资源描述：
《浅析沿海堤基无粘性土渗透变形的判别及其影响因素.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、岩土工程界第11卷第8期地基基础工程浅析沿海堤基无粘性土渗透变形的判别及其影响因素徐柏龙(同济大学地下系、上海勘测设计研究院)摘要通过工程实例,浅析上海地区沿海无粘性土堤基渗透变形判别及其影响渗透稳定的因素。关键词沿海堤基渗透变形随着上海地区沿海滩涂建设的发展,沿海围堤工程也越来越多。上海海岸带位于长江三角洲的前缘,由于长江每年携带大量泥沙,堤基往往以无粘性土为主,堤基渗透破坏是该类圈围工程的主要工程地质问题之一。上海地区无粘性土堤基多为细粒土,细粒土一旦遭受渗透破坏,其抗冲刷能力很低,将会继续不断地向上游发展,上下游很快地相连通,导致
2、堤基破坏甚至失事溃堤。因此,准确判别堤基渗透变形类别、提供临界水力比降参数是堤基选择安全可靠、经济合理的防渗措施的基础依据。1渗透变形类型及其判别方法111渗透变形类型当水力梯度超过一定的界限值后,土中的渗流水流会把部分土体或土颗粒冲出、带走,导致局部土体发生位移,位移达到一定程度,土体将发生失稳破某一范围内的颗粒或颗粒群同时发生移动而流失坏,这种现象称为渗透变形。而堤基渗透变形的表(图2)。在非粘性土中流土表现为颗粒群的同时运面现象往往是,在堤防下游侧出现集中渗流出口,伴动,如泉眼群、沙沸、土体翻滚等最终被渗流托起;在随着局部的砂沸、
3、土体翻滚等。粘性土中,表现为土块隆起,膨胀、浮动、断裂等险渗透变形的形式及其发生发展过程,与地质条情。件、土粒级配、水力条件、防渗排渗措施等因素有关。112渗透变形判别方法渗透变形通常分为管涌、流土、接触冲刷和接触流土土体渗透变形类型的判别是分析、预测和控制四种,在上海地区沿海堤基多以前两种为主。渗透变形的前提,不同类型的土,所发生的渗透变形管涌是在渗流作用下,土体细颗粒沿骨架颗粒的形式是有区别的。对土体渗透变形判别一般由地形成的孔隙涌出的现象(图1)。管涌发生时,水面质勘察人员进行判别,重要的工程往往委托水利科出现翻花,随着上游水位升
4、高,持续时间延长,险情研院所进行管涌试验、模型试验及数值分析进行判不断恶化,大量涌水翻沙,使堤防地基土壤骨架破别。本文主要从地质勘察角度分析判别,在地质勘坏,孔道扩大,地基土被淘空,引起堤防塌陷,甚至造察规范中,最新的勘察规范是5堤防工程地质勘察成决堤、垮坝等事故。规程6(SL188-2005),该规范明确了土的渗透变形流土是指在渗流作用下,会出现局部土体隆起,判别方法,细粒土与不均匀系数不大于5的渗透变1收稿日期22008-04-2843地基基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.11No.8形为流土,
5、不均匀系数大于5的粗粒土再采用最优其中:Pc-土的细料含量,n-土的孔隙率(%)。细粒含量进行判别,具体判别如下:均匀土,细粒土与Cu[5的粗粒土流土Pc>35%流土天然无粘性土级配不连续Pc<25%管涌Pc=25%~35%过渡不均匀土,Cu>5Pc1/4(1-n)@100流土级配连续Pc<1/4(1-n)@100管涌层为砂性土层,即←粉砂层,厚度510~1310m;中部2渗透变形判别实例为粘性土层,即↓淤泥质粘土层、〓1粘土层、〓3粉上海沿江某平原式水库采用浅滩围堤,滩面高质粘土层,厚度1810~3010m;下部为砂性土层,即程约为
6、-115~215m,堤顶高程815m,堤高6~10m,⒉砂质粉土夹粉砂层,厚度1314~1810m。从堤基采用充填袋装砂斜坡堤结构型式。库内最高蓄水位地质结构分析,本场地具备了渗透变形的几何条件,为7100m,最低运行水位为-1150m;库外江水年均即土颗粒的组成和结构特征在渗流条件下可能产生最高潮位为5109m,年均低潮位为0118m。由此可渗透变形。见库水与江水在一定的水头差,最大达6110m左212渗透变形公式法判别右,堤基浅表层为厚度较大的粉砂层,具中等透水对本场地320组颗分试验成果进行统计、分析,性,渗透变形问题是本工程主要
7、的工程地质问题之浅表层砂土中细粒土和不均匀系数小于5的粗粒土一。约占70%~80%,属流土破坏形式。另外那些不均211堤基地质结构分析匀系数大于5的粗粒土中采用堤防规范中土的渗透场地区地基土层按土性大致分为三大层,浅表判别多为管涌破坏,且其分布的深度、位置没有明显图3堤基典型渗透分析剖面图1)淤泥质粘土;2)粘土;3)粉质粘土;4)砂质粉土;5)粉砂;6)岩性分界线44岩土工程界第11卷第8期地基基础工程的规律。判定为管涌土。流土和管涌的判定,首先是依据粗因此,该围堤工程地基渗透破坏型式以流土型粒土的不均匀系数,将土按不均匀系数Cu[5
8、和式为主,但局部仍存在粗粒土占优势的情况,可能发Cu>5划出两大类。不均匀系数Cu[5时,土颗粒生局部管涌破坏。统计中发现,不均匀系数较大的粗细均匀,差别不大,一般为流土;当不均匀系数Cu土样散布于整个场地
