| 书名 | 无限深透水地基上土石坝渗流计算与分析 | 出版社 | 武汉大学出版社 |
|---|---|---|---|
| 页数 | 137页 | 开本 | 16 |
| 品牌 | 武汉大学出版社 | 作者 | 毛海涛 |
| 出版日期 | 2014年5月1日 | 语种 | 简体中文 |
| ISBN | 7307130394 | ||
1 绪论
1.1 引言
1.2 渗流破坏及控制的研究现状
1.3 无限深透水地基概念的理解
1.4 研究现状评述
1.5 本书研究的目的和内容
参考文献
2 无限深透水地基上土石坝坝基渗流计算的保角变换法
2.1 保角变换理论发展概况
2.2 保角变换理论简介
2.3 坝基垂直防渗体渗流计算模型的建立
2.4 渗流计算公式的推导
2.5 算例分析
2.6 本章小结
参考文献
3 无限深透水地基上土石坝坝基渗透坡降的计算与分析
3.1 无限深透水地基渗透坡降计算
3.2 对莱茵法的改进
3.3 无限深透水地基及坝坡出逸坡降的计算
3.4 无限深透水地基后滤层铺设范围的确定
3.5 本章小结
参考文献
4 无限深透水地基上土石坝坝基渗流计算的有限单元法
4.1 有限单元法概述
4.2 有限单元法渗流计算的原理
4.3 坝基采用垂直防渗体时渗流计算模型的建立
4.4 非均质坝基采用水平铺盖时渗流计算模型的建立
4.5 本章小结
参考文献
5 无限深透水地基上土石坝坝基渗流计算的边界元法
5.1 边界元理论概述
5.2 坝基采用垂直防渗体时边界元法模型的建立
5.3 坝基采用水平铺盖防渗体时边界元模型的建立
5.4 本章小结
参考文献
6 土工膜水平铺盖防渗体对无限深透水地基渗流控制的影响
6.1 土工膜防渗体发展概况
6.2 土工膜水平铺盖有效长度的确定
6.3 土工膜水平铺盖生态长度的确定
6.4 本章小结
参考文献
7 悬挂式垂直防渗体对无限深透水地基渗流控制影响的研究
7.1 垂直防渗墙综述
7.2 对悬挂式防渗墙防渗效果的讨论
7.3 悬挂式防渗墙位置变化对无限深透水地基渗流量的影响
7.4 悬挂式防渗墙深度变化对无限深透水地基渗流量的影响
7.5 本章小结
参考文献
8 无限深透水地基上土石坝坝基渗流问题的试验研究
8.1 渗流模拟试验研究成果概述
8.2 无限深地基砂槽模型试验的设计
8.3 均质坝基采用水平铺盖防渗体时模型试验研究
8.4 非均质坝基采用水平铺盖防渗体时模型试验研究
8.5 坝基采用悬挂式防渗墙时模型试验研究
8.6 砂槽渗流试验模型的理论计算
8.7 理论与试验数据对比
8.8 水平和垂直防渗体防渗效果比较
8.9 无限深透水地基上防渗体选择的讨论
8.10 本章小结
参考文献
9 结论与展望
9.1 总结
9.2 研究成果纵览
9.3 有待进一步研究的问题
附录 坝基采用垂直防渗体时渗流计算程序
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《无限深透水地基上土石坝渗流计算与分析》由武汉大学出版社出版。
土石坝地基处理
1、彻底清除坝基砂卵石层，开挖至基岩2、土石坝填筑好后，做混凝土防渗墙3、帷幕灌浆、接触灌浆
土石坝的类型
土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。土石坝有高中低之分。土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）规定：高度在30m以下的为低坝；高度在30～70m...
土石坝的地基处理都有哪些技巧？
1、常见的砂砾石坝基，其河床段上部多为近代冲积的透水砾石层，具有明显的成层结构特性。在这种坝基上即使建造高土石坝，其地基承载力一般也是足够的，而且压缩性不大。 2、在砂砾石地...
重力坝拱坝土石坝的区别
答； 重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。 重力坝的工作原理 重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足：A、稳定要求：主要依依靠坝体自重产生的抗滑力...
土石坝的护面与护坡怎么区分？
护坡是斜面，护面是水平面。护坡【slope protection】指的是为防止边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。桥址所在河段，河岸的凹岸逐年迎受水流冲刷，会使河岸不断地坍塌。为保护桥梁和...
土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。
土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向
爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。
土石坝的基本剖面
1、坝顶高程
坝顶高程根据正常运行和非正常运行时的静水位加相应的超高d予以确定。d按下式计算：
d=ha+e+A
式中ha-----波浪在坝坡上的爬高，m;
e-----风浪引起的坝前水位壅高，m;
A-----安全加高，m，根据坝的级别按下表采用。
坝的级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ、Ⅴ
正常运行
1.5
1.0
0.7
0.5
非常运行
0.7
0.5
0.4
0.3
2、坝顶宽度根据运行、施工、构造、交通和人防等方面的要求综合决定。
3、坝坡
其坝坡变化一般遵守以下规律：
（1）上游坝坡长期浸水，水库水位又有可能迅速下降，所以当上下游边坡用同种土料填筑时，上游坝坡常比下游坝坡为缓。
（2）土质斜墙坝的上游坡比心墙坝缓，而下游坡可比心墙坝为陡。
（3）砂壤土、壤土的均质坝坡比砂或砂砾组成的坝坡要缓些。
（4）粘性土料坝的坝坡与坝高有关，坝高越大则坝坡越缓；而砂或砂砾料坝体的坝坡缓坝坡，相邻坡率差值为
0.25~0.5。砂或砂砾料坝体可不变坡，但一般也常采用变坡形式。例如密云水库白河主坝为斜墙土坝，由坝顶到坝基，上游坝坡分别1:2.65,1:3,1:3.25,下游坝坡为1:2.2,1:2.5。辗压式堆石坝的坝坡比土坝陡。对于斜墙堆石坝，其下游坝坡可用堆石的自然坡，一般为1:1.3~1:1.4,上游坝坡则由斜墙的稳定而定，一般1:2~1:3。对于心墙坝则上下游坝坡均用1:1.5~1:2。位于地震式的辗压式堆石坝的边坡，应相应的改缓。辗压式土坝的下游坡常沿高程每隔0~15米设置一条宽1.5~2.0米的马道，以便拦截坝、坡雨水，防止冲刷坝面，同时也可兼作交通，检修、观测之用。马路常设在坝坡变化处。辗压式土坝的上游坝面一般有较好的护坡，不怕雨水冲刷，一般最多设置1~2道马道。辗压工堆石坝的上下游坝坡亦均只设置个别的马道。
坝体中渗流场与温度场是相互作用、相互影响的。坝体中渗流场与温度场双场相互作用、相互影响的结果，会使双场耦合到达某一动平衡状态，形成温度场影响下的渗流场及渗流场影响下的温度场。
温度场和渗流场耦合的过程实际上是热能和流体在介质中一个动态调整变化的过程，温度场和流场任何一种因素的不稳定均会导致另一个因素的变化。一方面从物理过程来看，热能通过介质的接触进行热交换，而渗流流体则因存在势能差在多孔介质的孔隙进行扩散和流动，同时流体也作为热能传播的介质，在多孔介质中携带热能沿运动迹线进行交换和扩散。另一方面从理化过程来看，热能的变化导致介质温度的变化，从而影响介质和流体本身的理化特性的改变，主要表现为介质和流体体积效应的改变，和流体流动特性参数的改变等方面。因此，渗流和温度相互影响的过程实际上包括了能量平衡和耗散过程，以及媒介物质发生理化反应等过程。
总体上来说，渗流场和温度场的相互影响、相互作用的过程是一个十分复杂的问题，目前综合考虑这两方面相互影响问题的研究还比较少，且大多处于定性研究的基础上。从工程技术应用的角度而言，通过对温度场的监测期望获得渗流场的变化情况，目前主要局限于定性分析，对定量监测问题方面的研究相对较少。本文将从渗流场合温度场耦合的角度进行定量的探讨。
土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为
主时，称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自２０世纪５０年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
水利工程土石坝的工程施工具体包括哪些内容呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。与其他坝型相比较，无论从经济方面还是从施工方面，土石坝具有绝对的优势，据不完全统计世界土石坝占大坝总数的829%，而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%
因土石坝的施工所用材料一般采用就地开采，同时在施工中充分利用各种开挖料，包括当地土料、石料或混合料，土石坝的施工即是将这些材料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝，故土石坝又称作当地材料坝，对于坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝；以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。
土石坝按施工方法的不同，土石坝可分为：碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等。其中应用最为广泛的是碾压式土石坝，其主要特点是对基础要求低、适应基础变形强。
土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。而高坝筑坝技术是近代才发展起来的。
碾压式土石坝按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，又可分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等。
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括：就地取材，节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料，减少了建坝过程中的远途运输；结构简单，便于维修和加高、扩建；土石坝的坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低；施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。
土石坝建设最大的病害即是渗流。如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。
所谓渗流，即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构，颗粒间存在大量的孔隙，因此具有一定的透水性。当水库蓄水后，在水压力的作用下，水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游，造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下，大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏，则为正常渗流，此时渗流量一般较小，水质清澈透明，不含土壤颗粒，对坝体和坝基不致造成渗透破坏；反之对能引起土体渗透破坏，或渗流员过大且集中，水质浑浊，透明度低，使坝体或坝基产生管涌，流土和接触冲刷等渗透破坏，这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。
根据我国早期的土石坝工程的资料统计，由渗流而引起的破坏事故率约占317%其中大型水库占11座，而对于中小型水库而言，漫坝冲垮者最多，占515%，其次就是渗漏导致垮坝，占291%，由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。因此确保对坝体和坝基的渗流控制是保证土石坝安全的一项重要措施。
渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的，是实践反馈的结果，其中渗流的基本原理、渗流场的分析方法、土体渗透稳定性三大部分，是渗流控制理论的基础。而渗流控制技术是渗流基础理论的实施措施，它主要包括灌浆技术、反滤坝技术、土石坝坝坡滑动破坏加固技术、土石坝坝体灌注粘土浆加固技术、坝体和坝基的密度加固技术、土工合成材料加固技术以及防渗墙及其坝体坝基加固技术等。
总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面：①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确，层间系数过大，或施工时有错断混层现象，或填土不够密实，过大的渗流使填土向排水体流失，都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节，即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道，只要反滤层工作正常，排水降压，渗漏破坏就不会扩大。②防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层，在开挖截水槽时，因施工困难，半途而废，从而留下隐患。③土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度，为减少开挖可以变坡，在上下两坡度转折处，两坡角之差不应大于15°～20°，若有平台，则平台处填土高度与平台的两端的填土高度，高差悬殊沉陷量突变，容易产生裂缝，导致渗透破坏。
如何组织科学有序的施工，提高工程质量，控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制：
①做好基础处理，必须万无一失。很多大型土石坝，必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下，完成基础处理的稳固后，方可进行填筑施工，特别是在深覆盖层上修建工程，基础处理工程量大、不可预见因素多，需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。
②掌握当地地质、水文气象资料，控制好施工工期的季节性 土石坝对水文气象的因素极为敏感，在雨季，土料的含水量影响极大，直接制约着大坝填筑，施工强度将受到影响；冬季，土料上冻，如不采取积极措施，也无法进行填筑，且冬雨季填筑施工，存在着高投入、低产出的窘境。对于度汛期的施工，应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程，一般不允许漫顶过流，故土石坝工程“施工高峰期”应控制在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段，截流后均需加快施工进度，以确保在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。因此给坝体填筑的施工工期有限，在北方地区采用冬季施工时，当月平均气温在0℃以下，有些地区河流结冰、土层冻结，对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响，因此必须要提高月填筑强度，方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。
③确保工程所用料场开采土、石料的材料质量 料场对土石坝的重要性不言而喻，却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践，一般而言，料场的地质勘探工作深度远不如坝址，特别是填筑量最大的堆石料，往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述，进场后，与招标文件发生变化的可能性很大，无法形成大规模开采（或台阶开采）条件，直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面，含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键，因此，完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要，搞好料场复查和储量计算，做到心中有数。
此外材料的碾压试验也是非常重要的一项工作。对土石坝而言，碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作，也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝安全的重要环节。碾压试验工作的好坏，直接影响坝体的填筑。
碾压试验中还需对防渗土料的含水量进行确定及调节，同时还应确定好对堆石料洒水量。此外，为确保土石坝填筑质量，土石坝工程的施工必须要求进行试坑取样，只有在填筑面碾压合格并能过验收后方可进行上一层填筑。
④确定合理的坝面分区，是填筑工作施工的关键 由于土石坝体型较大，为坝面分区流水作业提供了必要的场面，土石坝工程一般在填筑工序上分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。在坝面分区流水作业中，防渗土料的施工应根据填筑的需要，应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业，以及采用的机械设备及填筑情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程，不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工，必须要确保填筑质量。
⑤根据工程实际情况确定并采用坝体坝基加固技术，主要指采用的土石坝坝体灌注粘土浆加固技术，包括灌浆设计、灌浆工艺采用等。
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