2017一级建造师水电水利常考点解析:熟悉渗流分
1F411022 熟悉渗流分析 一、土坝渗流 渗流分析的内容包括确定浸润线的位置;确定渗流的主要参数渗流流速与坡降;确定渗流量。进行渗流分析的方法较简单的有水力学法和流网法。 (一

  1F411022 熟悉渗流分析

  一、土坝渗流

  渗流分析的内容包括确定浸润线的位置;确定渗流的主要参数——渗流流速与坡降;确定渗流量。进行渗流分析的方法较简单的有水力学法和流网法。

  (一)水力学法

  假定坝体内土质是均质的,各方向的渗透系数相同;渗流是层流,符合达西定律,任一铅直线上的流速和水头是常数。

  (二)流网法

  流网法是一种图解法,渗流场内由流线和等势线构成的网格称为流网。

  二、闸基渗流

  闸基渗流计算的目的,在于求解渗流区内的渗透压力、渗透坡降、渗透流速及渗流量。进行渗流分析的方法较简单的有流网法和阻力系数法。

  三、渗透系数

  渗透系数是反映土的渗流特性的一个综合指标。渗透系数的大小主要取决于土的颗粒形状、大小、不均匀系数及水温,一般采用经验法、室内测定法、野外测定法确定。

  四、渗透变形

  渗透变形又称为渗透破坏,是指在渗透水流的作用下,土体遭受变形或破坏的现象。

  一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等类型。破坏性的渗透变形能够导致水工建筑物的失事。

  渗透变形

  (1)管涌— 非黏性土 — 小颗粒穿过大颗粒

  1)临界坡降

  2)破坏坡降

  管涌:允许坡降 = 临界坡降/K

  (2)流土 — 非黏性土 — 颗粒群同时移动

  — 黏性土 — 隆起、断裂、浮动

  流土:允许坡降 = 破坏坡降/K’

  (3)接触冲刷—两种颗粒土 —水流沿着交界面引起冲刷

  (4)接触流土和接触管涌

  — 两种介质(至少一中颗粒土) — 接触面

  (5)防止渗透变形的工程措施

  产生管涌和流土的条件主要取决于渗透坡降和土的颗粒组成。因此,设计中应当尽量降低渗透坡降,同时增加渗流出口处土体抵抗渗透变形的能力。具体工程措施为:

  1.设置水平与垂直防渗体,增加渗径的长度,降低渗透坡降或截阻渗流。

  2.设置排水沟或减压井,以降低下游渗流口处的渗透压力,并且有计划地排除渗水。

  3.对有可能发生管涌的地段,应铺设反滤层,拦截可能被渗流带走的细小颗粒。

  4.对有可能产生流土的地段,则应增加渗流出口处的盖重。盖重与保护层之间也应铺设反滤层。应当指出,渗透变形可以是单一形式出现,也可以是以多种形式出现于不同部位。

  (六)反滤层和过渡层

  反滤层的作用是滤土排水,防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形。在土质防渗体与坝身或与坝基透水层相邻处以及渗流出口处,必须设置反滤层。对反滤层的要求是:

  1.相邻两层间,颗粒较小的一层的土体颗粒不能穿过较粗的一层土体颗粒的孔隙;

  2.各层内的土体颗粒不能发生移动,相对要稳定;

  3.被保护土壤的颗粒不能够穿过反滤层;

  4.反滤层不能够被淤塞而失效;

  5.耐久、稳定,在使用期间不会随着时间的推移和环境的影响而发生性质的变化。

分享到:
相关阅读