论土石围堰和基坑渗流场调控.pdf

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1、第30卷第2期长江科学院院报Vo1．30No．22013年2月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteFeb．2013DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2013．02．005论土石围堰和基坑渗流场调控张家发h’，林水生，吴德绪，张伟h·，李少龙h·(1．长江科学院a．水利部岩土力学与工程重点实验室；b．国家大坝安全工程技术研究中心，武汉430010；2．长江勘测规划设计研究院，武汉430010)摘要：分析了围堰和基坑工程的特点；提出了渗流

2、场调控的概念及调控的总体目标；强调保障调控效果就必须做到时机恰当、措施得当。按照实施的时机将调控措施分为预设措施和应急措施；归纳概括了针对性的调控措施及其适用条件；结合工程实例说明了预设措施失效时及时采取应急调控措施的重要性。渗流场调控理论充分考虑了渗流场在各种因素影响下的动态特点，可以指导在工程设计、施工和运行的全过程中布置和实施及时、有效的调控措施，以达到保障工程安全、控制工期和成本、减轻环境负效应的总体目标。渗流场调控理论对于所有涉水工程及与地下水有关的工程都具有重要意义。关键词：围堰；基坑；渗流场；调控；安全

3、中图分类号：TV551文献标志码：A文章编号：1001—5485(2013)02—0020—07纽工程就借助汉江两岸的堤防，免去了河道两岸纵向围堰的建设；南水北调中线引江济汉工程进口段1问题的提出基坑就完全借助荆江大堤和龙州垸围堤的作用，省在水域或者临近水域范围内开挖基坑进行工程去了新建围堰工程。小规模基坑围堰的结构形式可建设时，都需要通过设置围堰来维护工程施工场地，以大大简化，桥梁工程就常常采用钢围堰作为桥墩这包括拦河大坝、水电站厂房、水闸、船闸等水利水基坑的保护措施。电工程⋯，航运工程，湖区水闸工程，跨河桥梁桥葛

4、洲坝水利枢纽和三峡水利枢纽工程建设，先墩、锚碇等基础工程，穿越河流(交通、输水、输电、后对长江干流实行了截流，渗流控制的研究是其围输油、输气及通讯光缆等)隧洞及其进出口竖井工堰和基坑工程设计的重要内容J，也为后续的大程，等等。世人瞩目的港珠澳大桥采用桥隧结合方型围堰和基坑工程渗流研究提供了范例。但是围堰案，需要在海底隧道两端各设置海中人工岛，借助围和基坑工程的渗流控制也面临着新的挑战。一方堰才能开始隧道工程开挖，这是海上围堰和基坑工面，我国水利水电工程建设的重心已经向西南地区程的一例。这些工程都是涉水工程，围堰是借以

5、开转移，在金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、怒江等流域挖和保护基坑的手段，围堰和基坑的安全是工程建建设的大型水电工程，不仅面临着高山峡谷洪水的设安全的重要前提。围堰上游水位和工程场地地下考验，而且大都建在厚达几十米到几百米深厚覆盖水作用下的渗流场是影响围堰和基坑工程安全的主层上；另一方面，随着我国对于涉及民生的水利要因素之一，渗流场的控制是保障和促进围堰与基和交通工程的进一步重视，在平原和丘陵区的涉水坑工程安全的重要手段和途径。工程也越来越多，虽然其围堰挡水水头不高，但是基水利水电工程建设中，土石围堰是常见的设计坑规模大

6、，基础条件差，地下水位高，施工干扰和生方案，这是因为往往其基坑规模庞大，运用周期长，态环境制约因素多，正在建设的南水北调中线工程经历洪水考验的几率高，对围堰工程的可靠性有着中地下水问题就是影响施工进度和建设成本的主要很高的要求，而且其它建筑物施工产生的大量开挖因素之一。这些新的条件使得围堰及其基坑的渗流弃渣料可供利用。一些平原水利工程的基坑，也可场更复杂，对渗流控制的要求更高，有效地实行渗流以借用已有的堤防工程挡水，例如汉江兴隆水利枢控制的意义也更大。收稿日期：2012—07—27；修回日期：2012—09—04基金

7、项目：国家“十二五”科技支撑计划(2011BAB10B04)作者简介：张家发(1960一)，男，安徽安庆人，教授级高级工程师，主要从事岩土工程和水工渗流研究，(电话)027@public．wh．hb．en。第2期张家发等论土石围堰和基坑渗流场调控21本文拟结合已经和正在开展的围堰和基坑渗流任务，这迫使围堰工程要在短期内完工，使得围堰填控制研究工作，针对渗流场动态变化的特点，提出渗筑质量更难以严格控制。流调控的概念，论述渗流调控的目标和任务，讨论保(5)施工进程中运行条件的复杂性。围堰工程障渗流调控效果的途径，包括渗流

8、调控的时机与措建成后要经历基坑开挖和运用过程。基坑开挖揭穿施。各层覆盖层，甚至是承压含水层，堰体和基坑开挖坡一起形成复合边坡。不仅如此，水利水电工程往往有水电站、泄水闸、船闸等多个建筑物，其总体布置2渗流调控思想与目标和施工顺序使得基坑的形态、深度和开挖进程都很复杂。这些因素加上围堰上游水位的变化，使得基2．1土石围堰与基坑特点坑开挖和运用过程