试样边壁及内部缺陷对土体渗透系数测量的影响分析

土体的渗透系数是评价土体渗透固结性能的重要指标。在心墙坝中,准确测定心墙料的渗透系数对评价心墙的固结变形和拱效应具有非常重要的意义。测量渗透系数的方法包括渗透试验和固结试验。由于试样边壁和内部缺陷的影响,这两种方法的测量结果均可能与实际土体的渗透系数存在一定偏差。本文通过对概念模型的理论分析和推导计算,研究了试样边壁和内部缺陷对渗透试验和固结试验测量渗透系数结果的影响。分析结果表明,试样边壁和内部缺陷均对渗透试验的结果有显著影响,而对固结试验的结果则影响较小。在选择渗透系数的测量方法时,应根据具体情况。在分析心墙坝的渗漏量时,宜通过渗透试验测定心墙料渗透系数,但需要对试样边壁进行处理,尽可能消除边壁效应的影响;在分析心墙的应力变形时,则宜通过固结试验测定心墙料的固结系数或渗透系数,以免高估了心墙的固结性能。     

微透水岩体单孔抽水试验渗透系数的分析——以西非某水电站为例

抽水试验成本较高,耗时长,而单孔抽水试验获取的试验数据有限,且紊流、井损等因素对水位影响较大,从而影响参数计算精度;同时,实际抽水试验常在多种复杂边界条件下进行,如试验孔有临河时,需结合多种含水层模型,使实际抽水试验条件尽可能与理论模型条件相近,选择合适的模型计算,相互比较验证,求取岩土体渗透系数;将计算成果与有其他水文地质试验结果比较,综合确定渗透系数,进一步提高了岩土体渗透系数的合理性。     

微水试验方法在天津地区求取渗透系数应用对比分析

为解决天津地区微水试验求参方法应用过程中计算参数可靠性分析问题,通过开展现场微水试验－抽水试验,以及参考室内土工试验结果,对其进行分析,研究结果表明:微水试验方法采用Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型、Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型计算渗透系数,对天津地区含水层特性及现有成井工艺适用性相对较好,具有推广应用的可行性;采用Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型计算的渗透系数略低于抽水试验裘布依公式计算结果,采用Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型计算的渗透系数略高于抽水试验裘布依公式计算结果,但抽水试验与微水试验两种方法获得的渗透系数相对偏差小于１０％,可见天津地区微水试验在一定条件下可替代抽水试验快速求取渗透系数,具有一定可靠性。     

浅谈室内试验与现场试验渗透系数的差异及比选

基于南大水库坝址区的地质情况,采用室内试验方法与现场试验方法分别对坝址区同一地层进行渗透试验,通过统计分析2种试验方法渗透系数的差异,并结合相应规范地层渗透系数经验值,从而选取基本符合现场实际地层的参数值。     

基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析

地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题,采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集,建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型;在此基础上,引入灰狼优化(GWO)算法,提出了基于RF-GWO的渗透系数智能反演方法,并以Z抽水蓄能电站为研究案例进行了验证。结果表明：RF模型对各钻孔水位预测结果均接近实测值,性能优于CART和BP模型;GWO可搜寻到地质最佳渗透系数,钻孔水位反演结果合理,相对误差最大为0.42%,精度满足工程要求,计算的天然渗流场分布形态也符合一般山体渗流场分布规律。建立的反演模型能够快速准确地推断工程区地层渗透系数,具有实际工程应用价值。     

病险土石坝勘察的几个重点问题探讨

做好病险土石坝勘察工作，需理解并掌握险情、勘探、钻孔注水试验和土体抗剪强度试验等四个方面的重点问题。通过险情调查，可明确险情原因并为开展针对性的勘探布置提供依据。勘探手段以钻探为主，分析了勘探布置原则和应注意的问题。钻孔注水试验分常水头和降水头两种试验方法，分析了其适用条件和渗透系数取值原则，并以实例记录降水头试验数据和利用ＥＸＣＥＬ自动计算功能获取渗透系数的方法。抗剪强度试验分三轴和直剪两种试验方法，分析了其优劣以及坝坡稳定分析对抗剪强度试验的要求。分析内容与方法可为病险土石坝勘察提供借鉴。     

某船闸枢纽主要分区渗透参数敏感性及反演分析

渗透参数的确定是水利工程渗流分析的前提,而渗透参数反演是确定材料渗透系数的有效手段之一。为定量分析某船闸枢纽主要分区材料渗透系数对枢纽渗流场的影响,建立某大型船闸三维渗流有限元分析模型。以不同测点水头值为指标,设计以混凝土闸体、基岩、防渗帷幕和排水孔幕渗透系数为因素的三水平正交试验,开展各区渗透系数对船闸渗流场的敏感性分析,采取可变容差法反演确定主要分区材料渗透系数。结果表明：各分区渗透系数对测点水头的敏感性从高到低依次为帷幕、基岩、孔幕和混凝土,其中帷幕、基岩和孔幕的影响较为显著;反演时需重点关注帷幕和基岩等影响程度较大的分区渗透系数;反演计算值和实测值最大误差为2.37%,帷幕和基岩的渗透系数分别为3.04×10^-6和5.51×10^-6 cm/s,反演参数可用于该船闸枢纽渗流稳定分析,研究成果可为类似工程提供借鉴。     

塑性混凝土防渗墙抗渗性能检测

利用墙体钻孔注水试验记录,基于塑性混凝土防渗墙渗透系数测试的钻孔常水头注水试验方法和围井注水试验法,采用孔口—孔底整段计算方式和每5 m一段的计算方式,计算得到某水利枢纽坝址地基塑性混凝土防渗墙的渗透系数,并对渗透系数数值分布区间进行了统计分析,结果表明:围井注水试验法得出的渗透系数比常水头注水试验法得出的渗透系数小1个数量级。钻孔所取得芯样的渗透系数室内试验结果表明:大多数芯样的渗透系数与围井注水试验法得出的渗透系数更接近,即围井渗透系数检测方法更符合工程的实际情况。     

ATS水电站填筑砂砾石料渗透性试验研究

砂砾石是水利工程广泛用于填筑材料的一种天然建筑材料,20世纪80年代起,我国先后建成了吉林台、乌鲁瓦提、黑泉砂等混凝土面板砂砾石坝。渗透试验是水利工程勘察中运用的一种重要试验,分为室内渗透试验和现场原位注水试验。为了验证ATS水电站大坝填筑砂砾石料的渗透等级,采用试验室自制大型高压渗透仪,对ATS水电站实际所用填筑砂砾石料进行室内大型高压渗透试验,最后确定填筑砂砾石层渗透系数及渗流特性的方法,在试验方法上比较新颖,并且为水利工程的力学性能指标能提供了更加准确的参考。     

自振法试验及对比应用研究

基于含水层中水体振荡时的阻尼特性和含水层的渗透特性两者具有等效性的特点,所提出的自振法试验,是一种全新的水文地质快速勘探技术.该方法是建立在科学理论基础上的,与常规抽水试验相比,试验设备轻巧,试验周期较短,自动化程度高,试验成本较低.通过对比试验,该方法所测得渗透系数与常规抽水试验渗透系数数值有很好的相关性.     

常水头与变水头注水试验的对比分析

在水利工程诸如堤防、水库等工程地质勘察中,测试坝身、坝基岩土层的渗透系数对评价大坝的渗漏及稳定性有着十分重要的意义。现场通常采用常水头注水试验与变水头注水试验来取得岩土层的渗透系数,试验结果的合理准确与否将直接关系到工程的稳定运行。1 常水头注水试验 用带水表的注水管连续向套管内注入清水,使管中水位至管口保持固定,测出高出地下水位的固定水头     

渭河临潼段漫滩沉积物渗透系数分析

河漫滩沉积物渗透系数空间变异性特征对流域生态环境修复与保护具有重要意义。为研究河漫滩沉积物渗透系数空间变异性特征,采用双环试验法和竖管试验法,分别选取渭河临潼段内6个试验段合计6个非饱和试验点、138个饱和试验点渗透系数进行研究,并通过地统计学法进行分析,发现渭河漫滩非饱和带渗透系数和饱和带渗透系数分别介于1.30~6.08 m/d和0.002~1.763 m/d之间,结果表明:渭河临潼段漫滩沉积物非饱和渗透系数较大,饱和渗透系数较小;河漫滩饱和渗透系数沿河符合正态分布且变异性较强;河漫滩饱和渗透系数空间相关性较弱,但均具有空间自相关性。研究结果为渭河流域地表水和地下水转换关系研究提供了理论和数据支持。     

东津水库坝肩岩体压水试验渗透系数分析

以修水县马坳镇境内的东津水库为例，概述水库工程岩体及裂隙发育，透水性强等复杂水文地质条件的基础上指出，其岩体渗透系数的计算无法采用现行规范所推荐的方法，进而进行了钻孔水压试验非稳定渗流场拟合分析，得出了较为合理的坝肩岩体渗透系数反演结果；基于此，对水库坝肩岩体钻孔压水试验过程展开分析，得出不同钻孔深度下钻孔水位随时间变化的趋势线，依托不同孔深压水试验三维有限元模型，进行了孔深试验非稳定渗流场分析和岩体渗透系数的计算。计算结果与工程实际较为吻合，且所提出的坝肩岩体渗透系数拟合方法可为类似工程提供借鉴参考。     

古洞口面板堆石坝压实采样值的修正方法

在实际水利工程施工中，为更精确地表示填筑压实密度，对灌水法试验结果的修正是必须的。本文从古洞口工程的实际试验出发，提出了操作过程中几种系统误差的修正方法。     

防渗墙钻孔压水流量与渗透系数关系的近似计算

防渗墙钻孔压水原位渗流检测方法由于施工简单、成本低、时间短、对堤坝没有损伤,是一种值得推荐的堤坝防渗墙现场检测方法,但目前尚无相应的渗透系数计算公式。通过饱和非饱和三维渗流计算并分析防渗墙钻孔压水试验中渗流分布特性,推导出防渗墙钻孔压水试验的渗透系数近似计算公式,为堤坝防渗墙施工质量的快速检测工作提供一定的技术支持。     

抽水试验在防渗墙防渗效果中的应用

通过对防渗墙竣工前后抽水试验的流量、渗透系数和水头差等成果试验对比分析,得出采用抽水试验方法,防渗效果明显,故抽水试验可以作为评价防渗墙防渗效果的一种有效的检验方法。     

天津地区微水试验求取含水层渗透系数的应用

为解决抽水试验求取含水层渗透系数周期长、操作复杂的问题,以天津某场地潜水含水层和承压含水层的微水试验为例,采用Hvorslev模型、Cooper模型和Bouwer&Rice模型计算含水层渗透系数,并与抽水试验结果对比,Bouwer&Rice模型分析潜水含水层微水试验数据求得的渗透系数与抽水试验结果相比误差小,结果准确;...     

滑坡体渗透性原位试验与反演研究

为测试三峡库区黄土坡滑坡临江1号滑坡体的水力传导函数，提出了一种基于钻孔原位渗流试验与数值反演相结合的测试及计算方法。该方法通过流量阀控制钻孔底部排水速度，同时获取排水流速与孔内水位随时间变化的数据，并以此数据作为边界条件和目标函数，采用有限元方法，基于Van Genuchten-Mualem模型对原位试验过程进行数值反演，最终获得滑体物质水力传导函数的模型参数。测试与反演结果表明：该滑坡体内稳定地下水位在孔底以上4.75 m处，钻孔周围地下水的补给速度为0.24 m3/h。反演所得模型参数反映滑体物质较破碎，颗粒级配不均匀，整体饱和渗透系数为7.54×10-4 cm/s,与钻孔注水试验测试结果接近。非饱和状态的渗透系数受含水率影响显著，当饱和度降低至50%时，渗透系数即降低一个数量级。     

河床沉积物竖管试验求参方法应用与评价

利用和田河干流下游河段河床沉积物竖管试验数据,开展不同竖管试验求参方法的应用与评价工作,选取HTST01试验点进行垂向渗透试验,选取HTST02试验点分别进行水平方向渗透试验和垂向渗透试验,分析传统计算法的渗透系数取值合理性以及其与直线图解法计算结果之间的差异。结果表明：传统计算法获取的各试验工况渗透系数近似服从具有一定偏度和峰度的非标准正态分布,均具有中等变异性;采用算术平均值进行参数取值具有一定的合理性和适用性,而采用随机计算值时参数取值的误差大小具有偶然性和不确定性。直线图解法能够有效避免随机误差的产生,但其获取的计算结果与传统计算法的算术平均值存在一定差异,其相对误差平均值为10.59%,最大相对误差值超过27.00%。在竖管试验应用过程中,不应忽视计算方法求参取值合理性的影响。     

三马山滑坡渗透系数反演分析

在水库岸坡渗流场及稳定性分析研究中,渗透系数的取值至关重要。采用Geo-studio二维有限元分析软件中的渗流分析模块Seep/w,对三峡库区三马山滑坡进行了渗透系数反演分析。首先以勘察期的水库稳定水位为水头边界条件,以现场简易渗透试验所得渗透系数为参考,进行地质建模;然后进行各种工况条件下的渗流分析及反演,确定库岸边坡的渗透系数。反演所得的渗透系数与现场试验所得的渗透系数属同一数量级,模拟的浸润线和勘察得到的浸润线基本重合,表明通过渗流反演确定渗透系数的方法是可行的。