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10.1概述10.2渗透变形产生的条件10.3渗透变形的类型及判别10.4临界水力坡度的确定10.5实际水力坡度的确定10.6坝基渗透稳定性评价10.7渗透变形的防治10.1概述堤岸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。10.2渗透变形产生的条件2、渗流的动水压力条件3、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,易于土的松动和悬浮。最典型的渗流出逸的临空条件是坝(堤)后河床、排水沟、冲沟等低洼部位。10.3渗透变形的类型和判别1、管涌(潜蚀)作用充填于砂基大颗粒之间的小颗粒,在渗透水流形成动水压力的作用下,随渗透水流运动,常在坝基下游产生“砂沸”现象,形似管涌,亦称“机械潜蚀”。在基岩地区,若裂隙被可溶性盐(如石膏、方解石等)充填,或裂隙充填物为可溶盐胶结时,由于地下水的化学溶蚀作用和水流水压力的作用,往往形成“化学潜蚀”。此外,穴居动物(如各种田鼠,獾、蚯蚓、蚂蚁等)有时也会破坏土体结构,若在堤内外构成通道,亦可形成管涌,或谓之“生物潜蚀”。如我国的黄河大堤就曾出现过这种现象。机械潜蚀2.流土现象3.接触冲刷渗流沿着渗透系数相差悬殊的两种土层接触面带走细颗粒的现象叫做接触冲刷。4.接触流失渗流垂直渗透系数相差悬殊的两种土层接触面运动是,将细粒土层的颗粒带到粗颗粒土层中得现象叫做接触流失。10.3.2渗透变形类型的判别1、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量作为判别依据,对于不均匀系数Cu>5的不连续级配土,其判别式为:Pc≥35%流土Pc<25%管涌25%≤Pc<35%过渡型,取决于土的密度、粒径、形状Pc——土中小于df(粗细颗粒的界限粒径)的细粒含量,以质量百分数计。2、接触冲刷的判别对于双层结构的地基,当两层土的不均匀系数均满足Cu≤10时,且符合下列条件,将不会发生接触冲刷:D10/d10≤10D10、d10——为较粗和较细土的颗粒粒径,小于该粒径的土占土总重量的10%。3、接触流失的判别(1)对于渗流向上的情况,Cu≤5的土层,符合下列条件,将不会发生接触流失:D15/d85≤5D15——为较粗土的颗粒粒径,小于该粒径的土占土重总量的15%;d85——较细土的颗粒粒径,小于该粒径的土占土重总量的85%。(2)对于Cu≤10的土层,符合下列条件,将不会发生接触流失:D20/d70≤7D20——为较粗土的颗粒粒径,小于该粒径的土占土重总量的20%;d70——较细土的颗粒粒径,小于该粒径的土占土重总量的705%。设单元土体底面积为dw,沿渗流途径的长度为dl,单元土体上下界面的水头差为dh,则此单元土体所受的水压力为dP(单位体积土层所受的渗透压力),单元土体的水下重量为dQ,可推出:当dp=dQ时,单元体处于临界悬浮状态,此时渗流的水力梯度为临界水力梯度Jc则有:dw·dh·g=’·g·dl·dwdh/dl=’/Jc=dh/dl=’/Jc二、试验法实测临界水力坡度1、室内试验2、现场试验三、根据土的颗粒组成和透水性确定临界水力坡度10.5实际水力坡度的预测二、观察资料统计预测三、数值模拟预测10.6坝基渗透变形稳定性预测评价二、允许水力梯度的确定10.7渗透变形的防治具体防治措施: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)