土石坝第三节渗流分析

第三节土石坝的渗流计算在初步拟定土石坝的断面尺寸和主要构造形式及尺寸(如防渗、排水)以后，为了进一步校核其合理性，还必须进行渗流计算及稳定分析。土石坝渗流计算的目的和内容确定坝体浸润线及下游逸出点的位置，为坝体稳定计算提供依据计算坝体和坝基的渗流量，估算水库的渗漏损失；求坝体和坝基局部的渗透坡降，验算该处是否会发生渗透破坏。土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第1页!水力学法求解土石坝的渗流问题的基本假定一、渗流分析方法流网法试验法有限单元法解析法流体力学法水力学法坝体土是均质的，坝内各点在各方向上的渗透系数相同；渗透水流为二元稳定流，属于层流运动，符合达西定律；渗透水流是渐变流，过水断面上各点的坡降和流速是常数。土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第2页!二、渗流计算类型1.不透水地基上土石坝的渗流计算均质坝的渗流计算下游无排水设施下游为褥垫式排水下游为堆石棱体排水心墙坝的渗流计算斜墙坝的渗流计算2.

有限深透水地基土石坝的渗流计算均质坝有截水槽的心墙坝渗流计算有截水槽的斜墙坝渗流计算有水平铺盖的斜墙坝渗流计算3.

总渗流量的计算

next土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第3页!坝身段：分别对x和y积分，即从EO断面到任意断面有：浸润线方程代入边界条件可得坝身渗流量：土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第4页!下游为褥垫排水浸润线方程oMNBCEAyLH1h01:m11:m2h0/2xD土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第5页!心墙坝的渗流计算1、不透水地基上土石坝的渗流计算通过心墙的渗流量为：通过下游坝壳的渗流量为：MBALH1he1:m11:m2xkkeyδ联立心墙段和下游段求解q及he浸润线方程：土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第6页!2.有限深透水地基土石坝的渗流计算均质坝坝体与坝基分开考虑，即先假设地基为不透水的，计算坝体的渗流量;然后再假定坝体为不透水，计算坝基渗流量。坝体和坝基的流量。土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第7页!

2.有限深透水地基土石坝的渗流计算有截水槽的斜墙坝渗流计算通过斜墙和截水墙渗流量：通过下游坝壳和透水地基的渗流量：联立求解q及he土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第8页!3.总渗流量的计算根据坝址地形和透水层厚度情况以及坝体结构，沿坝轴线方向将坝体分成若干坝段，计算通过坝体和坝基的总渗流量。lnl1l2l3q1q2q3土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第9页!在渗流的作用下，土从坝体或坝基表面被掀起浮动的现象流土多发生在粘性土和较均匀的非粘性土体渗流出口处。发生流土的临界坡降容许渗透坡降2.流土3.接触冲刷当渗流沿两种不同的土层接触面流动时，沿层面夹带细小颗粒流失的现象，一般发生在两层级配不同的土料中。土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第10页!1、不透水地基上土石坝的渗流计算均质坝的渗流计算下游无排水设施L△LdxdyoMNB’B”EAxyH1H2a01:m11:m2`土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第11页!a0H2xy1:m2dy下游楔形体渗流量计算a0H2xy1:m2dy1:0.5下游水位以下q2下游水位以上q1联立坝身段和下游段求解q及a0，浸润线由浸润线方程确定并做修正。土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第12页!下游为棱体排水oMBCEAyLH1h01:m11:m2h0/2xD返回土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第13页!斜墙坝的渗流计算1、不透水地基上土石坝的渗流计算yMBALH1he1:m11:m2xkkedξdz返回通过斜墙的渗流量为：通过下游坝壳的渗流量为：联立心墙段和下游段求解q及he浸润线方程：土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第14页!2.有限深透水地基土石坝的渗流计算有截水槽的心墙坝渗流计算通过心墙和截水墙渗流量：通过下游坝壳和透水地基的渗流量：联立求解q及he土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第15页!以坝体浸润线起始为界分为上、下游两段分析。有水平铺盖的斜墙坝渗流计算2.有限深透水地基土石坝的渗流计算keBALH1he1:m11:m2kLnT联立求解q及he返回土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第16页!三、土石坝的渗透变形及其防止措施土料在渗透水流的作用下，由于机械或化学作用，使土体产生渗透变形，产生渗透破坏。最常见的渗透变形有三种，分别是管涌和流土和接触冲刷。1.管涌坝体或坝基内的土壤颗粒被渗流带走的现象。管涌多发生在非粘性土中。管涌的发生和土体的临界坡降有关。临界坡降土料的容许渗透坡降为土石坝第三节渗流分析共18页，您现在浏览的是第17页!防止渗透变形的工程措施集中体现为降低渗透