以前的最大渗流坡降为临界坡降。
当渗流坡降小于临界坡降时,管涌土的土料处于渗透静稳定状态。
土体内部结构产生渗透破坏的最小渗流坡降为破坏坡。
当渗流坡降小于破坏坡降时,管涌土处于渗透稳定状态。
砂性土的破坏坡降约等于土的浮比重。
砂性土防止管涌出现的允许坡降,采用临界坡降的1/1.5~1/2,或破坏坡降的1/2~1/3;防止流土出现的允许坡降采用破坏坡降的1/2~1/3。
(1)砂性土允许逸出坡降:0.25~0.3;粉土0.45~0.5;中砂以上砂砾,流土型为0.25~0.8,过度型0.25~0.4,级配连续管涌型0.15~0.25,级配不连续管涌型0.1~0.15。
(2)砂性土及软粘土允许渗透坡降:管涌发展串道形成管道,主要决定于地基的平均渗透坡降是否超过临界值。
一般情况下:粉砂允许平均渗流坡降0.005~0.07,细砂允许平均渗流坡降0.07~0.1,中砂允许平均渗流坡降0.1~0.13,粗砂允许平均渗流坡降0.13~0.17,中细砾允许平均渗流坡降0.17~0.22,软粘土允许平均渗流坡降0.3~0.4。
(3)粘性土的抗渗强度较高,但遭遇偶然因素影响的局部抗渗强度则低得多。
因此,粘性土层的允许渗流坡降取破坏坡降的1/6~1/12(在有可靠反滤层保护下)。
一般粉质粘土为3~6,0粘土为6~10。
无可靠反滤保护层时,粉质粘土仅为0.5~0.6。
(4)粘土均质坝的渗流逸出面无反滤保护材料时,为满足背水坡渗流逸出坡面不产生流土坡坏,应满足tgθ<0.5tgφ。
式中θ为坡角,φ为坡面土的内摩擦角。
一般φ=18~26°,则θ=9~14°,即边坡应缓于1:4~1:6,工程中难以做到,因此粘性土坡面渗流逸出部位要设有反滤层的贴坡排水或排水棱体。
(5)岩层内的断层、软弱夹层内的充填物渗透坡坏坡降范围为10.5~37,一般为18~20;临界坡降一般为8~11;允许坡降2~5。
2.4无截渗设施的地基渗流特点(1)单一地基:多为级配和透水性较均匀结构,一般不会在坝基内产生承压水,单一粘性土地基,渗流问题不大;单一砂性地基为管涌险情多发地段。
(2)双层地基:多由表层弱透水粘性土与下卧的强透水砂层组成地元结构。
在高水位长期作用下,粘性土层的薄弱处有可能被承压水顶穿,形成集中出水口,发生管涌或流土。
(3)多层地基:强弱透水层形成互层结构,可能形成多个承压层。
当表层透水性较紧邻下层要弱,渗流特性与双层地基相近。
当表层透水性较紧邻下层强,按单一砂层分析表层渗透稳定性和双层地基分析析两层以上土层的渗透稳定性。
3渗流控制原则及防渗加固措施3.1渗流控制原则、(1)土石坝及地基、两岸坝肩的渗流控制应使渗径、渗流坡降(平均坡降、逸出坡降)、渗水流速(裂隙岩体、接触面)及渗水量(尤其是缺水地区)控制应小于允许值。
其基岩渗控应防止防渗体底部受岩体裂隙渗流冲刷。
(2)土坝渗流控制措施主要为“前堵、中截、后排”,其地基为“前延、中截、后压排”。
(3)土石坝长期运行,填料及其地基土层工程力学性质已有所改变,采用的计算、分析参数应以近期勘测、实验成果为主,并考虑压密、渗透加固与破坏情况进行综合分析。
(4)土石坝常年挡水,可形成较稳定渗流形态,宜按最不利稳定渗流场设计。
(5)采用的防渗加固措施,应充分利用已有的防渗、反虑、排水措施,形成连续、完整防渗体。
(6)防渗体不能与表面张开裂隙直接接触。
坝身与坝基及不同土质接触长度应满足不产生接触冲刷要求。
(7)地质条件和工程复杂的病险土石坝,采用单一的技术措施往往难以凑效或不经济,宜采用综合防渗加固措施。
(8)应有利于尽早释放渗透压力,以增加下游坝坡及地基静力稳定性。
一般宜采用截断渗流的着底式防渗体。
当采用完全截断渗流措施不经济合理时,采用的措施应亦有有利于渗流分散,渗流坡降均匀。
(9)新采用的防渗体大多难以在其两侧形成反滤层、过渡层。
因此,采用的防渗材料应有较小的防渗系数,较大的允许渗流坡降和较强抗溶滤能力。
(10)采用的防渗措施应施工场地要求不大,最好能在一个枯水期完成,能适应在一定水头差情况下施工。