《土石壩的滲流探析案例》

土石壩的滲流分析案例綜述1.1滲流分析的目的滲流計(jì)算可直觀的表現(xiàn)出水庫(kù)的滲漏流量情況，可以幫助人們了解水庫(kù)的滲漏損失，同時(shí)可為后續(xù)的穩(wěn)定分析提供依據(jù)，是大壩設(shè)計(jì)不可或缺的重要部分。1.2滲流計(jì)算的方法及計(jì)算假定1.2.1滲流計(jì)算方法對(duì)于土石壩的滲流分析，一般采用的是水力學(xué)方法，根據(jù)本工程自身情況，可在壩體上選擇Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ以及Ⅲ-Ⅲ三個(gè)典型斷面進(jìn)行分析，并假定在任意斷面上各點(diǎn)的滲透坡降均相等，以達(dá)西定理近似解土壩滲流問(wèn)題1.2.2滲流計(jì)算假定（1）滲透的水流是重力水，它的運(yùn)動(dòng)重力起決定作用；（2）土體為各向同性且飽和；（3）土體和滲流的水這個(gè)都是不能壓縮的，在滲流中土塊中孔隙的大小一直一樣；（4）滲流是層流運(yùn)動(dòng)，可以使用達(dá)西定律。1.3滲流計(jì)算本設(shè)計(jì)中壩基為不透水地基，壩的下游有棱體排水且壩下游有水。對(duì)于排水體上游表面與壩基面夾角符合的均質(zhì)土壩，當(dāng)下游有水時(shí)，浸潤(rùn)線的坐標(biāo)軸移至下游水面和排水體上游邊坡相交點(diǎn)處，坐標(biāo)原點(diǎn)O即位于該點(diǎn)（圖6-1）。圖5-1滲流分析圖利用替代法，土壩的上游三角形楔體acb可用一個(gè)寬度為的矩形來(lái)代替，即從上游水位與上游壩坡交點(diǎn)a向上游方向量取水平長(zhǎng)度得e點(diǎn)，自e點(diǎn)向下作垂線de，則傾斜坡面ba即可用垂直面de來(lái)代替，而壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線在計(jì)算時(shí)也可用來(lái)代替。求得浸潤(rùn)線后，從上游水位與壩坡面交點(diǎn)a開(kāi)始，垂直于壩坡面作一光滑曲線與計(jì)算的浸潤(rùn)線相交（實(shí)際是相切）于點(diǎn)，則可得壩體內(nèi)實(shí)際的浸潤(rùn)線（圖5-1）。替代寬度值：（5-3）有排水設(shè)備的均質(zhì)土壩在下游水深為時(shí)，滲流量和浸潤(rùn)線的計(jì)算公式為：q=kH1?2H2

y=式中k為壩體的滲透系數(shù)，這里取0.4×101.3.1正常蓄水位時(shí)的滲流計(jì)算正常蓄水位時(shí)，上游水深H1=43米，下游水深根據(jù)式（5-3）?L=根據(jù)式（5-4）單寬流量：q=根據(jù)公式（5-4）計(jì)算得壩體內(nèi)浸潤(rùn)線坐標(biāo)如表6-2所示。表5-2正常蓄水位時(shí)浸潤(rùn)線坐標(biāo)值x(m)0102030405060y(m)43.040.136.933.429.521.023.41.3.2設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的滲流計(jì)算設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，上游水深H1=42.5m，下游水深根據(jù)式（5-3）?L=根據(jù)式（5-4）單寬流量：q=根據(jù)公式（5-4）計(jì)算得壩體內(nèi)浸潤(rùn)線坐標(biāo)如表5-3所示。表5-3設(shè)計(jì)洪水位時(shí)浸潤(rùn)線坐標(biāo)值x(m)0102030405060y(m)42.539.636.533.129.224.919.51.3.3校核洪水位時(shí)的滲流計(jì)算校核洪水位時(shí)，上游水深H1=45m，下游水深根據(jù)式（5-3）?L=根據(jù)式（5-4）單寬流量：

q=根據(jù)公式（5-4）計(jì)算得壩體內(nèi)浸潤(rùn)線坐標(biāo)如表6-4所示。表5-4