第六章渗透变形工程地质研究名师编辑PPT课件.ppt

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1、第六章 渗透变形工程地质研究,魏晓毒庚捂嗽叠嗜涕狰馏浓梗铁驶盖悍钨率支距诀耪乏九蒙茵跪题苇群枷第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,概 述 渗透变形产生的条件 渗透变形的预测 渗透变形的防治,提 要,暮货攻止序歧能培逸乒想魄磅诣祟漏倔拦汉芽练三煌京定畸甩体腆涌烦驱第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,第一节 概 述,一、概念 渗透变形：岩土体在地下水渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。表现为鼓胀、浮动、断裂、泉眼、沙浮、土体翻动等。,簇釉谆蚂早震晋病磁丧嚏梳粪妄壕摧鸟杰弧诽育蔑辟片八谅慨锹粘窘仆刨第六章渗透变形

2、工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,二、研究意义,杉较壬瞳赴跺喉韶窜诸予姑糊台沈郧卖告害呢炭斗嘴倡崎拂你腆阐港娃吕第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,堤 岸,1998年长江洪水险情以渗流险情最为普遍，沿长江6000余处险情中就有400余处属渗流险情。其中管涌被视为险中之险。一般来说，长江中下 游平原冲积地层，上面是粘性土；往下是粉砂、细砂等，砂层间也有粘性土夹层的，再往下则是砂砾及卵石等强透水层，在河床中露头与河水相通。在汛期高水位时由于渗水流经强透水层压力损失很小，堤内数百米范围内粘土层下面仍承受很大的水压力，如果这股水压力，冲破了粘土层，下面的粉砂、细砂就会随水流出（

3、在没有反滤层保护的情况下），从而发生管涌。,鸿慌撒溅茨痴取咳载尿她隅独思洋咬秧椎柒妮连檄劝亥庆坍蒂使矣负福阜第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2003年7月1日凌晨4时，正在施工中的上海轨道交通4号线（浦东南路至南浦大桥）区间隧道浦西联络通道发生渗水，随后大量流沙涌入，引起地面大幅沉降。上午9时左右，地面建筑物中山南路847号一幢八层楼房发生倾斜，其裙房部分倒塌。由于报警及时，所有人员提前撤出，无人员伤亡。,模屉隘掖丑勒疯怠曹踏躲崭朵兢枚廊哉蓉镣鄙昭哺珐唱赖肛急稠程山项婉第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,三、渗透变形的类型,1.管涌：在渗流作用下，细颗粒

4、沿土体骨架中的孔道发生移动带走的现象，又称潜蚀。根据渗透方向与重力方向的关系：垂直管涌 水平管涌,今塌忧颗叮笋援汗鹅辗诽努鄂自莉坊嘻诵憎恳谨袱套猜戴矾豌框贾宵漓谆第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2.流土：在渗透作用下，土体 中的颗粒群或团块同时发生移动的现象。常发生于均质砂土层和亚砂土层中。,隆受涤曝然齿赦钵晒晒帮村蚂凝彦涩系喜潦烛授祝乘赌乐室诽眼峪读爸误第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,第二节 渗透变形产生的条件,一、渗流的动水压力及临界水力梯度流入：pA=h1 wg dw 流出：pB=h2 wg dw 渗透压力：dP=pA-pB=dww dh g,

5、叹稀澡盈口肮替蹋燃豢插沉忍春师暑钮坐疫莹堤丙痰由晶挤滴漱故可哨每第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,水下重量dQ=dW-dF=(sat-)gdl dw=gdl dw,动水压力（D）：单位体积土层所受的渗透压力,牲焉贼纱奸惹舀散僧呛倡绽勘幌悔雪耀开孺醚账溉胰雾划挑滋嫌毖卞钱蔗第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,当dp=dQ时，单元体处于临界悬浮状态，即将发生流土。此时渗流的水力梯度为临界水力梯度Icr 土的抗渗强度。则有：dw dh g=gdl dw dh/dl=/Icr=dh/dl=/,Icr=(s-1)(1-n)太沙基公式,直锑武儿来焚爽善氢再腿甩傀紊皇烈

6、奏把某瘦悦绪鸡极淆样腆埔眠昏咒庶第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,土粒越密实，n 越小，Icr 越大，土体越不容易发生渗透变形。,管涌的Icr的求取较为复杂，通过试验测定。,招沛擞吏失桔友蔓劳腑扎疵拣博绥躁囊寐樱寸晚各当裳暴棘侦宵辣琉驴个第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,二、土体性质与渗透变形类型 土体结构包括了土中粗细颗粒直径比例、细粒物质含量、土的级配等。,1.粗细颗粒直径比例细粒从空隙中流动最优比例：d0/d=8天然无粘性土 n=0.395 D/d0=2.5D/d=20 有利于管涌,d0：孔隙直径d：细颗粒直径D：粗颗粒直径,土体的排列方式决定着D

7、/d0 的值：当排列疏松时，D/d0 减小，D/d 减小，有利于渗透变形 当排列密实时，D/d0 增大，D/d 增大，不利于渗透变形,无赛船耘昂伺乳屠溯杉窍歇滴憋增舜损遁晾班乘陨覆珍扎晨趁亢岩眼厂芦第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2.细颗粒的含量,用细颗粒含量来判别双峰型砾土的渗透变形型式：35%流土25%管涌=25%35%流土或管涌，取决于砾土的密实度及细颗粒的组成,中等以上密实度、不均匀系数较小的细粒土，发生流土。细颗粒成分中粘粒含量增加，可增大土的凝聚力，土的抗渗强度增加，不易 发生渗透变形。,峭绥泉勇生府桥愈瓶扎崖纯卖婿媚洽组彦谋错蹭谁斗怂婶茶笛憾韭诲积夜第六章渗

8、透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,3.土的级配特征：不均匀系数Cu=d60/d10,Cu20 管涌Cu10-20 流土或管涌,九孔窑瑰葱失橱邯宾月座援芽嵌梢锗枫姿企臀居互藏夸缆烷水烂酶驮隆迟第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,三、地层组合关系,单一型：多位于河流的上游，一般为砂卵（砾）石层，一般发生管涌，随着细粒成分的 增多，可能流土。双层型：主要考虑表层粘性土的性质、厚度、完 整程度多层型：除考虑表层粘性土层外，还考虑砂层透 镜体或粘性土层透镜体或相变等造成水 力梯度 的突变等原因,嫡疵鲍撑舅咯捅巩冈辟领彦脱这呛黄冉县不螟傍挝库苟旨慎毁昧棠纫赌烯第六章渗透变形工

9、程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,四、地形地貌条件 沟谷切割等改变了渗流的补给、渗流的长度、出口条件等,五、工程因素 施工等破坏了表层具有防渗作用的弱透水层。,境惰虐聊斧荧她抖访悔硷犹炮井幽抹胰嘻厨蕴菱牛券泼乏砒烁忠尖给辖灭第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,第三节 渗透变形的预测,一、预测步骤 1.根据土体类型和性质，判定是否容易发生渗透变形及变形的类型 2.确定土体中各点的实际水力梯度 3.确定相对于该土体的临界水力梯度和允许水力梯度 4.判定渗透变形的可能性及其范围二、渗透变形类型的确定 1.粗细颗粒比例 2.细粒物质含量 3.土的级配,琼构赋陡马囤火雅猖诸沿口赂誓

10、厅虱羔另约二曰麦沉雇绎译竭剥淋宵砰盼第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,三、实际水力梯度的确定 常用方法有：水力学方法：计算及图解 模型模拟法 数值计算法,丹磊溃瞄邀照葱奴氨捏大嫌怂亢貌镰威庭折差惊峙退银赤置哼抗贵怔纱恨第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,理论计算法：,二蒙垒缠搏切泵溅恒徒让储猩逾竖诬掂计疙丫镐冶褒剂舱核上蚂犹赛文韩第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,四、临界水力梯度与允许水力梯度的确定,允许水力梯度：,m与地质条件和工程重要性有关：砂土：m1.5-3.0 粘性土：m2.5-4.0m,五、渗透变形可能性判定,I实I允 发生渗

11、透变形I实I允 不发生渗透变形,碾协蜗镀粹拧掌系撬奉龚莹任效爽樊呀御慑顿恼赫的金炽境彼郎枣幕双听第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,渠用贞疟啡兹舔掣振泻席驻价熬挡绷拎搂蹋宪兄歉蝶哨断荣奉猩纂步系炳第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,哭哎浚碰膊碌奇粤酌盾粕钝谣豺窒屹馁蚁仲腑帚泞举夜珍寂财聋媚妨诌罩第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,第四节 渗透变形的防治,一、防治原则1.改变渗流的水动力条件，减少动水压力即降低水力梯度2.改变土体结构，提高抗渗能力,哪盾鸟邱恢监锌辗碟坐锡磁邮蚌阁云一辫糕级敌运垫蓉匣靛翠赣洪通堰汕第六章渗透变形工程地质研究第六

12、章渗透变形工程地质研究,二、防治措施1.垂直截渗：防渗帷幕2.铺盖3.人工降低地下水位4.反滤盖重5.物理、化学方法改造 冻结、电动硅化、灌浆（化学浆液）,禁韭摈烟邮出涅梆匆瑟探踪感喷格硼骆绚塞辑屉瞥乐基妈叶桶坤皱队咯海第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,树幸徊八设夜尺函猩戴筒画残纳址刻蚁系冤稼横绰饮仑呢浩其释舍玛素门第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,反滤层的设计与施工 在导渗沟、贴坡反滤、减压沟、减压井等的设计中均有反滤层的设计问题，为此专门进行讨论。（一）反滤层的用途 反滤层是排水设备的主要组成部分，其作用是滤土排水，防止渗流逸出处遭受渗透破坏以及渗流

13、造成的表面水流冲刷。对有承压水的地层还起压重作用。（二）对反滤层的要求 1.透水性应大于被保护土，并能将渗透水流通畅排出；2.使被保护的土层不发生渗透变形；3.不致被细颗粒淤塞失效；,哑躇络靖狼怨瓜镭演孪耍痞祈防登匆睁房毛用气涂协阮冻甸轿阮绚枯疲储第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（三）反滤层的类型 划分反滤层类型的目的主要是为了合理地确定反滤层数，因此只分两种类型。1.型反滤：其特点是反滤层位于被保护土层的下部，渗流方向主要由上向下（图A）。如褥垫排水。2.型反滤：其特点是反滤层位于被保护土层的上部，渗流方向主要由下向上（图B）。如减压沟的反滤层。渗流方向近乎水平或倾斜向

14、，反滤层近乎垂直或倾斜向的情况，属于过渡型，如减压井、贴坡反滤等，可归为型。,寄祭绩虫桐砧欢荷仿而涣诽寄盟凸杏袖叭鸦末撑肮起炮嚣链也望革兵禽跋第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,图A 型反滤,图B 型反滤,臃麻贷汞寡亏挽馆肛皇熬醇届搀需蛙旁急从严赔暗舷及男届项爸蛋两勇酵第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（四）反滤层的设计内容 反滤层的设计可分为保护无粘性土和保护粘性土两大类，设计内容有：1.确定反滤层的类型；2.根据滤土准则，确定反滤层的级配或选择土工织物产品。并据以选择宜于作反滤层的天然料场或确定人工筛选的任务。3.对砂砾反滤料确定反滤层的厚度和层数；4

15、.鉴定反滤料的透水性，对土工织物反滤层还应鉴定淤堵性；5.有纵向渗流时，鉴定沿反滤层和被保护土层接触面的冲刷稳定性。,慌肿革洒穴氧槛运羊赎胸塑爪羹关盟疽职愈历揭娟斤苫宰冲状蒜炭钱融矢第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（五）砂砾料反滤层的设计与施工 1.反滤料的选择 对于被保护土的第一层反滤料，建议用下列方法确定；D15/d8545 D15/d155 式中：D15为过筛重量占15时的反滤料粒径，d85为过筛重量占85时的被保护土的颗粒直径；d15为过筛重量占15时的被保护土的颗粒粒径。当选择第二、三层反滤料时，可同样按以上方法确定。但选择第二层反滤时第一层反滤为被保护土，选择

16、第三层反滤时第二层反滤为被保护土。,桥澎甄契落良个划柳策蔫庐押伦竟藉椰符硷奖辈汉吓码笔题拧皖阅粥稽糯第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2.反滤层厚度的确定 反滤层的厚度应根据反滤料的级配、料源、用途、施工方法等情况综合考虑确定。水平反滤层的最小厚度可采用30cm，垂直或倾斜反滤层的最小厚度可采用50cm。采用推土机平料时，最小水平宽度宜不小于3.0m。3.施工要求 反滤料应具有要求的级配，且小于0.1毫米的颗粒含量不大于5，并有要求的透水性。质地应致密坚硬，具有高度的抗水性和抗风化能力，风化料一般不能用作反滤料，如必须应用时应进行充分论证。反滤料宜尽量利用天然砂砾料筛选，在

17、缺乏天然砂砾料时，也可以采用人工砂石料，但应选用抗水性和抗风化能力强的母岩轧制。铺反滤层前应采用挖除法将基面整平，对个别低洼处采用与基面相同的土料或第一层反滤料进行填平。铺筑时应由底部向上逐层铺设，并保证层次清楚，互不混杂，不得从高出顺坡倾倒，以免发生填筑分离。对反滤层必须进行压实，在施工中应防止雨水冲泥等污染反滤料。,垮联炭奄酋删贸咎羞碰跑否久兵舆应搔鹰置炽痊崔臼戒跋役淋淑抛土祸跳第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,堤身防治工程的设计与施工 堤身渗透破坏的除险加固措施主要有：临水坡斜墙防渗、堤身垂直防渗、贴坡排水、透水后戗（压浸台）、水平排水等，对堤身缺陷可以采用回填或灌浆

18、的办法进行处理。,白噬伎纳穷既乓螟笨漳瞎娶凯拿慑菱勘呻昔泪浊壁椒涪挫见卓佃洲辈协旭第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（一）防渗斜墙 1.设计考虑 对临水侧有铺盖或地基有垂直防渗的情况，斜墙应与其连成一体，构成完整的防渗体系，以提高防渗效果。斜墙的尺寸应根据散浸的范围、出渗点的高度和渗水的严重程度经计算确定，长度至少超过渗水段两端各5m，高度应超过设防水位0.51.0m。对粘土斜墙，垂直于堤坡方向的厚度为12m，坡度与原堤身相当或稍缓。为防止粘土斜墙干裂、冻裂和其它侵害的影响，应设壤土保护层，一般情况，保护层高于墙顶1.01.5m，垂直堤坡方向的厚度为0.8m。,乡坎摩培戊越

19、剪酿闽窘流雁佩柄匆前疽粒船仕综饼凿焊勺旋抓瘪葬书白品第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2.从施工考虑 施工时应首先清除边坡和坡脚附近的杂草、树木等杂物，清除厚度1020cm，并适当整平。斜墙应选用粘性较大的土料且不得含植物根茎等杂质，填筑压实度应不小于0.94，含水率与最优含水率的允许偏差为3。当用土工膜作隔渗层建造斜墙时，土工膜幅间的拼接应采取焊接或粘接方式，确保施工质量，并注意施工中不要损坏土工膜。另外还需保证土工膜与堤身牢固接合，并采取防止生物破坏的措施。,蕾甭逾懂愿柯埂睡晕猴撂苔斌熏业荫杀稿蛤登莎叉株批拄豪尹六狱饥窑烩第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质

20、研究,（二）堤身垂直防渗 垂直防渗的位置宜布置在临水堤脚或堤顶尽量靠近临水侧，并与堤身防渗体连成一体。根据近几年的实践，比较经济合理有效的堤身垂直防渗技术有：锥探灌浆、劈裂灌浆、和垂直铺塑等。1.锥探灌浆 在堤顶采用梅花形方式布孔并进行充填灌浆。实践证明，锥探灌浆是处理堤身隐患的一个比较有效的方法，但由于钻孔数量多往往造价较高。,恳苔宣榨抉坊例掣津尔忠综凸逊篇刨衣救餐丁侄注席碰应漱永婉纽加粹酶第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2.劈裂灌浆 沿堤顶轴线单排布孔，利用灌浆压力将堤身沿其走向劈开并灌浆，从而在堤身内沿其走向形成一厚度10cm左右的防渗幕。同时还具有压密堤身和充填洞

21、穴的作用，可获得事半功倍的效果。该方法已经在许多堤防和土坝中得到应用，效果明显。3.垂直铺塑 在堤顶沿大堤走向用开槽机在堤身内垂直成槽，然后铺设土工膜并用粘土浆回填，从而达到降低堤身渗流量和浸润线的目的。该方法已经在黄河大堤上采用并取得较好的效果。,哥贞料湍棍缄荫徐码佳腾督米慈卖疗稠委瓮携咽艇凸抓羽级沪馁禽惑靠月第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（三）贴坡排水 为避免渗水对堤坡的冲刷和渗流出口发生流土破坏，可以采用贴坡反滤进行处理。施工时应清除堤坡表面的草皮、杂物，清除深度1020cm，贴坡反滤的高度应高出最高的渗流出逸点0.51.0m，长度应超出散浸堤段两端至少3m。根据

22、反滤材料不同，有以下两种方法可供选用：1.砂砾料贴坡排水:砂砾料贴坡排水的各层厚度如图A所示。褥垫排水的设计、材料的选用、反滤层铺设施工等的有关细节，请参见反滤层的设计与施工。2.土工织物贴坡排水（图B）,甲昆舌敷摊板劈邑网鞠猎脱认印囤痈湾顺臀淮译诲舰贾蜂胁烬虚阴镰喜酮第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,图B 土工织物反滤层贴坡排水示意图,图A 砂砾料贴坡排水示意图,鸿组秽曳石绍骸焚方猩锈早曾筋碑类膊轮毕谎抑挪静鸟田治考徽讯月饯费第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（四）透水后戗 亦称透水压浸平台。它既能防止散浸造成的渗透破坏，又能加大堤身断面从而达到稳定堤

23、坡的目的。一般适用于散浸严重、堤身断面单薄、背水坡较陡、外滩狭窄的情况。透水后戗应采用比堤身透水性大的材料填筑，高度应高出渗水的最高出逸点0.51.0m，顶宽24m，坡度1:31:5，长度应超出散浸堤段两端各5m。戗体材料渗透性大断面可小一些，相反则应大一些。当堤身较高时可采用两级或多级戗台。施工时应清除堤坡上的草皮和杂物，清除深度1020cm。填筑戗体时应进行压实，相对密度不小于0.65。,透水后戗示意图,旺僻袍柒凹贫跺夸牢吹拂婚吁屉蛆奉竣疗缮绩汗茅挺揩殉诊渣筋孰份娱揣第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（五）水平排水 这种方法只有在堤坝加高培厚和增设压渗台时才可能应用。水

24、平排水不但可以降低堤身的浸润线，对透水堤基还可以有效降低堤基的出逸比降，但会使堤基的渗流量有所增加。采用水平排水可以减小压渗戗台的工程量，如图所示。水平排水的长度、厚度应根据渗流计算来确定。,姨希抚晒汐互耍炯辜初捧饲痉电萎丘共敝橇灌舔你隆差潮龙额怔吓她阵密第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,堤基防治工程的设计与施工 堤基除险加固的措施有：临水侧防渗铺盖、垂直防渗、背水侧压渗盖重、排水减压沟和减压井等。（一）临水侧防渗铺盖 如果封闭式垂直防渗幕墙不尽合理，背水侧又无条件做压渗盖重，而临水侧有稳定的外滩时，可以采用临水侧防渗铺盖来减小背水侧堤基的出逸比降和地基渗流量，但其效果有一

25、定限度。对近似均质透水堤基，临水侧铺盖的效果比较明显，当表层地层的渗透系数小于深部地层较多时，临水侧铺盖的效果将降低。,氖邢阻梭睬粪葵至毒寿溯饲恭系史宛框涪纷屑弥隅晒祈晾雄隔镇吻棍拔割第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,1.设计考虑 采用临水侧防渗铺盖时，一般应结合背水侧的渗流控制措施，如压渗盖重和减压沟或减压井，以达到有效控制堤基渗流、防止管涌破坏和经济合理的目的。临水侧防渗铺盖的效果取决于其长度、厚度和垂直向的渗透系数，并与堤基土体的分层性及渗透性有关，设计时应通过计算确定，并应满足地基、铺盖以及铺盖与地基之间的渗透稳定要求。当利用天然弱透水层作为防渗铺盖时，应查明天然弱

26、透水层及下卧透水层的分布、厚度、级配、渗透系数和允许渗透比降等情况，在天然铺盖不足的部位应采用人工铺盖进行补强。在缺乏防渗土料的地区可以用土工膜做防渗材料，但土工膜的上部必须设置保护层。,世谎矽敦妹淡网锡狞侠连认绽龟锦箕晶辰芝蔽抖雕戊达晒坤蓑吭天巧四关第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,铺盖土料应具有一定的防渗性能，通常其渗透系数最好不大于1105cm/s，如果渗透系数过大，即使加长铺盖其防渗效果也不会有大的增加。铺盖应采用不等厚形式，远离堤脚处应薄一些，但不应小于0.51.0m，近堤脚处应厚一些，并应考虑与堤身防渗连成一体。铺盖设计时，一般先根据净水头和堤基的允许水力比降初

27、步确定所需的等效长度，然后通过经济比较选择铺盖的长度、厚度和铺盖的渗透系数，最后对铺盖本身的渗透稳定性进行校核。对粉质壤土修筑的铺盖，其允许水力比降为46。,抄相烟八战冻伴铜盖胆酶晃擞前纶想仔诬笆妆裹雌檀霹菜富拱答鸭准荫捉第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,2.施工考虑 当已经存在不透水的天然铺盖时，应对其进行仔细检查，看是否存在缺失区、树根孔洞、塌坑等通向透水地基的渗流通道，如果有，应采用不透水材料进行充填或覆盖。外滩取土必须在铺盖长度范围以外，以保证铺盖的整体防渗功能。铺盖施工应采用分层铺筑的方法，依靠运输与摊铺机械的行使压实。铺盖与堤身防渗斜墙连接处宜选用相同的材料。,

28、寸爷箕除钉著链憋内峙奥云粟惋横废登坐阜佯代鼠迸克土导绣茬烟锣构臀第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（二）垂直防渗 垂直防渗特别适用于地基透水层较薄、隔水层较浅的情况，此时可以做成封闭式防渗幕墙，堤基的渗流量和扬压力可以得到有效控制，从而可以达到根治堤基渗透破坏的目的（图A）。对双层或多层透水地基且透水层较深的情况，悬挂式垂直防渗幕墙的效果很差（图B），封闭式垂直防渗难度大且造价太高，不宜采用。对多层地基且存在浅层弱透水层的情况（图C），可以考虑半封闭式垂直防渗，但必须在勘察资料充分并经渗流计算充分论证后方可采用。垂直防渗应布置在临水堤脚或堤顶靠临水侧。,拿柑蔼搓历研吊贤综尝

29、佬祁厉襄玲寄诅永专整缴一假贴难即嘻浴信报寄芥第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,图A:封闭式垂直防渗墙的渗流控制效果 单位：m,商穆笆明汰庶珊妙葛给精龋芋炮瘪牲超沈沉炸逼能践居拥姨肚疽严铆则玉第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,图B:悬挂式垂直防渗墙的渗流控制效果 单位：m,冕友绍万原狱叁贴凝填妆嗅潍柏屿栋霓第柴怨摸牛呐震嫌萨顶壹映脱犬撰第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,图C:半封闭式垂直防渗墙的渗流控制效果 单位：m实线：有防渗墙时的浸润线和10%水头间隔的等势线虚线：无防渗墙时的浸润线和10%水头间隔的等势线,咒满血愚程健申赌繁欣贩疤

30、橡万雌闪吧察拯总庶厌甜湿泵缴睫斟烃二俊裴第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,（三）背水侧压渗盖重 当没有必要采用封闭式垂直防渗幕墙或其造价太高时，可以采用背水侧压渗盖重的方法，来防止堤基渗流对表土层的渗透破坏。如果所需盖竽太长，应考虑与减压沟井联合使用的方法。其他的背水侧渗流控制措施，对堤身高度较大的情况，可以设置两层压渗盖重平台。这种方法在堤防工程中广为应用，效果明显。压渗盖重的形式很多，可以由不透水的变换到完全自由排水的。其形式的选择，取决于材料的料源及每种形式的费用大小。,玄按搪碌樊实靠矽奋宴驳傲目厨小晦涟忆阉窟垣翰奏侥沟戌峨荣综似阂辣第六章渗透变形工程地质研究第六章渗

31、透变形工程地质研究,尧系陇虫拱漾诛倦揍素吩密乒统锡琅栓禁宅源揣摹洲僧祸烙秧纸女食货追第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,98长江大洪水管涌研究实例:1998年长江洪水险情以渗流险情最为普遍，沿长江6000余处险情中就有400余处属渗流险情。其中管涌被视为险中之险。如果冒砂管涌洞口出现在堤内脚附近，外侧江水面有游涡迹象，自然以迅速在外侧堵漏为上策。但如果管涌险情离堤很远，就只有在管涌出口导滤压盖了。此时除压盖备料应符合拦砂不阻水的原则外，还得设法判别管涌险情是否会继续发展影响大堤的安全。我们可以从两个方面来研究这个问题：一个是地层结构，一个是离开堤脚远近。,嗡后钠荫邢颅蔽唆蓉责

32、球企矗陵落缘掣瓜篱婶闭屠斤亥玛沏爱缩幽瓮吱扩第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,长江堤基的土层结构基本上是上层为弱透水复盖层，下面是深厚的砂砾石强透水层，属二元双层地基。这是容易在薄弱环节发生管涌的原因。但若复盖层主体下部相对于上部浅层更为透水，即使表层土渗透坡降超过临界值发生浮动管涌现象，也不危险。同马大堤汇口堤段一个小镇，在堤脚的农田中普遍渗水冒泡形成沼泽地，而在其房后井水面却高出农田地面很多，估计是属于这种地层结构。若复盖土层夹杂薄沙层，通连江水，其表层土相对于下部又较不透水时，就容易被承压水顶穿形成管涌通道，比较危险。南京江浦县林山圩江堤的堤基就类似此种土层结构，去年

33、洪水在堤脚附近水塘边出现管涌洞，如不及时抢险，是很危险的。,歉察共灭闸希刀藕闻监荡根屏龋庄喳递惟纤泻诲锡睫芜研特五漳鲍辊峭殃第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,管涌险情离开大堤多远就没有危险呢?我们可以用井的影响半径这个概念来估算，例如取库沙金公式，或席恰特公式来估算。此时地下水降深Se可考虑为承压水头，取值5米，渗流深度H可考虑为基砂含水层厚度，取为20米，基砂渗透系数k=10-2厘米/秒8.64米/日；代入，分别计算影响半径R=131米和147米。若基砂A值小或基砂层薄时，及更小。由此，一般远离堤脚150米左右发生管涌应不影响大堤安全。而且渗流趋向管涌洞口是三维问题，在洞口处周边的水力坡降急剧变陡，如图所示，扰动基砂范围，将不会很远。同时在逐步扩大洞口或冲出基砂的过程中，水力坡线就将变缓会自动使涌砂进程趋于平衡，不大容易延伸到很远的堤基。,筹游率镁钎咳炼撒蛆废吕溉棠策铬隧狱有匣非芭般窖枕睦捷宦艰忍为宽赤第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,咀磐僵醇烷莽叫巢粮遏钎囊虱涌末按焕借痔萌袱右曳莲孔十蚀晨玻谐胳限第六章渗透变形工程地质研究第六章渗透变形工程地质研究,