探析堤防渗流控制技术应用

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1、探析堤防渗流控制技术应用　　摘要：本文以萧山区廿二工段至东江闸河道砌石工程（二标段）和余姚三多桥郎霞段河道整治工程为例，针对堤防工程的特点、地基渗透性、不同地基渗流特点进行了分析,并提出了堤防透水渗流控制措施。关键词：堤防工程；地基渗流；控制措施中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：堤防工程是防洪工程体系的基础，是防洪的重要屏障，可靠的透水渗流控制措施，是减少和杜绝产生险情的保障。在堤防加固整治过程中，掌握堤身工况及地基渗流特点，采用合理透水渗流控制是确保堤防安全度汛的有效措施。1堤防工程特点1.1堤防轴线位置多系历史形成和河势控制决定，不能随意选

2、定防渗条件好的部位，且堤防工程多修建在含有深厚透水层或软土层的冲积平原上。1.2堤线长，但堤身及其挡水水头不高，因此多采用均质断面。1.3一般情况挡水时间仅为汛期洪水时段，陆侧地下水位、江河湖塘水位大多数时间高于河水位，需要通过堤基排渗。1.44由于堤身长期不挡水，容易产生干缩裂缝，粘性土堤身易出现蚁穴、兽洞，往往过几年要全面勘探检查一次。1.5为满足桥梁、码头、通道、排水及供水要求，导致穿堤建筑物多，即渗漏薄弱环节多。1.6往往分期填筑加高、加固，堤身填料及结构复杂。1.7城区段堤防由于临近居民区，对其防渗可靠性要求更高，不允许有外漏渗水。2堤防地基渗透

3、性2.1不同土层的渗透系数表1不同土层的渗透系数2.2渗控措施及其计算与渗透系数相对比值关系渗流流网形态、逸出梯度、平均梯度只与堤身填料、地基土层渗透系数K值的相对比值及分布相关。因此，主要根据堤身及地基各土层渗透系数相对比值确定合理的渗流控制措施及结构。堤身填筑材料、地基土层的渗透系数相差5倍以内的相邻薄层可视为一层，采用加权平均渗透系数作为计算依据。当渗水地基深度大于建筑物不透水底部长度1.5倍以上时，可按无限深透水地基计算。透水层越浅、薄，出口处等势线越密，垂直方向的出逸梯度越大。因此，透水层浅、薄时，出险可能性反而大。4比上层地基土渗透系数小2个数

4、量级的下卧层可视为不透水层。下层土比上层土的渗透系数小1个数量级，可视为相对不透水层，防渗墙或帷幕可伸入该相对不透水层内。上层土的渗透系数比下层土小1个数量级时，下层土内便可能产生承压水。斜墙、心墙及铺盖用土的渗透系数宜比相邻土层的渗透系数小2个数量级；相差3个数量级时，可视为是不透水防渗体。7）透水盖重用土的渗透系数，宜比堤基表层土的渗透系数大1个数量级。2.3渗流梯度开始发生渗透变形以前的最大渗流梯度为临界梯度。当渗流梯度小于临界梯度时，管涌土的土粒处于渗透静稳定状态。土体内部结构产生渗透破坏的最小渗流梯度，为破坏梯度。当渗流梯度小于破坏梯度时，管涌土

5、处于渗透动稳定状态。流土的临界梯度与破坏梯度相接近。砂性土的破坏梯度约等于土的浮容重。防止管涌出现的允许梯度，采用临界梯度除以1.5～2.0的安全系数；或破坏梯度除以2～3的安全系数；防止流土出现的允许梯度，采用破坏梯度除以2～3的安全系数。下面就允许梯度进行分析：1）允许逸出梯度：粉砂40.25～0.3，粉土（砂壤土）0.4～0.5，粉质粘土（壤土）0.5～0.6。砂性土可根据不均匀系数Cu及级配查表2。表2砂性土允许逸出梯度允许平均梯度：浅表层为深厚砂性土，又无垂直截渗措施时，平均渗流梯度应满足表3要求。否则应采取措施延长渗径。由于动水压力只与渗流梯度

6、有关，与渗透流速无关，因此延长渗径有利于边坡稳定。表3允许平均渗流梯度有可靠反滤层的粘性土层允许梯度：取破坏梯度（流土约50～80、接触流土约1O～40）除以6～12的安全系数。粘性土均质堤的渗流渗出坡面无保护材料时，为满足背水坡渗流出逸部位不产生流土破坏，应满足tgθ4