土工布在堆石坝中防渗、反滤作用的应用探讨
浅谈堆石坝防渗处理的主要措施

浅谈堆石坝防渗处理的主要措施摘要:堆石坝由于可充分利用当地天然材料,适应不同的地质条件,施工方法简便,在国内外得到广泛应用。
其是通过设置相应的防渗设施来保证坝体的稳定性,可见,防渗处理技术对堆石坝的发展高度起到决定性作用。
本文对目前的防渗处理技术进行了简单的梳理分析,以期给相关人员做借鉴和参考。
关键词:堆石坝防渗心墙斜墙堆石坝是用块石、砂砾石等作为主体材料,经抛填或碾压而成的土石坝,筑坝材料的中硬岩及以上石料的占比超过土石料总量的50%。
坝体由作为支承的堆石和防渗体及它们之间的过渡层(或反滤层)组成。
堆石坝设置防渗设施的目的是减少通过坝体和坝基的渗漏量,降低浸润线以增加下游坝坡的稳定性,同时降低渗透坡降以防止渗透变形。
可见,防渗处理的好坏对堆石坝的安全性有着至关重要的影响。
通常,堆石坝坝体的防渗设置可以分为心墙和斜墙两种方式。
本文将从上述两个方面对堆石坝的防渗处理进行分析。
1.心墙防渗心墙是位于坝体中央直立或稍偏上游倾斜的防渗体。
1.1土心墙早期堆石坝主要采用土心墙进行防渗处理。
土心墙对地基适应性好,材料来源广泛,但天然防渗土料一般无法满足200m级以上超高心墙堆石坝强度和变形的要求,在超高心墙堆石坝建设时通常采用掺砾对天然防渗土料进行改性,以提高心墙料的强度和变形特性。
土心墙堆石坝最高可达到300m级。
土心墙堆石坝坝体断面较大,枢纽布置调整余地较小,坝体工程量较大,填筑工期较长,土料施工受降雨、冬季影响较大,且筑坝地区有时会缺乏合适的防渗土料。
1.2混凝土类心墙考虑到筑坝地区材料缺乏的问题,人们开始采用人工防渗材料,如混凝土、钢筋混凝土、沥青混凝土等。
这其中混凝土心墙的施工形式可以是改进的,除常规的“一”字形,也可为拱形。
钢筋混凝土材质的防渗在堆石坝中应用虽较为广泛,但其防渗形式以面板居多,用作心墙防渗体的则相对较少。
沥青混凝土不但具有较高的防渗性能,而且还具有较好的柔性和塑性,在心墙防渗中较常见。
试析面板堆石坝质量控制与防渗处理 存在的问题和解决措施

试析面板堆石坝质量控制与防渗处理存在的问题和解决措施面板堆石坝在运行过程中,其受到诸多因素的影响,如施工质量、地质条件以及上下游水头差等等的影响,其会导致水流逐渐向下渗漏,进而对工程质量产生很大的影响。
基于此,本文从工程施工实例着手,对做好面板堆石坝质量控制与防渗工作,提出了几点注意事项,以希望为类似工程提供借鉴。
标签:面板堆石坝;质量控制、防渗处理;解决措施面板堆石坝,又称面板坝,其是目前坝型发展的重要趋势,其在静力稳定性方面和抗震性方面均具有较好的作用[1]。
与此同时,其还具有工程量小等优势。
然而,面板堆石坝在实际的运行过程中,其由于多种因素的影响,进而会发生渗漏现象,尤其是在一些较为薄弱的地带。
因此结合工程实例,对面板堆石坝在实际施工中存在的问题进行了总结,并重点提出了解决措施。
1、工程概况某抽水蓄能电站工程上水库主坝为混凝土面板堆石坝,水库正常蓄水位741.00m。
坝顶高程为747.60m,最大坝高73.6m,坝顶长度340.0m,坝顶宽度8m。
坝体上游面坡比为1:1.4,下游面坡比为1:1.8,下游側每23m左右高差设一道2m宽的马道。
坝体填筑材料分成垫层区、特殊垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区、面板上游粉质粘土铺盖及石渣护面。
右岸高程710.00m以上趾板宽度为4m,其余趾板宽度为6m,厚度均为0.5m。
混凝土面板顶部厚度为0.3m,渐变至面板底部厚度为0.506m。
面板设垂直缝,间距为12m。
在面板上游面高程702.00m以下,夯填土料及石渣护面作为辅助防渗措施。
2、面板堆石坝运行中存在的问题面板堆石坝在实际的运行过程中,对于其结构造成严重危害的问题就是渗流压力。
除此之外,通过对本工程项目的实际调查,发现其还存在其他问题,如面板裂缝、止水开裂问题、基础脱空问题等等。
因此,为进一步提高其结构的安全性,应从多角度采用多样的措施,方能保障其质量。
3、对面板堆石坝质量控制和防渗处理的几点建议3.1面板设计面板是面板堆石坝在河流上游的结构,在防渗方面具有重要的作用,为解决面板堆石坝存在渗漏问题,在设计过程中,应依据施工条件和坝体变形的程度等等,将其进行分块和分缝。
土工合成材料的反滤功能

反滤功能一、反滤作用当土中水流过土工织物时,水可以顺畅穿过,而土粒却被阻留的现象称为反滤(过滤)。
反滤不同于排水,后者的水流是沿织物表面进行的,而不是穿越织物。
当土中水从细粒土流向粗粒土,或水流从土内向外流出的出逸处,需要设置反滤措施,否则土粒将受水流作用而被带出土体外,发展下去可能导致土体破坏。
土工织物可以代替水利工程中传统采用的砂砾等天然反滤材料作为反滤层(或称滤层)。
用作反滤的土工织物一般是非织造型(无纺)土工织物,有时也可以用织造型土工织物。
二、典型应用(举例)堤坝工程中可以用土工合成材料作滤层的情况很多,以下是一些常见的使用场合。
(1)堤坝粘土斜墙和粘土心墙的反滤层。
(2)堤坝内部和下游排水体滤层。
(3)渠道、堤防、海岸等乱石或混凝土板护面下的滤层。
(4)水闸分缝处、下游护坦、河漫下的滤层。
(5)挡土墙、岸墙等背面排水系统中的滤层。
(6)排水暗管或排水暗沟外面的包裹体。
(7)减压井或测压管的外裹体。
此外,公路和机场跑道的基层,铁轨下道渣与土基间的隔离层等,也都同时要求反滤功能。
三、反滤和淤堵机理以往的直观概念都认为土工织物起反滤作用等同于过筛作用,后来的研究却证明土工织物所以发挥反滤功能主要是由于它具有促进天然滤层形成的“催化”作用。
另外,当土工织物作为滤层而长期作用时,发现有淤堵现象,从而使其反滤作用减弱或至消失。
为此需要弄清淤堵的成因,方能有效地防止淤堵发生。
(一)反滤机理土工织物的反滤作用可以用图2-2来说明。
图中左侧为大孔隙堆石体,右侧为被保护土,二者之间夹有起反滤作用的土工织物。
当水流从被保护土自右向左流入堆石体时,部分细土粒将被水流挟带进入堆石体。
在被保护土一侧的土工织物表面附近,较粗土粒首先被截留,使透水性增大。
同时,这部分较粗粒层将阻止其后面的细土粒继续被水流带走,而且越往后细土粒被流失的可能性越小,于是就在土工织物的右侧形成一个从左往右颗粒逐渐变细的“天然反滤层”。
该层发挥着保护土体的作用。
土工合成材料在大坝防渗与导渗中的应用

土工合成材料在大坝防渗与导渗中的应用土工合成材料是一种新型的建筑材料,由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点,自问世以来,发展非常迅速,尤其是近二三十年在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的应用,取得了良好的经济、社会和环境效益。
库加固中所取得的成功经验,以飨读者。
1、复合土工膜在堆石坝的应用博斯塘水库位于新疆木垒县境内。
该水库为山区拦河水库,属小(Ⅰ)型水库,坝型为复合土工膜防渗堆石坝,坝轴线长186m,最大坝高37m,坝顶宽5m,前坝坡1:1.65,后坝坡1:1.45、1:1.55两级。
坝址两岸基岩裸露,岩性为安山岩,较坚硬,抗风化能力强,部分阶地上有数米厚的坡积物。
河床砾卵石层厚12~14m,下部为安山岩。
溢洪道位于右坝肩山脊垭口处,为正槽开敞式,均在岩体内开挖。
筑坝材料大部分采用溢洪道爆破开挖出的安山岩岩渣,不够部分采用河床砂砾石料。
坝基采用人工浇筑混凝土防渗墙防渗,施工方式为大开挖。
坝体前坝坡的复合土工膜与坝基混凝土防渗墙及两坝肩混凝土趾板锚固在全。
层)8cm;上10cm 水。
(%,CBR顶破强度3.41KN,垂直渗透系数4.76×10-13cm/s,幅宽4.0m.施工中,一般都要对工厂内生产的土工膜进行拼接,接缝的质量好坏直接影响土工膜的防渗性能和抗拉强度,因此,必须严格按照技术规程进行施工。
土工膜铺设前先进行下垫层无砂混凝土的施工,然后将卷成捆的土工膜沿坝坡由下而上纵向铺放,铺设应平顺,松紧适度,予留大约1.5%的余幅,以免受拉破坏。
土工膜展开平整后即可进行拼接。
拼接一般采用热熔焊法,该方法焊缝的抗拉强度较高,质量较好。
焊接采用自走式热熔双缝焊机,根据膜材种类、厚度和室外气温选择合适的焊接温度及行走速度,先在现场采用小块土工膜进行试拼接,待焊接质量稳定后再进行实际焊接操作。
热熔焊法焊缝形式为直缝双道,每道宽度1cm,间隔1cm,焊缝处土工膜搭接宽度约10cm.,关闭约均需进行水泥灌浆,防止防渗墙底部或趾板与基岩面接合面处渗水,灌浆完毕后,进行压水试验,合格后才能进行下一道工序。
土工合成材料在水利工程中的应用探讨

土工合成材料在水利工程中的应用探讨
土工合成材料是由土壤和聚合物纤维或聚合物薄膜组成的复合材料,具有优异的机械性能和化学稳定性。
水利工程是土工合成材料的重要应用领域之一,其广泛应用于防渗、防护和增强等方面。
本文就土工合成材料在水利工程中的应用进行了探讨。
土工合成材料在水利工程中常用于土壤防渗。
水利工程中的水坝、堤防、挡水墙等结构对土壤的防渗性能要求较高,而土工合成材料可以有效增加土壤的渗透阻力,提高土壤的防渗性能。
土工合成材料具有较高的抗渗透能力,可以有效阻止水的渗透,减少水压的作用。
土工合成材料的孔隙率较低,具有良好的抗冲刷性能,可以有效防止土壤的侵蚀和冲刷。
在水利工程中采用土工合成材料进行土壤防渗处理,可以提高工程的安全性和稳定性。
土工合成材料在水利工程中具有重要的应用价值。
通过土工合成材料的防渗、防护和增强等作用,可以提高水利工程的安全性、稳定性和持久性。
随着科技的不断进步和材料研究的不断深入,土工合成材料在水利工程中的应用还将不断拓展和完善,为水利工程的发展和建设做出更大的贡献。
土工布不防水反滤性能好

土工布不防水反滤性能好!之前有客户咨询公司,有防水的土工布吗?山东天海新材料工程有限公司告知客户:土工布就是无纺布和编织布的统称,土工布一般用于反滤。
土工布产品可以让水顺利通过,但是水之外的杂志颗粒都不能通过。
土工布反滤功能介绍
土工布反滤作用如下所述:土工布铺设完毕之后,土层中的水流过土工布时候,水流顺利通过土工布产品,但是沙土却被阻隔这种情况称之为“反滤”。
还有客户就会问这不是就是排水嘛?其实不然,排水跟反滤有着本质的区别,排水是水流通过土工材料表面流走,反滤是穿过了土工布的材料,这是两种不同的概念。
土工布用途分析
堤坝粘土斜墙和粘土心墙的反滤层.
堤坝内部和下游排水体滤层.
渠道、堤防、海岸等乱石或混凝土板护面下的滤层.
水闸分缝处、下游护坦、河漫下的滤层.
挡土墙、岸墙等背面排水系统中的滤层.
排水暗管或排水暗沟外面的包裹体.
减压井或测压管的外裹体.
(土工布不防水反滤性能好)由此可见,土工布最大的功能就是反滤作用,应用广泛,不过这里要提醒客户朋友们,选购土工布要选择选择由正规厂家出产的土工布产品,山东天海新材料工程有限公司生产的土工布通过了国家相关认证,质量非常好,产品远销全国各地。
土工织物及土工膜在水利工程中的应用

土工织物及土工膜在水利工程中的应用摘要:土工织物和土工膜可用作反滤、隔水,也可用于排水、防护,加筋等作用。
土工织物与土工膜在地下隧道衬砌防水中可以联合运用,可节省投资,改变传统的一些工程做法。
关键词:土工织物及土工膜工程应用土工织物及土工膜是土工合成材料中的一种,土工合成材料是指以人工合成的聚合物为原料制成的各类产品,是岩土工程中应用的合成材料的总称。
土工织物是具透水性的平面土工合成材料,分有纺(是通过织机、针织、编织而成)和无纺(是由细丝或纤维方向排列经机械粘合,化字粘合或热粘合而成的土工织物)。
土工膜具不透水性,是用作防渗和隔离的高聚物薄膜。
一、发展简史土工合成材料是继木材、水泥、钢材之后于20世纪30年代研发出来的一类新型材料,国际上习惯将这四种材料并列称为“四种工程材料”。
1926年美国南卡罗来纳州最早用类似于土工膜的绵织物加固公路路面,被视为土工合成材料的开端。
1964年,全球第一块合成材料——塑料排水板问世,开创了软基处理排水加固的先河,60年代至80年代为土工合成材料发展阶段,而80年代至今为普及阶段。
二、在我市水利工程的运用庆阳市地处黄土高原及丘陵沟壑区,区内黄土层覆盖面积大且深厚,原区黄土厚度约在200-300m左右,沟道河流有砂卵石、白垩系砂质、泥质页岩出露,两岸阶地,坡地亦覆盖黄土。
又处于湿陷性黄土地区,原区表层黄土湿陷性大,一般均为Ⅱ-Ⅲ级以上。
庆阳市政府所在地西峰区位于黄土原区,1997年城市饮用水改造项目提巴家咀水库水上塬后的两个5000m3沉淀池,原方案拟做钢筋砼地。
但后来由于资金等原因,改为土基铺塑料纸上压砼块,经过一个冬天后冻胀破坏严重,于第二年夏季重修,改为土工膜防渗,使用效果至今一直良好。
合水县王家湾水库在溢洪道施工中,基础开挖后由于地下水涌水量太大,导致基础土方开挖、碾压无法进行,最后用土工布结合河卵石建成排水道,降低水位,土体排水固结后强度增加,机械施工顺利进行。
土工合成材料在土石坝防渗和排水反滤中的应用

土工合成材料在土石坝防渗和排水反滤中的应用摘要土工合成材料是一种很有发展前景的新型坝工材料,随着其产品品种的不断增加,越来越得到广泛的应用,它不仅具有防渗、排水、过滤、隔离、防护等多种功能,尤其在土石坝防渗和排水反滤中的应用,更是收到了节省工程投资、缩短工期的效果,值得在土石坝工程中大面积推广使用。
关键词土工合成材料;防渗;排水;应用中图分类号tu5 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)56-0155-01土工合成材料是以人工合成的聚合物(包括各种塑料、合成纤维、合成橡胶)为原料制成的土工织物和土工膜等产品。
土工合成材料具有重量轻、整体性好、产品规格化、强度高、耐腐蚀性强、运输和储运方便、施工简易等优点。
应用于土石坝工程可收到节省工程投资、缩短工期的效果。
土工合成材料具有防渗、排水、过滤、加筋、隔离、防护等多种功能,是一种很有发展前景的新型坝工材料。
随着其日益广泛的应用,产品品种不断增加,质量性能不断提高。
我国国家技术监督局与建设部也已发布了gb50290——98《土工合成材料应用技术规范》。
1土工膜土工膜为高分子聚合物或由沥青制成的一种相对不透水薄膜。
聚合物薄膜所用的聚合物有合成橡胶和塑料两类。
合成橡胶薄膜可用尼龙丝布加筋,其抗老化及各种力学性能都较好,但价格比塑料薄膜贵。
水利工程上采用的塑料薄膜主要是聚氯乙稀和聚乙烯制品,此外,还有各种复合型土工膜,如将土工薄膜与土工织物复合成一体,土工织物能起缓冲受力作用,可弥补土工膜强度的不足,又能改善接触面的抗磨性能。
土工膜的渗流系数一般都在1×10-8cm/s 以下。
土工膜早期应用于渠道防渗,20世纪60年代以后应用于土石坝,在前苏联及法国等欧洲国家应用较多。
据报道,前苏联曾在150多座土石坝中使用土工膜防渗,效果良好。
1984年西班牙建成的波扎弟洛斯拉莫斯堆石坝,坝高97m,使用土工膜防渗运行良好,现已加高到期134m。
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工程技术土工布在堆石坝中防渗、反滤作用的应用探讨尚攀杨海林(广西电力工业勘察设计研究院,广西南宁530023)r}。
一”j一j。
j¨h8E}鹰要】束埔寨王国斯登沃代一级水电站两岸接头堆石坝采用土工布心墙防渗、反滤,解决了雨季对两岸接头堆石坝防渗体施工影响大的?:问题,同时还方便了施工,缩短了工期。
降低了工零造价。
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??i?;?i??r{一?j{i|}?}一?/i j i}j—f÷l÷?}?}:?f¨E t,{|j,Il i?i,。
{r I I.L?|{i.}i,{rl{r{F1前言斯登沃代一级水电站位于柬埔寨王国西部菩萨省列文县欧桑乡,是柬埔寨工业矿产能源部在额勒赛河流域规划兴建的电站之一。
电站坝项高程5195m,最大坝高465m,水库正常蓄水位515.0m,上游设计洪水位515.01m(P=1%),上游校核洪水位516.69m(P=0.1%)。
拦河主坝自右向左为右岸回车场200m、右岸接头堆石坝段80.0m、右岸重力坝段40.0m、右岸闸检室坝段20.0m、溢流坝段30D m、冲沙孔坝段10.0m、厂房进水口坝段2847m、左岸闸检室坝段20.0m、左岸重力坝段400m、左岸接头堆石l贝段长7153m。
额勒赛河流域地处热带季风气侯区,雨季较长,降雨强度大,暴雨主要出现在5-10月份。
由于柬埔寨王国工业落后,钢筋、水泥资源短缺,因此两岸接头堆石坝防渗体不予采用钢筋混凝±。
如果两岸接头堆石坝防渗体采用粘土心墙,受雨季影响,心墙的施工不仅工期紧张,而且质量难以控制。
土工布,己、墙的采用,不仅大幅减少了雨季对两岸接头堆石坝施工的影响,而且方便了施工,缩短了工期,同时还}晕f医了工程的造价。
2工程设计2.1堆石坝结构一级电站复合土工膜心墙堆石坝段坝顶高程5195m,坝顶宽度75m,上、下游坝坡坡比均为1.75,自上而下每10m高程设一宽2m 马道。
坝体填筑材科自上游至下游依次为05m厚干砌石护坡、坝体堆石区、平均厚度为0.5m粒径小于20m m的上游级配碎石保护层、复合土工膜、平均厚度为2m粒径,J吁20m m的级配碎石垫层、平均厚度为3m粒径小于80m m的级配碎石过渡层、无纺土工布反滤层、平均厚度为13m粒径,J吁80m m的下游级碑石保护层、坝体堆石区、05m厚干砌石护坡。
图1右岸±工腆刮割影爵甥典型剖面2.2防渗设计坝体依靠复合土工膜,D嫱防渗,坝基依靠深入5L U线的帷幕灌浆防渗。
为适应坝体沿铅直方向和水流方向的变形,同时方便复合土工膜的施工,复合土工膜在垂直方向呈锯齿型铺设,锯齿边坡为级配碎石垫层压实的自然边坡(设计按1:1.3),锯齿每~折幅上升高度为1.0m o 复合土工膜项部高程为51930m,并伸入坝顶混凝土路面中0.Sm o复合土工膜底部与基础灌浆帷幕盖重的混凝土基座锚固,靠河床侧锚入刺墙坝混凝土中,从而使复合±工膜与坝基灌浆帷幕形成—道封闭防渗系统。
为适应坝体沿坝轴线方向的纵向变形,每间距约25.0m设计伸缩节—个。
设计采用两布一膜PE士工膜,基布材料为优质涤纶无纺针刺土工布,其主要物理性能见表1,坝体填筑材料及坝基岩体物理参见表20表l复合士工膜物理参数l耐砷水压断裂强匿C B R顶新碗强厦剥哥断裂垂直渗矗系数l规定值(纵橱向)破强度《纵橱向)i娃伸长奉I≥I砷a≥2∞oI恤≥3Ⅻ≥06矧≥6H hn≥68%《L O×1口1抽啪表2坝体填自淤I及坝基岩体垂真渗透系数千硼石坝I扛堆石上游溯P石保护层及垫层下游砂卵石保护层理辽渡层口.12c m,B口.1qc‘Ⅱ唐1口2c c B詹l:×l口3c耐l屁鬻士惟幕麓浆睫混凝土墓座现基桔土疆盏层强风化基者弱匾化基者高压旋喷灌鬟I一加☆l咿n啪4h I妯3L_I I 23反滤设计坝体依靠无纺土工布反滤。
无纺土工布在垂直方向呈锯齿型铺设,锯齿边坡为级配碎石垫层压实的自然边坡(设计按1:13)和水平面,幅上升高度为1.0n~无纺土工布顶部高程为51700m。
无纺土工布底部与基础灌浆帷幕盖重的混凝土基座锚固,靠河床侧锚八剌墙坝混凝土中。
为适应坝体沿坝轴线方向的纵向变形,每间距约25.0m设计伸缩节—个。
无纺土工布反滤准则:反滤无纺土工布要确保级配碎石垫层颗粒不被渗透水流带走,即无纺土工布的有效孔径不大于级酉E碎石垫层颗粒的计算粒径。
无纺土工布渗透准则:反滤无纺土工布的透水性大于级配碎石垫层的透水性,不致积水产生过多的渗透压力。
无纺土工布主要物理性能见表3:表3无纺土工布魉参数I有效孔径抗拽强度垂直藩透系敦l玑l触≥1m d0触l—3×l口I口n,摹24防渗效果右岸土工膜心墙堆石坝典型剖面上游正常蓄水位、下游无水的稳定渗流计算采用有限元法。
计算模型中上、下游级配碎石保护层、过渡层及垫层厚度采用有效厚度,复合土工膜和无纺土工布厚度分别采用●-20cm和10cm,等效垂直渗透系数采用公式r I=∑粤计算,k为垂K;直渗透系数,cm/s;6为防渗层厚,cm o复合土工膜物理参数见表1,坝体填筑材料及坝基岩体物理参数见表2,无纺土工布物理参数见表30图2给出了总水头等值线,总水头以0—0面为基准面i图3给出了压力水头等噎线。
根据图3可以看出:压力水头在复合土工膜,满处急剧衰减,而在坝体其它材料区衰减缓慢,复合土工膜,滞对渗透水流阻挡能力强,坝体靠复合土工膜心墙防渗。
压力水头等值线中数值为O 的为浸润线,根据浸润线可知无纺士工布削减(承受)大约10m水头的渗透压力。
单宽渗流量计算结果为∞9m3/d,复合土工膜心墙防渗效果忘好。
总体看来,复合土工膜,满防渗效果良好,但由于计算无法真实模拟实际施工过程中,复合±工膜由于焊接及筑坝碾压等施工工艺产生的缺陷,可能高估其防渗效果,复合土工膜实际防渗效果需要在工程竣工后通过长期监测来进步确定。
(下转第119页)1】挖印帕“】G r T I n茚m鲁【鲁】鼢u L【h。
J∞2(击卜式中:h。
一河槽冲刷后的最大水深(m);Q,调懒流量(m3/S);h“一河槽最大水深(m):he-河漪平均水溧(m);L一河槽宽度(m):¨一水动力粘滞系数;6-粘性土的液性指数:e一粘性土的孔隙比。
河床各±层的冲刷深度为:ha=h。
广hl【3)式中:ht一河床中各土层顶面的平均水深。
43《公路工程水文勘漤l设计期.范》计算公式h一肄r。
【o.33(})(4)式中的符号同公式(2)。
4.4中国水利水电科学研究院粱志勇等提出的计算公式此公式主要适用于高含沙洪水冲刷深度的计算。
Ah=匹18‰013(5)式中:△h一冲刷深度(m):Q旷设计洪峰流量(m3/S);C一平均流速(K m/hr):B一河槽的宽度(m);P一含沙水的密度(t/m3)。
‘4.5计箕姥篝分析上述公式中,公式(2)、公式(3)主要适用于粘性士河床,河水的含沙量比较小的平原河流;公式(4)是在渭河下游河床岩土条件建立起来的,具有较强的区域性:经计算结果与实测值对比,公式(1)较适用于本区,其余公斌仅可维为参考o5冲刷深度影响因素使用公式(1)计算冲刷深度,影响冲深的主要参数是河床容许不冲刷流速(V u),此参数的取值直接关系到计算冲刷深度的精确度,而河床的容许不冲刷流速又取决于河床上的岩±层的结构和岩土颗粒的平均粒径。
—般对砂类±及粉±来讲,平均粒径越小,容许不冲刷的流速越小,则冲深越大,反之则冲深就越小。
但对于粘性土而言却是相反的关系,即河床的岩土平均粒径越小则冲深越小。
主要因为粘性土的粒径小,表面积大,土粒之间接触面大,因而产生较大的粘聚力,粘性土的粘聚力可干扰或阻抗水流的冲刷作用。
工程技术震五弦石圜砾甲粗醪精细砂竹土'五住±在渠道设计中,常采用列维公式推算无粘性土的侵蚀临界流速,亦称河床容许不冲刷流速,其计算公式为:土惟A、佰旷“”(6)式中:V一侵蚀I临{谎塞(m/s):g一重力加速度(m/s刁:R一水力半径(m):D一土的平均粒径(m)。
列维公式可以通过岩土的平均粒径计算出侵蚀临界流速,也可以用试算法求出岩土的平均粒径。
这时求取侵蚀I缶界流速是较为可靠的依据。
对于非粘性士,把平均粒径,j、于50m m的地层定为冲刷地层,反之则称为不易冲刷地层,对于易冲刷地层的河床,在管道埋深的设计时,要有足够的安全储备。
6结论与建议1)根据本区的河流特点及河床的岩土颗粒组成,计算河床的冲刷深度,推荐使用文中公式(1),其余公式可作参考j2)为了准确地计算冲刷深度,在进行岩土工程勘察时,对河床应取足够的土试样,进行颗粒分析,并绘制颗粒的级配曲线,确定土粒的平均粒径。
大中型穿越每层士取土试样不应少于6件,每件土试样的重量不小于5D kgo3)穿越河床断面地层为易冲刷地层,在埋深设计时,要留有足够的安全储备。
有条件时应优先选择定向钻穿越方式。
若采用沟埋方式,对回填应采用换土法或士袋法。
4)穿越河床断面地层为二元结构地层,当上层为易冲刷地层,下层为不易冲刷地层时,可以采用下层的平均的平均粒径确定允许不冲刷流速。
在设计管j堇埋深时,应考虑冲刷深度和上层易冲刷层的厚度。
若上层土为不易冲刷层,下层易冲刷层,若设计埋深小于不易冲刷层的厚度,可不考虑下层的因素;若设计埋深大于不易冲刷层的厚度时,在进行冲刷深度计算时,应按下层的平均粒径确定允许不冲刷深度。
若管道埋深的地层为多元结构,可按自n杈平均法计算土层的-,T-i匀粒径,确定地层的允许不冲刷流速。
?(参考文献]:【111油气输送管道穿越工程设计规范.G B50423-2007./,f212堤坝工程设计规范.G B50286-98.(f3】铁路桥涵燃本规范.TBloo眈卜2005.i|j i jj j{|j j j j l_f j.,j E j j÷j j j j|j,i j?Ej j:j?j j}j j?o j l t(上接第117页)圈3压力水头等值线3结语土工布在堆石坝中防渗、反滤作用效果显著。
土工布心墙的采用,在多雨地区不仅可以减少雨季对堆石坝施工的影响,而且可以方便施工,缩短工期,降低工程造价,有很好的推广前景。
作者简余:尚攀,1982年生,男,河南平项山人。
广西电力工业勘察设计研究院助理工程师,硕士,主要从事水利水电工程设计。
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j,}’,|t-r一;i...i cj (2)/”【参考文献]’3影111周立华,赵条壤土工织物在宁夏黄河段整治工程中的应用01.宁夏工程技! i术,2004.’;钆j j7.。