高压土工渗透仪的研制与探讨

介绍了一种高压土工渗透仪研制的试验原理、测定方法及计算公式推导，并以塑性混凝土渗透系数的测定为例进行了试验研究．结果表明：这种高压土工渗透仪可适用于有较小渗透系数(10^-6--10^-9cm／s)的塑性混凝土及水泥土等材料在高压力状态下(0．2—0．8MPa)渗透系数的测定，且能大大缩短柔性材料渗透系数的测定周期。     

土工织物垂直渗透特性的研究进展

对比了国内外现行的土工织物垂直渗透试验测试标准及参数取值方法,总结了测试过程中的影响和控制因素,包括试验用水条件、试样饱和程度及仪器结构设计等方面的研究现状,分析了垂向压力、拉伸应变及覆土情况对土工织物垂直渗透特性的影响及相关研究成果,并对仪器改进、数据处理的规范化及试验工况与实际应用工况的一致性等方面提出了研究展望。     

影响风化岩渗透性质的若干因素探讨

本文对取自同一料场的两种强风化砂页岩料进行了不同击实制样方式，不同的5mm以下细料含量和制备含水量条件下的渗透特性研究.同时，用垂直加压大型渗透仪研究了此种土料渗透特性随上覆压力变化的特点，探讨了多种影响因素对土料渗透性能的影响规律。     

土坝渗透变菜及其控制措施新进展

简述土坝控制渗透变形的重要性及其基本内容，着重介绍垂直防渗措施（如混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填防渗、倒挂井防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙防渗和岩溶帷幕灌浆防渗等）及其新进展。     

土坝渗透变形及其控制措施新进展

简述土坝控制渗透变形的重要性及其基本内容 ,着重介绍垂直防渗措施 (如混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填防渗、倒挂井防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙防渗和岩溶帷幕灌浆防渗等 )及其新进展     

土坝渗透变形控制措施及其进展

土坝失事主要有渗透变形、滑坡和开裂,其中渗透变形是主要的。据统计,渗透变形所造成的土坝失事占总失事土坝的百分比,我国为29%,美国为39%,日本为44%,瑞典为40%。西班牙为40%。渗流控制包括控制渗流坡降或渗流流速,下游剩余水头和渗流流量。渗流控制既要防渗也要排渗。水平防渗措施,以往有利用坝前天然的相对不透水层作为铺盖的,现多采用人工铺盖。垂直防渗措施,以往多采用开挖截水槽回填粘土或多排帷幕灌浆。80年代以来发展了一些新的垂直防渗措施,包括劈裂灌浆,高压定向喷射灌浆,土工织物的应用,坝基岩溶投反滤材料灌浆,冲抓套井防渗墙,倒挂井防渗墙,和射水造孔混凝土墙等。     

不同类型渗透仪下渗透性能对比分析及性能测试研究

文章定量分析了两种类型渗透仪的透水性能,结果表明变水头渗透仪由于可调节滤层高度及滤网半径,渗透系数测定效果好于垂直型渗透仪。变水头渗透仪适合于水泥硬土的渗透系数测定,而垂直型渗透仪一般适用于松散土层渗透系数的测定。研究结果对于渗透性能测试具有重要的参考价值。     

柔壁渗透仪与变水头渗透仪对比试验及其性能测试

为了测试柔壁渗透仪的可靠性及其性能,采用水泥土样和普通土样与常用的变水头渗透仪进行了对比测试,并进行了柔壁渗透仪不同渗透压、不同试样高度和直径的对比测试。试验结果表明:柔壁渗透仪测试结果准确、性能可靠,柔性壁密闭性好,对制样要求不高,试样高度和直径可在一定范围内选择;可采用高渗透压快速完成渗透系数测试;仪器可用于测试渗透系数小于1×10~(-5)cm/s的水泥土样、水泥浆样和塑性混凝土样,以及渗透系数小于1×10~(-6)cm/s的硬土样测试。     

邵仙套闸测压管有关问题的探讨

1测压管的特点与组成测压管是渗流渗压监测中常用的一种空隙水压力仪,它靠管中水柱的高度来表示渗透压力的大小。测压管是由进水设备(见图1)、导管和管口保护装置(或压力表)组成。进水设备必须保证渗透水流能顺利进入测     

一种测定塑性混凝土渗透系数的试验装置

本文介绍了一种新研制的塑性混凝土渗透试验装置，重点阐述了其试验原理、仪器结构及测定方法等内容，并通过塑性混凝土防渗墙工程的测定实例，验证了该渗透仪的性能是稳定可靠的。     

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。     

岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用

为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,轴向荷载最大可加到1 500 kN,可进行高应力(30 MPa)、高水压(30 MPa)、高温(150 ℃)和低温(-20 ℃)、化学(酸性或碱性环境)等条件下岩石试件的渗透特性测试研究,并可进行岩石变形和渗透、应力耦合的全过程试验研究,是在原有岩石应力-渗流耦合试验设备基础上进一步增加了可直接加载的温度场和与渗流场结合的化学环境对岩石渗流特性的影响而发展的一套全新设备。利用该系统进行了多场耦合条件下岩石的渗透特性试验研究,验证了该试验系统的可靠性,对研究在多物理场耦合作用下岩石介质渗流特性提供了重要研究手段。     

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。     

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。     

对土石坝渗流安全监测仪器的几点认识

基于对目前国内外广泛用于土石坝渗流安全监测的两种仪器的分析 ,认为测压管由于迟后时间的影响 ,不宜用在监测土石坝浸润线和坝体内部渗透水压力的粘性土体中 ,但可用在渗透系数大于 1 0 -3 cm/s的无粘性土体内 ;渗压计是一种理想的渗流监测仪器 ,但应用时必须在专业人员指导下进行。     

堤防渗流场参数敏感性三维随机有限元分析

采用随机有限元分析方法,研究了长江荆南干堤的三维各向异性非均质稳定随机渗流场中的随机参数和随机边界条件对渗流场模拟结果的影响,并进行敏感性分析.通过统计模拟和假设检验,建立并验证了该干堤渗流场内服从独立正态分布的渗透系数张量;讨论了堤防土层的地质结构特性、堤防渗透变形及破坏的特征、堤防渗透参数的敏感性;研究了上、下游水头随机边界条件、垂直防渗边界条件以及减压(导渗)沟随机特性的敏感性.实现了对渗流场的全面随机模拟和分析,得到的结论通过统计检验,并根据实测工程数据对照证明是可靠的.     

水位降落条件下非稳定渗流试验研究

水位降落时产生的非稳定渗流场对坝坡的渗流和稳定影响较大。通过砂槽模型室内试验模拟了粉砂、细砂、黏土等多种材质的边坡在水位降落过程中的非稳定渗流物理过程,分析了水位降落过程中上游边坡的渗流场特点,比较了不同边坡材料、渗透特性、坡比和水位降落速度的泄水过程中边坡渗流场自由面形式和等势线变化特点,重点研究了给水度μ、渗透系数k、库水位降落的速度v对自由面最高点、上游边坡中的孔隙水压力、坡降的影响,定量分析了水位降落时k/μv判断骤降、缓降、快降的标准,探讨了非稳定渗流浸润线的计算公式。结果表明：渗透系数小、给水度大的土坡在水位降落过程中产生的上游边坡孔隙水压力值和渗透坡降较大,非稳定流场自由面最高点位置也更高;水位降落时的上游边坡渗流方向指向坡面;浸润线最高点高度与坡前水深的比值h0/H与降落时间t/T间存在线性关系,k/μv作为判断骤缓降的指标与其线性系数呈指数关系。     

考虑渗流影响的基坑变形规律与稳定性研究

以湖南常德沅江隧道明挖基坑工程为依托,基于流固耦合数值模拟方法研究土体渗透系数对基坑变形与稳定性的影响规律。结果表明:基坑在考虑渗流作用的数值计算结果与实际的监测变形值基本吻合,随着强渗透地层渗透系数的增大,基坑变形呈增大趋势,基坑底板安全系数呈十分明显的下降趋势,且渗透系数的改变对基坑底板隆起的影响较大,对墙后地表沉降和地连墙水平位移的影响较小;进一步对比分析了考虑与不考虑渗流作用的基坑底板安全系数变化规律,在此基础上建立了考虑渗流作用的安全系数经验公式。     

向家坝水电站左岸近坝边坡抬升变形数值模拟

为深入认识向家坝水电站左岸近坝边坡的抬升变形现象,利用流固耦合数值试验研究了岩体的扩容变形机理,在此基础上采用流固耦合数值分析方法对向家坝水电站左岸近坝边坡的抬升变形过程进行了数值模拟,得到了近坝边坡抬升变形的空间分布,并对泄压孔泄压对抬升变形的控制效果进行了评价。结果表明:岩体扩容体积应变随岩体渗透系数增大而增大,随变形模量增大而减小,岩体初始应力对抬升变形的影响微弱;渗流场改变是引起近坝边坡抬升变形的直接诱因,边坡抬升变形是岩土体内渗流场和应力场相互作用的结果,采用流固耦合理论揭示近坝边坡的抬升变形机制是合理的;深层泄压孔可以有效控制近坝边坡的抬升变形量。     

含石率对断层土石混合体渗流特性的影响

断层破碎带是矿山突水的重要通道,大多数破碎带由土石混合体组成,其渗流特性对矿山突水的预测和防治具有重要影响。为了研究含石率对断层破碎带土石混合体渗流特性的影响,采用现场取样、实验室重塑的方法,应用 GDS 三轴试验系统研究了不同含石率土石混合体试样在不同围压和轴向压力作用下的渗透特性,并分析了渗透系数对含石率变化的敏感性;采用RFPA数值模拟方法,研究了不同含石率土石混合体试样的渗流特性和开裂破坏演化规律。研究表明:含石率越高,初始渗透系数越高,土石混合体强度也越高;土石混合体的渗透系数随围压的增大而减小,与轴压的关系可以用指数函数来描述;含石率为40%和60%时,含石率对渗透系数影响的程度最大;土石混合体渗透破坏时裂纹的扩展主要出现在块石之间的土体内,渗透系数的突变点与试样峰值强度破坏点及声发射次数最高点存在一致性。对断层破碎带土石混合体渗流特性的研究可为防治不同含石率断层区工程突水等地质灾害提供参考。