钱塘江海塘原型渗透试验研究.pdf

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1、第41卷第l4期人民长江Vo1．41．No．142010年7月YangtzeRiverJuly，2010文章编号：1001—4179(2010)14—0072—04钱塘江海塘原型渗透试验研究王忠权，朱奚冰，吴雅峰(1．浙江省钱塘江管理局勘测设计院，浙江杭州310016；2．浙江省钱塘江管理局，浙江杭州310016)摘要：钱塘江海塘是现存较古老的海塘之一，由于历史原因，其施工质量难以保证，存在较大的防洪隐患。为分析钱塘江南岸西江塘的渗透特性，评估其抗渗能力，选取西江塘某段受洪水控制的海塘作为试验塘段，建立海塘原型渗

2、透试验模型，以实测洪水过程同倍比放大至设计水位为边界条件，进行原型渗透试验研究。采用过程线、相关线等方法对观测资料进行统计分析，结果表明原型渗透试验数据可靠，可作为数值模拟分析的基础，试验塘段在设计洪水渗透下，其抗渗能力不能满足要求，应进行针对性加固。关键词：海塘；原型渗透试验；测压管；渗压计；钱塘江中图法分类号：TV223．6文献标志码：A都有待于进一步的深入，难以作为数值模拟分析的基1海塘现场渗透试验背景础数据。为此，决定对运行中的海塘进行现场原型试钱塘江萧绍海塘是钱塘江南岸现存最古老的海塘验，并结合数值模拟

3、对钱塘江海塘渗透特性、破坏机理之一，目前在临江一线仍起防洪潮作用的只有萧山临及防渗加固措施进行研究，同时也为今后海塘防渗加浦至闻堰段海塘，俗称“西江塘”。它穿越临浦、义桥、固提供依据。闻堰3镇，其间还与峙山、积堰山、虎爪山、小砾山相2试验布置接。起点位于临浦茅山闸，终点与南沙支堤相接，全长18230m，高水位往往是受潮水顶托作用下的洪水位根据西江塘历次地质勘察资料，选择代表性较好控制。1997年加固施工过程中发现多处塘身防渗土的80m海塘作为试验段，在围堰与海塘连接处进行了体中含有大量砖块、瓦砾、碎石等杂物。由于

4、当时受客防渗处理，围堰顶与海塘顶同高。试验观测断面布置观条件所限，对老塘结构的渗漏隐患未能完全查清，而于11+400(测压管)、11+450(渗压计)、1l+460(测西江塘加固至今尚未受到大洪水考验，需要对其防渗压管)处。试验前，对试验段海塘进行了详细勘探，对能力进行评估。一般评估方法有现场试验、室内模型11+420和11+400两个断面进行物探，同时对11+试验、数值模拟、理论计算等，但由于西江塘历史久远，420和I1+460进行地质勘探。平面布置如图1所填筑材料多样，宜采用现场试验结合数值分析的方法示，围堰

5、现场情况如图2所示，断面仪器埋设位置见图研究其渗透特性。3。现场试验方法有同位素法、温度示踪法、钻孔压水3试验过程法、实时监测法等。其中设计工况下的现场渗透试验，在国外有利用旧堤土料填筑两个与新、旧堤垂直的试试验中模拟设计洪水过程(约15d)，利用水泵向验堤，并围成蓄水池进行的洪水渗透试验⋯；国内的围堰内注水，调节水位上升至设计高水位，并维持高水有黄河水利委员会进行的黄河堤防堵漏抢险技术及漏位一段时间。洞发展机理的现场试验研究。但上述试验不是在围堰水位升至设计高水位时，11+420～11+430运行中的堤塘上进行

6、的，无论从研究深度还是广度上段海塘内坡脚有渗水现象发生，随着洪水位持续时间收稿日期：2010—03—30作者简介：王忠权，男，工程师，主要从事水利工程设计工作。E—mail：aisong@163．com第14期王忠权，等：钱塘江海塘原型渗透试验研究73的增长，内坡脚渗水范围逐渐扩大，各渗水点渐连成绘制成如图4的过程线，随着围堰蓄水位的升高及蓄片，渗水量明显增多，11+425～11+450段海塘内坡水的稳定，各测压管水位也不同程度地升高。在同一脚及护塘地土体开始软化。设计高水位持续4d以监测断面上，围堰水位对各测压

7、管水位的影响由海塘后，整个试验段内坡脚及护塘地土体均有软化现象发外侧至内侧逐渐减弱，其管中水位亦逐渐降低，测压管生，尤其是11+425～11+450段海塘内坡脚及护塘地水位的变化幅度也逐渐减小，对应围堰水位变化的滞土体发生了明显的沼泽化和土层浮动现象。表明本试后时间变长，这种现象符合围堰水位对测压管水位的验塘段在经历大约10d洪水过程后，出现局部流土渗影响规律。渗流量观测堰及集水沟位于海塘内侧护塘透破坏，扩展到一定范围后，停止发展，但渗透变形区地范围内，距内坡坡脚8m，主要用来观测塘身渗水域范围扩大，且在整个洪水

8、渗透过程中(15d内)，未量。由于降雨时海塘内坡、护塘地雨水也汇集到渗流出现整体破坏。量观测集水沟中，因此渗流量观测值受降雨影响比较大。将试验过程中的塘身渗流量随围堰水位的变化绘制成如图5中的虚线。根据测压管水位观测资料，按照达西定律求得试验塘段塘身及堤基总渗流量随围堰水位变化过程(见图5实线)。图中计算值为塘身及堤基的总渗流量，而实测值只是塘身的渗流量。由渗流量的变化过