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2019年一級建造師《水利工程》高頻考點:滲流分析

更新時間:2019-09-16 13:02:28 來源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽93收藏27

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滲流分析

對于土石壩,因它的壩體材料在一定程度上是透水的,一般允許有限的水流通過其壩體而運動,所以土石壩除研究地基的滲流外,還要研究土石壩壩體中的滲流以及壩體內產生的孔隙壓力。

導致大壩災難性破壞的原因及基本模式有五種:

①溢洪道的泄洪能力不足,洪水漫過原來按不過水壩設計的壩頂,溢流而下;

②壩體連同部分地基沿軟弱面發(fā)生滑移破壞;

③壩體因揚壓力過大而沿壩基面滑動;

④壩體或壩基因管涌或流土而破壞;

⑤壩的上、下邊坡發(fā)生滑移破壞。

滲流在后四種模式中起著重要的作用。此外,水庫水的過量滲漏、水庫岸坡的穩(wěn)定性、水庫誘發(fā)地震等,也都與滲流的作用密切相關。

根據(jù)大壩的結構特點和設計要求,進行如下三方面的計算就可達到選取恰當?shù)姆罎B措施和校驗建筑物在滲流作用下是否安全的目的。

(一)確定滲透壓力

對于混凝土壩(或水閘)地基中的有壓滲流,要確定沿建筑物地下輪廓線的滲透壓力分布,計算揚壓力,以便驗算建筑物的穩(wěn)定性。對于土石壩的無壓滲流,應確定浸潤線位置和壩體、壩基內的滲透力分布,以便驗算壩坡和壩基的穩(wěn)定,確定防滲體(防滲鋪蓋、斜墻、心墻或截水墻等)的長度和厚度等幾何尺寸。

(二)確定滲透坡降(或流速)

首先應確定滲流的出逸坡降,驗算出口處有無發(fā)生局部流土和管涌破壞的危險。對于粗細粒兩層土的交界面,以及壩底與地基的接觸面,則應檢驗是否會發(fā)生接觸沖刷和流土。對于土石壩壩體中的各種防滲體,也應驗算其抗?jié)B強度是否滿足要求。

(三)確定滲流量

需要計算流入下游地基或排水設備的滲流量,以便為估算水庫的漏水損失和確定排水設各提供可靠的設計依據(jù)。

巖體的滲流問題,實質上是通過裂隙介質的水的流動問題,要正確計算上述三項指標是比較困難的,只能作近似計算。對于某些松散的巖體,以及節(jié)理裂隙發(fā)育且無規(guī)律的巖體,也可視為多孔介質進行計算。

對于十分重要或地質條件復雜的水利水電樞紐,宜選取足夠大的滲流域,進行樞紐壩區(qū)的三維滲流計算,確保滿足上述三項指標。對土石壩,還應確定浸潤線的位置。

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