第十章渗透变形工程地质研究课件.ppt

1、10.1 10.1 概述概述10.2 10.2 渗透变形产生的条件渗透变形产生的条件10.3 10.3 渗透变形的类型及判别渗透变形的类型及判别10.4 10.4 临界水力坡度的确定临界水力坡度的确定10.5 10.5 实际水力坡度的确定实际水力坡度的确定10.6 10.6 坝基渗透稳定性评价坝基渗透稳定性评价10.7 10.7 渗透变形的防治渗透变形的防治本章主要内容：本章主要内容：10.1 10.1 概述概述 一、基本概念一、基本概念 1 1、渗流：、渗流：地下水在岩土空隙中的运动。地下水在岩土空隙中的运动。2 2、渗透压力：、渗透压力：渗透水流作用于岩土上的力，称为渗透水流作用于岩土上的

2、力，称为渗透压力，又称为动水压力。渗透压力，又称为动水压力。3 3、渗透变形（渗透破坏）：、渗透变形（渗透破坏）：当渗透压力达到一定当渗透压力达到一定值时，岩土中一些颗粒甚至整体就会发生移动而值时，岩土中一些颗粒甚至整体就会发生移动而被渗流带走，从而引起岩土的结构变松，强度降被渗流带走，从而引起岩土的结构变松，强度降低，甚至整体发生破坏，这种现象称为渗透变形。低，甚至整体发生破坏，这种现象称为渗透变形。4 4、渗透变形渗透变形一般发生在砂土和粉土中，在河流两一般发生在砂土和粉土中，在河流两岸及大坝建设中引人关注。岸及大坝建设中引人关注。堤堤 岸岸 1998年长江洪水险情以渗流险情最为普遍，沿长

3、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（在没有反滤层保护的情况下），从而发生管涌。二、研究意义二、研究意义 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，

4、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。10.2 10.2 渗透变形产生的条件渗透变形产生的条件1 1、存在可能被渗流带走的松软土石、存在可能被渗流带走的松软土石2 2、渗流的动水压力条件、渗流的动水压力条件 图图1 1 渗透压力示意图渗透压力示意图(图图1)1)3 3、存在渗流出逸的临空条件、存在渗流出逸的临空条件 渗流出口处无适当保护或直接临空，易于土的松渗流出口处无适当保护或直接临空，易于土的松动和悬浮。动和悬浮。最典型的渗流出逸的临空条件是坝（堤）后河床、最典型的渗流出逸的临空条件是坝（堤）后河床、排水沟、冲沟等低洼部

5、位。排水沟、冲沟等低洼部位。10.3 10.3 渗透变形的类型和判别渗透变形的类型和判别10.3.1 10.3.1 渗透变形主要类型渗透变形主要类型1 1、管涌（潜蚀）、管涌（潜蚀）2 2、流土、流土3 3、接触冲刷、接触冲刷4 4、接触流失、接触流失10.3.2 10.3.2 渗透变形类型的判别渗透变形类型的判别1 1、管涌和流土的判别、管涌和流土的判别 北京水利水电科学研究院提出以土体中得细粒含北京水利水电科学研究院提出以土体中得细粒含量作为判别依据，对于不均匀系数量作为判别依据，对于不均匀系数Cu5Cu5的不连续级配的不连续级配土，其判别式为：土，其判别式为：PcPc35%35%流土流土Pc25%Pc25%管涌管涌25%25%Pc35%PcJJy y 发生渗透变形发生渗透变形J J实实JJy y 不发生渗透变形不发生渗透变形10.7 10.7 渗透变形的防治渗透变形的防治使使具体防治措施：具体防治措施：1 1、垂直截渗：防渗帷幕垂直截渗：防渗帷幕2 2、铺盖铺盖3 3、人工降低地下水位人工降低地下水位4 4、反滤盖重、反滤盖重5 5、物理、化学方法改造、物理、化学方法改造 冻结、电动硅化、灌浆（化学浆液）冻结、电动硅化、灌浆（化学浆液）