Page 73 - 农田水利工程施工技术及质量控制研究
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第二章 农田水利工程施工技术
均质的地方突然涌出,形成翻沙鼓水,引起堤防工程险情,甚至出现决口。因此,
在堤防工程设计中,必须进行渗流稳定分析计算和相应的渗控措施设计。
1. 渗流计算
水流由堤防工程临河慢慢渗入堤身,沿堤的横断面方向连接其所行经路线的
最高点形成的曲线,称为浸润线。渗流计算的主要内容包括确定堤身内浸润线的
位置、渗透比降、渗透流速以及形,成稳定浸润线的最短因时等。
2. 渗透变形的基本形式
堤身及堤基在渗流作用下,土体产生的局部破坏,称为渗透变形。渗透变形
的形式及其发展过程,与土料的性质及水流条件、防渗排渗等因素有关,一般可
归纳为管涌、流土、接触冲刷、接触流土或接触管涌等类型。管涌为非粘性土中,
填充在土层中的细颗粒被渗透水流移动和带出,形成渗流通道的现象;流土为局
部范围内成块的土体被渗流水掀起浮动的现象;接触冲刷为渗流沿不同材料或土
层接触面流动时引起的冲刷现象:当渗流方向垂直于不同土壤的接触面时,可能
把其中一层中的细颗粒带到另一层由较粗颗粒组成的土层孔隙中的管涌现象,称
为接触管涌。如果接触管涌继续发展,形成成块土体移动,甚至形成剥蚀区时,
便形成接触流土。接触流土和接触管涌变形,常出现在选料不当的反滤层接触面
上。渗透变形是汛期堤防工程常见的严重险情。
3. 产生管涌与流土的临界坡降
使土体开始产生渗透变形的水力坡降为临界坡降。当有较多的土料开始移动
时,产生渗流通道或较大范围破坏的水力坡降,称为破坏坡降。
值得注意的是,临界坡降可用试验方法或计算方法加以确定。
为了防止堤基不均匀性等因素造成的渗透破坏现象,防止内部管涌及接触冲
刷,容许水力坡降可参考建议值选定。
4. 渗控措施设计
堤防工程渗透变形产生管漏涌沙,往往是引起堤身蛰陷溃决的致命伤。为此,
必须采取措施,降低渗透坡降或增加渗流出口处土体的抗渗透变形能力。目前工
程中常用的方法,除在堤防工程施工中选择合适的土料和严格控制施工质量外,
主要采用“外截内导”的方法治理。
(1)临河面不透水铺盖
在堤防工程临水面堤脚外滩地上,修筑连续的粘土铺盖,以增加渗径长度,
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