秦卫星——土石坝渗流变形及判断

1、水工建筑物水工建筑物第五章第五章 土石坝土石坝第四讲第四讲 土石坝的渗流变形及防护土石坝的渗流变形及防护水利工程学院水利工程学院 秦卫星秦卫星 2014.7水工建筑物水工建筑物水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝Teton坝溃决坝溃决判定准则判定准则渗流变形渗流变形主要内容主要内容防护措施防护措施水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝 最大剖面岸坡坝段剖面水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝 10:3011:0011:3010:50水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝11:5712:0012:00过后现状水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝请大家思考：请大家思考：u问题问题1：为何溃坝？：为何溃坝？u问题问题2：为

2、何溃口在岸坡基岩坝段出现？：为何溃口在岸坡基岩坝段出现？u问题问题3：为何对出水口进行推土封堵无效？：为何对出水口进行推土封堵无效？水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝 u原因原因：渗流力使土体失去平衡渗流力使土体失去平衡流流 土土管管 涌涌接触冲刷接触冲刷单一介质单一介质多种介质多种介质u类类 型型接触流土接触流土水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝渗透变形诱发坝坡塌陷、坝体沉降或形成集中渗流通道，危及大坝安全渗透变形诱发坝坡塌陷、坝体沉降或形成集中渗流通道，危及大坝安全水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝

3、u型式判别：细粒土含量、土体密实程度型式判别：细粒土含量、土体密实程度（1 1）P Pc c 与与P Pk k关系：，只发生管涌；反之，只发生流土关系：，只发生管涌；反之，只发生流土（2 2）C Cu u55的不连续级配土，直接用的不连续级配土，直接用P Pc c判断类型判断类型（3 3）双层土的）双层土的C Cu u均均1010且且D D1010/d/d10101010时，不会发生接触冲刷时，不会发生接触冲刷（4 4）渗流向上时，以下情况不会发生接触流土：）渗流向上时，以下情况不会发生接触流土： C Cu u55，D D1 15 5/d/d858555；或；或 C Cu u1010，D D2

4、020/d/d707077单一层土单一层土; ;双层土双层土: :重新组织重新组织水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝 u判定准则：实际渗流比降判定准则：实际渗流比降J J与容许比降与容许比降J Jp p大小关系大小关系 J Jp p=J=Jcrcr/k/ka a uk ka a值值: :1.5-21.5-2；流土危害大；流土危害大 2.02.0；工程特重要；工程特重要2.52.5v现行的临界水力比降推求公式：现行的临界水力比降推求公式：（1 1）流土型：）流土型：J Jcrcr= =(G(Gs s-1)(1-n)-1)(1-n)（2 2）管涌型或过渡型）管涌型或过渡型 ：J Jcrcr= =2.

5、2(G2.2(Gs s-1)(1-n)-1)(1-n)2 2d d5 5/d/d2020（3 3）管涌型：）管涌型： J Jcrcr= =42d42d3 3/(k/n3 )/(k/n3 )1/21/2水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝 00(1 0.5tan)(1tan)scrwwJKK大吨位双杠杆加载仪大吨位双杠杆加载仪加载状态下细粒被带加载状态下细粒被带出出临界比降最新研究：除考虑临界比降最新研究：除考虑颗粒组成颗粒组成与与级配级配外，还考虑了土体所外，还考虑了土体所处处应力状态应力状态研制加载式铅直渗透变形仪，进行应力状态相关的渗流变形实验，表明研制加载式铅直渗透变形仪，进行应力状态相关的渗流变形实验，表明应力状态对临界水力比降有较大影响应力状态对临界水力比降有较大影响水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝 0.1MPa 0.3MPa 0.6MPa 0.9MPa水工建筑物水工建筑物土石坝土石坝上上堵堵下下排排1234设置排水沟或减压井设置排水沟或减压井设置反滤层设