浅谈堤防渗漏的治理

堤防是重要的防洪工程,直接由于土体在渗透的作用下,产生渗透变形,如不及时治理渗透变形,就会使堤防的基础淘成空洞。严重时,可造成堤防溃口。堤防渗漏主要发生在堤防基础的险工弱段处,土体由于渗透的作用可产生渗透变形。渗透变形比较常见的形式有管涌、流土、接触冲刷和接触流土等     

基于亚塑性本构模型的碎石路基渗透变形研究

准确分析渗透作用下路基碎石填料内部结构及相关参数的变化情况是评价路基稳定性的重要前提。以水布垭灰岩破碎料为母料,通过筛分试验和击实试验制备了3种不同压实度的样品。采用渗透变形试验,探明渗透作用对碎石土中细颗粒流失的影响,以及渗透变形情况。采用大型三轴试验,获取极端渗透作用前后碎石土体强度和变形参数的变化情况。将亚塑性本构模型嵌入ABAQUS软件中,描述了碎石填料颗粒流失前后碎石土体的应力-应变关系,计算了碎石路基颗粒流失前后的沉降变形。研究结果可以为碎石路基的工程设计及渗透变形计算提供参考。     

有荷条件下高液限红黏土的胀缩变形特性试验

利用温控气压渗透固结仪研究红黏土在上覆压力作用下,随干湿循环次数的胀缩变形规律。试验结果表明:有荷条件下红黏土的胀缩变形是不可逆的;不同上覆压力作用下的土样高度随着干湿循环次数的增加均呈现递减趋势,整体表现为收缩变形;当上覆压力大于50 kPa 时,土体的竖向膨胀变形量比上覆压力小于50 kPa 时显著减小;上覆压力的存在有效抑制了土体的胀缩变形。     

砂砾石土渗透变形特性的应力状态相关性试验研究

渗透变形是砂砾石土地基及堤防结构破坏的常见形式之一。影响渗透变形的因素很多，其中颗粒级配及应力状态是最重要的两个因素。为研究土体应力状态大小对砂砾石土渗透变形临界水力梯度的影响，通过研制大直径渗透变形仪加载系统，完成了侧限条件下砂砾石土在0.1、0.3、0.6、0.9MPa铅直应力作用下的渗透变形试验。通过对实验结果的整理分析，结合考虑土体附加应力状态对临界水力梯度影响的理论研究，得到了渗透变形临界水力梯度随着应力状态的提高而加大的变化规律。通过对渗透变形试验过程中现象观察及渗透系数动态变化规律分析，建议了结合渗透变形试验中渗透系数变化过程线确定临界水力梯度的新方法。     

土体局部抗渗强度的探讨

渗透变形是水利工程中常见的病害之一,而渗流逸出处则是发生这种病害的最可能区域。因此,正确地评估该区域土体的抗渗强度,有效而又经济地预防该区域的渗透变形病害,便成为确保土体渗透稳定性的关键,历来引起水工设计者的关注。土体在渗     

堤坝常见病险的防治方法

1　破坏的类型及成因坝体的病害一般表现为渗透破坏和变型破坏。渗透破坏产生的原因是由于渗流产生的实际渗透比降大于土的临界渗透比降,坝后出流部位残留过大的剩余水头、浸蚀土体,土体产生渗透破坏,分为流土、管涌、接触冲刷、接触流土四种类型。变形破坏是由于渗流作用下,抗     

不良级配粗粒土渗透变形的数值试验

针对单一粒径粗粒组和细粒组混合而成的不良级配粗粒土,采用计算流体力学与离散元耦合方法,考虑孔隙水与固体颗粒的相互作用,模拟了一定水力比降作用下的渗透变形过程,研究了细粒的运动规律,对比分析了初始细粒含量对渗透变形过程的影响。在水力比降作用下,土样中细颗粒运移会经历两个阶段,初期渗透压密,运动速度较低,之后随着渗透变形发展,渗流通道和运移通道逐步开敞,细颗粒运移速度加快。渗透变形发展过程中,土样出水口和入水口位置细粒含量降低、局部水力比降减小,而中部细粒含量增大、局部水力比降缓慢增加。当土样中初始细粒含量达到40%时,土样中部细粒含量会提高,并逐渐出现明显淤积层。土体渗透变形取决于整个渗径上的渗透稳定性,土料自身颗粒粒径几何关系确定的内部稳定性不能完全表征土体的渗透稳定性。     

砂砾石土渗透变形特性的应力状态相关性试验研究

渗透变形是砂砾石土地基及堤防结构破坏的常见形式之一。影响砂砾石土渗透变形的因素很多,其中颗粒级配及应力状态是最重要的两个因素。为研究土体应力状态大小对砂砾石土渗透变形临界水力梯度的影响,通过研制大直径渗透变形仪加载系统,完成了侧限条件下砂砾石土在0.1、0.3、0.6、0.9MPa铅直应力作用下的渗透变形试验。试验成果及理论研究都表明砂砾石土渗透变形临界水力梯度随着应力状态的提高而加大,两者之间近似呈线性增加关系。渗透变形过程中,砂砾石土产生的渗透挤密和潜蚀现象是引起渗透系数演化的内在原因;基于渗透系数先减小再增大的变化规律,提出了应用渗透系数变化过程线确定渗透变形临界水力梯度的新途径。     

粗颗粒土渗透系数及土体渗透变形仪的研制

针对目前还没有合适的室内试验仪器测试巨粒混合土的渗透系数和巨粒混合土发生渗透破坏时的临界水力梯度的现状,研制了粗颗粒土渗透系数及土体渗透变形测试仪。该仪器最大的特点是根据巨粒混合土中含有细粒土致使土体难以饱和的特点,在仪器上设置了密封抽气饱和装置,可以对土样进行抽气饱和。结合工程实践对不同级配的土体进行了渗透及渗透变形试验,试验测得的土体渗透系数和临界水力梯度与理论计算的结果非常接近,部分试验成果已应用于工程实践。     

双层堤基上覆层对堤基渗透破坏影响的试验

根据上覆层与下伏砂层的协调变形情况,将上覆层概化为完全不变形的刚性上覆层以及与下伏砂层始终协调变形的柔性上覆层,并利用室内试验对这2种极端情况进行模拟。通过对试验过程中的土体破坏情况、渗透流量、涌砂粒径以及破坏后土体的颗粒组成等方面进行分析,发现具有刚性上覆层的双层堤基在接触面上易形成空洞,而柔性上覆层较刚性上覆层具有更强的抗渗透破坏能力;同时,具有刚性上覆层的堤基发生渗透破坏时粗颗粒更易流失。对渗透破坏过程中的渗流场进行数值模拟,对比了不同渗透破坏阶段的水力梯度分析情况,简要分析造成2组试验差异的原因所在。研究结果表明,使上覆层与下伏砂层保持协调变形是控制渗透破坏发展的有效方法,建议在堤基建设时尽量增加上覆层柔性,使上覆层与下部土体有协调变形的能力。     

蛤蟆通和引汤灌区渠基膨胀土的渗透变形和裂缝冲刷试验

以黑龙江省蛤蟆通灌区和引汤灌区渠基的弱膨胀性土为研究对象,采用渗透变形试验和裂缝冲刷试验,对渠基的抗渗特性和裂缝冲刷特性进行研究。试验结果表明,蛤蟆通渠基土和引汤渠基土的渗透性极低,在渗透变形试验中均表现为流土型破坏,具有较强的抗渗透变形能力。膨胀土渠基裂缝在水流的作用下有自愈、缩小、增大和整体流失等4种演变形式,其与土体的含水率、裂缝的开度及裂缝形态等因素有关。含水率越低,裂缝开度越小,裂缝越趋向自愈;反之,裂缝具有扩大甚至产生土体整体流失破坏的趋势。横向裂缝在中部易出现贯穿性孔洞,竖向裂缝的开度则在水流冲蚀部位变大。     

土石坝渗流安全预测预警研究

针对土石坝渗流安全预测预警,依据土体渗透变形试验成果,采用重标度极差分析方法(R/S分析),阐释了渗流时间序列具有分形标度不变性,揭示了渗流时间序列具有趋势性和随机性双重特性。针对土体渗透变形的孕育—形成—发展—破坏全过程演变特点,结合时间序列性质强弱程度与渗流安全稳定状态,从定量角度提出了大坝渗流分维数指标、趋势性指标及预警等级划分标准,绘制了大坝渗透变形预警指标分布图,并应用于磨盘山水库工程,分析了土石坝异常断面渗流性态,预测了心墙土体渗透变形发展趋势,论证了土石坝渗流分形预警指标的实用性和可行性。研究结果为土石坝渗流异常原因甄别及突发事件应急处置提供了参考和技术支撑。     

软土隧道底部加固对隧道长期变形的研究

为分析隧底加固的软土隧道的长期变形性状,以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算不同物理力学参数的加固体对软土隧道长期变形的影响。结果表明：隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;加固体模量为周围土体10倍时较为合适;不同泊松比对长期变形的影响不显著;不渗透的加固体对软土隧道长期的沉降控制弱于低渗透的加固体。研究结果可为考虑固结研究软土隧道长期变形的相关问题提供借鉴,可为类似工程实际运用提供参考。     

头屯河水库坝体土体地震液化及渗透变形分析

水库坝体、坝基的渗漏变形破坏是水库除险加固的重点。头屯河水库大坝心墙为砾质黏土,局部夹有砂砾石,判断这些土体在地震荷载作用下是否会发生液化,为避免建筑物严重沉降、渗透变形和失稳破坏提供科学参考价值。     

水库蓄水塌岸～库岸再造剖析

风积黄土层在自然界中普遍分布,由于其多孔性物理特点,水库建成蓄水后,黄土段库岸自然条件将会发生急剧变化,库水位变化范围内的土体将因浸湿而处于饱和状态,抗剪强度将会大幅下降,加之周期性的水位抬升、消落及波浪作用,岸坡被掏刷、磨蚀、搬运而产生变形,形成坍岸;从而引起水库的库岸轮廓线发生变化,形成库岸再造。根据库区两岸黄土层的特征,对黄土层物理力学性质、渗透变形、冻胀及在平面及剖面上的分布规律分析,并提出处理措施,结合坍塌土体预算进而评价蓄水塌岸对工程的影响。     

土的渗透变形特性和控制

一、概述土的渗透变形是水工建筑物运用期遭受破坏的主要原因之一,破坏过程多表现为集中渗流的冲刷,形如管中涌水,故称管涌。这是一种宏观的认识。土质不同,形成集中渗流管道的机理是不同的,有的是局部土体被渗流顶穿后的继续发展,有的则是土孔隙中细颗粒不断被渗流带走的结果。在成层结构的土层中,破坏又多从层面开始。机理不同,土体能够承受的渗透     

新疆头屯河水库观测资料分析

当水库蓄水后,在水压力作用下库水必然会通过坝身土体,坝基以及坝端两岸的孔隙,或坝体与地基接触面发身渗漏、变形、位移,这些现象符合设计范围,则属于正常现象;但超过允许范围,则会对大坝产生威胁。对头屯河水库主要建筑物进行原型观测,分析了渗透压力和原位变形。目前,头屯河水库渗漏和变形均在设计范围内,水库运行良好。     

渗流作用下黏性土水力梯度分析

现有土体渗透变形计算式均以无黏性土太沙基理论为基础,而实际工程中建筑物基坑、堤坝和渠道存在大量黏性土渗透比降问题,由于黏性土与无黏性土渗流破坏机理不同,如果黏性土的渗透变形允许水力梯度仍按照无黏性土的计算方法,势必引起很大误差.经对太沙基计算式及其他学者提出的修正公式进行探讨,根据黏性土的性质和渗透破坏机理,利用渗透力与土体力的平衡关系,提出黏性土渗透变形的水力梯度计算式,并通过试验进行分析验证.     

旗岭水闸砂砾石地基渗透变形特性

砂土渗透变形与土体结构、颗粒级配、水力条件等因素有关,是一个复杂的动态过程。根据旗岭水闸运行以来砂砾石地基物质组成的变化,结合模拟实验成果,分析论证了水闸砂砾石地基的渗透变形特性。     

比奥固结理论非线性计算

前言饱和粘性土体在荷载作用下,颗粒之间的水份逐渐渗出,体积逐渐减小,这种现象称为渗透“固结”(压密)。土体在固结过程中,不仅产生压缩变形,同时也使土的强度逐渐增长,因而对地基或建筑物的稳定都有直接的影响。为了寻求固结计算的理论解