防渗计算示例

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1、8.2防渗计算为保证泵房地基土壤的渗透稳定性,泵房要有足够的地下轮廓线长度。防渗计算取最大水位差情况,水位差组合为上游▽41.4m,下游▽35.5m。8.2.1防渗长度校核建筑物地下轮廓线是从水流入渗点开始,沿建筑物地下不透水部分的轮廓,到渗流的逸出点为止。本设计中,在前池底部设置反滤层,并设冒水孔。反滤层由上至下分为3层,分别是碎石(10cm),瓜子石(10cm),中砂(10cm)。出水池与泵房采取分建的建筑布置形式。墙后地下水位为随上游水位的变化而变化,防渗计算取最大水位差情况(即最高运行工况)

2、,上下游水位分别为▽41.4m、▽35.5m,则上下游水位差△h=40.9-35.0=5.9m。地下轮廓线如图8.1所示。图8.1地下轮廓线示意图(单位:cm)防渗长度以1点为入渗点,以14点为出渗点开始算起:LLLLLLLLLL=+++++++++++LLLL12−−−−23344556−−−−−−−−−6778899101011111212131314=0.5272.768.7810.5+++×+++++×++×++20.54.65.450.50.52100.520.50.797=36.54m计

3、算6、7两点间的渗压水头:36.5413.275−H=×5.9=3.76m636.5436.5417.875−H=×5.9=3.01m636.54HH+3.013.76+67则:H===3.39m22则进水池后水面高程为35+3.39=38.39m,填土均为透水性好的粉砂土,考虑到稳定,填土高程定为▽38.0m,因此可认为进水池后水位为38m,则泵房下部防渗长度重新计算:LLLL′=++++=+×++×+=LL0.50.52100.520.512.414m89−−−−−910101111121213

4、△H为38.0-35.0=3.0m,由于回填土也采用粉砂土,故允许渗径系数C为3~5,取渗径系数为4,[LCH′]=⋅∆=×=4312m<12.414m,L′>[L′],故地下轮廓满足防渗长度求。8.2.2渗透坡降校核(1)地基有效深度计算根据地质资料,默认为地基不透水层埋深为无限深,地下轮廓线图见图8.1,用有效深度Te代替实际深度Tp。LL5L000当≥5时,TL=0.5;当≥5时,T=Se0SeL001.60+2S0式中:Te—有效深度,m;S0—地下轮廓线的垂直投影长度,m;L0—地下轮廓线

5、的水平投影长度,m。由图可知L0=12.0m,S0=7.25m,则:L12.00==1.6555

6、⎜1−⎟⎥⎬π⎩⎣4⎝T⎠⎦⎭L−0.7(S+S)12③水平段:ξ=水平T式中:S—齿墙的入土深度,m;T—地基透水层深度,m。各分段水头损失值的计算按下式:∆HH=ξii∑ξi式中:H—i段的水头损失值,m;iξ—i段的阻力系数;i∆H—渗透总水头,m。根据分段情况和以上公式将计算结果列于表8-1和表8-2。表8-1阻力系数计算表段号段别S(m)T(m)L(m)阻力系数ζi(1)进口段7.2512.911.072(2)内部垂直段0.56.160.081(3)水平段0.50.56.1612.01.8

7、34(4)内部垂直段0.56.160.081(5)出口段0.86.460.506表8-2各典型段的渗透水头损失计算情况分段(1)(2)(3)(4)(5)∆H(m)ζi1.0720.0811.8340.0810.506设计情况2.50hi0.7500.0571.2830.0570.354∆H(m)ζi1.0720.0811.8340.0810.506校核情况3.00hi0.9000.0681.5390.0680.425(3)进出口段水头损失修正当进、出口处底板埋深较小时,进、出口段水头损失值的修正按下

8、式进行:hh′=β′00式中:h0——按上式计算的水头损失值,m;β′——阻力修正系数;h′——修正后的水头损失值,m。0阻力修正系数按下式进行:1β′=1.21−⎡T′2⎤S′⎢12()+2⎥(+0.059)⎢⎣T⎥⎦T式中:S′——底板埋深与板桩入土深度之和,m;——底板另一侧地基透水层深度,m。T′其中当计算结果β′≥1.0时,采用β′=1.0修正后水头损失减少值,∆=−×hH(1β)i。将进、出口出水头损失修正汇总于表8-3。表8-3进、出口水头损失修正计算情

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