土石壩滲流分析方法

① 土石壩的滲流計算

？？是分析滲流穩定呢？還是分析壩體穩定呢。用你的滲流觀測資料畫出壩體內的浸潤線位置，然後再用壩體穩定性計算方法計算壩體穩定性。

② 三種水建築物的異同

重力壩、土石壩、拱壩之間的區別和地基的
處理
〖摘要〗在水利土木工程中重力壩、拱壩、土石壩是比較常見的水工建築物，他們之間既有共同點也有不同之處，但是他們的地基的處理非常重要，只有把地基處理好，才能使大壩安全穩定得到保障，因此地基的處理對水工建設起到了決定性作用，是水工建築中的重中之重！
〖關鍵詞〗重力壩；土石壩；拱壩；地基異同
一、 重力壩、拱壩和土石壩三種地基開挖的相同和不同之處 重力壩、拱壩、土石壩的地基處理側重點是不同的。 共同點：
防止滲漏，以保證大壩的正常運營。 不同點：
（1）重力壩地基處理主要是為了提高壩的抗滑穩定及降低揚壓力。（2）拱壩地基處理主要是為了提高壩肩的穩定性。 （3）土石壩地基處理主要是為了控制壩體滲流、沉降。 二、重力壩、拱壩和土石壩三種壩的地基的處理 第一部分：重力壩地基處理措施
重力壩承受較大的荷載， 對地基要求較高。然而天然地基經受長期地質構造 運動及外界因素的作用，多少存在著風化、節理、裂隙、破碎帶等缺陷，在不同 程度上破壞了基岩的整體性，降低了基岩的強度和抗滲能力。因此，必須對地基 進行處理，以滿足重力壩
對地基的要求。
第二部分：拱壩地基處理措施
拱壩的地基處理主要是為了加強地基的完整性、抗滲性和耐久性，提高壩基 的強度和剛度，使壩體和地基接觸面形狀適宜，避免出現不利的應力分布。 一般處理的方法
拱壩的地基一般都會出現岸坡裂隙發育、斷層穿過、軟弱夾層等不良地基情 況，這些不良地基會對拱壩的穩定、控制變形和防滲等會帶來不利影響，需要對 壩基進行合理有效的處理。 1、一般的方法有：
（1）通過拱壩結構或布置的調整，以 避開岸坡軟弱帶，或減緩軟弱程度；
（2）混凝土填塞，在斷層、裂隙或軟弱夾層的控制性部位，用混凝土填塞是有效的，一般對抗滑、防滲都有利；
（3）錨固，壩頭岩性新鮮堅硬而完整性較差時，採用預應力錨固或用型鋼進行錨固，效果較好；
（4）固結灌漿和接觸灌漿，固結灌漿的范圍和孔徑主要根據基岩的裂隙情況、 受力情況、壩基和拱座的變形控制、穩定要求加以確定。孔徑一般為 5～15m， 孔距一般為 3～6m。為了提高壩基接觸面上的抗剪強度和抗壓強度，以及減少 延基礎接觸面滲漏，應對下列部位進行接觸灌漿：坡角大於 50°～60°的陡壁面；上游壩基接觸面；在基岩中開挖的槽、井、洞等回填混凝土的頂部。
（5）防滲帷 幕，一般布置在壓應力區，並盡可能的靠近上游面，帷幕軸線的方向要延伸到岸 坡內一定距離（約為 0.5 倍壩高） ，以減小兩岸繞滲引起的滲透壓力。（6) 壩基排 水， 在防滲帷幕的下游應設置排水，排水孔與帷幕下游側的距離應不小於防滲帷 幕孔中心距的 1～2 倍，且不得小於 2～4 倍。
2、關於地基斷層或軟弱夾層的置換加固處理
修建岩基上的混凝土壩時，對地基中的軟弱岩帶來說，如果僅分布於地表， 可採用挖除的辦法，但對於呈條帶狀分布，且較深的軟弱破碎帶獲斷層而言，則 必須進行局部挖除後再回填混凝土，所置換的混凝土稱之為混凝土塞、抗剪洞或 置換洞。 岩體內的斷裂面往往就是潛在的滑動面。用混凝土填塞斷裂部分就消除 了滑動的可能。在填塞混凝土之前，應將斷裂部分的泥質沖洗干凈，這樣使混凝 土與岩石可以良好地結合。土石壩是由散粒材料填築而成，對地基變形的適應性比混凝土壩好。合理進行地基處理的主要目的是為了滿足滲流控制（包括滲流穩定和控制滲流量）、動靜力穩定以及容許沉降量等方面的要求，以保證壩的安全運行。
第三部分：土石壩地基處理措施
土石壩是由散粒材料填築而成，適應地基變形的能力強。合理進行地基處理的主要目的是為了滿足滲流控制（包括滲流穩定和控制滲流量）、動靜力穩定及容許沉降量等方面的要求，以保證壩的安全運行。

③ 淺談土石壩防滲變形的處理措施論文

淺談土石壩防滲變形的處理措施論文

土石壩在我國水利工程施工中由來已久，它的主要材料是由本地的土料、石材以及土石混合材料構成，經過有序的碾壓、回填等方式築成的擋水大壩。由於使用的材料不同，土石壩可以分為以下幾種：石壩、土壩以及土石混合材料鑄成的混合型大壩。隨著我國經濟的發展，水利工程的發展也有了較大的進步，由於受到各方面環境條件的限制，在一些情況下，因為土石壩的滲漏問題，如果不及時處理，有可能會對人們生命財產安全造成嚴重危害，所以，必須採取有力措施，防止土石壩滲漏。

1土石壩滲透變形的含義及危害

土石壩由於長期在水中受到浸泡和沖刷，周圍土體在滲透作用下發生浮動變形，當土體的質量小於浮容重時，土石壩的土石就會逐漸被帶走，從而使土石壩發生變形。剛開始的大壩滲透能力不會造成土石流失，但是，如果不及時治理，日積月累，成年累月的沖刷，就會發生較大的土石壩滑坡或重大事故。

要根據土石壩出現滲透變形各個部分的實際情況進行分析，如果大壩下游壩坡的邊緣，發生的危害就大，如果在大壩的壩基裡面發生涵洞，就會出現建築物下陷，有時候還會出現塌陷等嚴重後果。

2土石壩滲透變形的成因

土石壩滲透變形有以下幾種形式：泥土受到沖刷後發生流失、管涌以及接觸性流土。因為泥土的顆粒的大小不同以及滲透程度的不同使土石壩發生滲流變形，主要是因為：(1)壩基的不透水層沒有和土石壩下面的截水槽相連，對於不穩定的地基沒有很好的.處理，都會使壩基出現滲流，如果任其發展，就會使壩基變形或出現空洞甚至潰壩。(2)因為選用的土石材料在力學方面沒有認真思考，在建成土石壩工程時進行儲存水源時，對浸潤線的設置不合理，以至於土石壩的滲漏流出的水流從下游的壩坡斜面流出，使下游壩坡極不穩定。(3)在進行輸出水的涵洞和施行工程施工中，使用的漿液不均勻、混凝土比例配合沒有按照一定的標准，周圍的黏土夯實不嚴密，有時候在回填時不結實，也會使土石壩出現涵洞，從而引起滲透變形發生。(4)土石壩滲流的出現一般在大壩的壩心牆和斜面牆等處非常容易出現裂縫或者發生管涌，以至於引發壩體滲漏變形，破壞非常嚴重的有可能會出現壩體坍塌或者崩壩。(5)對水文地質條件和工程及其基礎防滲處理不重視，誤以為土石壩不需要高標準的基礎，造成基礎漏水，導致土石壩變形。

3土石壩滲透變形的形式

我國的許多地區，特別是南方，使土石壩滲漏並發生變形的原因主要有機械作用及化學作用，由於土石的這些作用，使壩體的某些部分發生破壞。依據土石壩的土質的不同以及塗料的質量的差別、防止滲漏和排除滲流的方法不同、水流的基本條件的不同，土石壩滲流存在以下四種情況：

3.1流土

由於土石壩滲流時泥土顆粒因為滲流逐漸加大，出現被帶走，並且壩體表層出現隆起或者沖出現象，這種滲流經常在土粒粗細比較均勻的黏性土壤和黏性不大的土體中出現。因滲流而發生土體斷裂、凸起和掉落。

3.2管涌

管涌經常出現在土石壩下方的地基和下游壩坡表層出現滲流的流出的地方。非黏性土壤的微小土粒在泥土小石塊的滲透影響下，持續的從孔洞中被沖出，當土壤中的微小顆粒到了某一速度時，泥土顆粒就被沖刷走，如果時間過長，壩體中的土壤顆粒被沖走的越來越多，空洞就會越來越大，這樣，土石壩的內部結構就會發生很大的改變，土石壩由於滲透發生變形。

3.3接觸流土

由於土石壩在相互相鄰的土層中的接觸面，會發生滲透系數較小的土層向較大的土層滲入，這種接觸性流動的土壤，對土石壩危害極大。

3.4接觸沖刷

接觸沖刷對土石壩的損壞程度，直接影響著土石壩經久耐用的年限。在壩體滲流經過地基相接觸的地方，以及和建築物等接觸系數有很大差別的土層相接觸的時候，小的土石顆粒就會被沖刷流走。

土石壩滲透變形的形式在接觸沖刷中會較為單純，在一些特殊情況下，有可能出現兩種或兩種以上的情況，依據各不相同的滲透坡降情況、位置的差別、該地方的土料狀況等進行具體情況進行具體分析，進而制定出有效的保護措施。

4治理土石壩防滲變形的措施

4.1水平防滲

水平防滲的方法非常簡便易行，一般採取人力把黏土進行填埋或者使用自然的黏土進行填築，這種方法非常簡便，也能夠因地制宜，花費時間短，施工作業面很大、造價低廉，不需要任何的設備和器材。但是在施工過程中要認真依照設計圖紙和有關要求，使土石壩的穩定性得到有效的控制，但如果滲透量加大，在土石壩基部有可能還會出現坡降現象。因此，必須通過防滲的方式實施水平蓋鋪，與下游的減小壓力，增加排水量的工程實施有機地聯系在一起。

4.2垂直防滲

在壩基透水層較薄並且隔水層厚度不大的前提下，應該使用垂直防滲的方法，並用封閉式防滲帷幕進行施工，從而使所有由於滲透變形的情況得到了徹底治理，這樣從根本上解決了土石壩的壩體和壩基的滲漏。通常用的防滲方法有以下三個方面：

4.2.1高壓噴射灌漿防滲。依據施工設計要求，在受到破壞的壩體周圍用鑽機實施鑽孔，然後把高壓噴射管放入鑽孔中，對鑽孔內的土體使用高壓水流沖刷，破壞裡面的土體結構，然後沖入水泥漿液，並且和周圍土體充分混合、滲透、攪拌，然後逐漸提起噴嘴，待漿液凝固後，根據設計要求，確定好噴漿後的混凝土深度和厚度，從而與壩基緊密凝結在一起，很好地發揮防滲變形的優勢。

4.2.2建造混凝土防滲牆。為了使土石壩更加堅固，增強它的抗沖刷能力，可在土石壩壩體或土體的透水層和覆蓋層中建立槽型孔，同時使用高壓水泵把水泥漿液壓入槽型孔內部，使孔內的殘渣等物質被沖出孔外，接著再用直升套管向槽孔內部壓入混凝土，連續不斷的混凝土牆就這樣形成了，充分發揮阻止防滲變形的作用。

4.2.3土工膜防滲。使用土工膜防滲，能夠使滲透半徑加大，坡降變小、滲漏量變低，但是不能使滲流全部阻斷，並且此種防滲方法對壩體滲漏有一定作用，對多種滲漏的防治效果不大。

通過一系列防滲措施的實施，必須根據實際情況認真分析，防滲施工技術的提高是進一步加強土石壩穩定性的關鍵因素。因此，只有建立一支專業化、能力強、技術過硬、有豐富經驗的施工技術隊伍，才能保證工程質量。同時，還必須有足夠的土石壩防滲施工基金作保障，並能及時修繕、維護，一旦發現問題迅速處理，使管理和綜合利用有機結合起來，並且要積極學習一些國外防滲補漏的先進技術和經驗，使土石壩防滲變形工程有新的突破。

④ 土石壩滲流按途徑包括哪些

土石壩滲流按途徑包括管涌，流土，接觸沖刷和接觸流土四種。

因為防滲體是土石壩防滲的核心部分，主要是利用低透水性的材料將滲流控制在允許范圍內。壩身、壩基防滲方法主要包括築混凝土防滲牆，基岩灌漿(帷幕和固結灌漿)，或設置鋪蓋等，是大壩整體結構不可分的部分。

滲透變形的形式

與土料性質、土粒級配、水流條件以及防滲、排滲措施等多個因素有關；管涌和流土的發生與散粒土滲透變形破壞坡降的大小有關。諸多學者根據力學平衡原理，通過理論推導，得出一些管涌和流土的臨界水力坡降模型公式。

如太沙基模型公式、伊斯托明娜管涌型土的抗滲坡降公式、扎馬林模型公式等，遺憾的是這些公式都未考慮與級配特徵有關的參數，導致這些理論公式與實測值之間尚存在一些差距。

⑤ 土石壩滲流自動化觀測系統的工作原理是什麼

利用摩擦產生的震動檢測找到漏點再回傳數據。
土石壩滲流後壓力流體從管道破損口湧出時，與管壁摩擦產生的聲音振動及引起的其他附加振動傳到管道地面上方，用儀器在路面進行檢測，找出漏點，數據傳輸到主機上。
土石壩滲流自動化觀測系統由數據採集、數據接收、數據處理等三大子系統組成。數據採集子系統主要負責數據的採集和傳輸，數據接收子系統負責數據的接收，數據處理子系統負責數據的人庫、形成各種報表等。

⑥ 土石壩畢業設計調查報告

在日常生活和工作中，接觸並使用報告的人越來越多，通常情況下，報告的內容含量大、篇幅較長。那麼報告應該怎麼寫才合適呢？下面是我為大家收集的土石壩畢業設計調查報告，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

1、課題研究的意義

土石壩是世界壩工建設中應用最為廣泛和發展最快的一種壩型。土石壩如此廣泛的應用，那就要求我們要掌握土石壩的設計以及施工工藝。進行土石壩的研究，可以讓我們①掌握如何根據地形、地質、建築材料、施工情況、工程量、投資等方面，經綜合比較選定壩型，了解土石壩樞紐各建築物組成、建築物的工作特點以及在樞紐中的布置;②了解和掌握調洪演算的方法和水庫各種特徵水位的確定;③在對土石壩樞紐中各建築物的設計中，了解各建築物的選型比較方法以及所選定建築物的設計難點和重點，並掌握相應的設計方法;④掌握計算機繪圖和程序計算方法，培養設計報告撰寫能力;⑤通過設計研究，培養文獻資料查閱、發現問題、獨立思考問題和解決問題的能力。

2、國內外研究進展

土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。目前，土石壩是世界壩工建設中應用最為廣泛和發展最快的一種壩型。據不完全統計，我國興建的各種類型的壩共有8、48萬座，其中95%以上為土石壩。21世紀我國水利水電事業將進入大發展時期，在西部大開發的戰略下，一批水利水電工程將在黃河上游、長江中上游干支流、紅河等水利資源豐富的江河上開工建設。

在國外土石壩的發展速度同樣迅速，所建的百米以上的高壩中，土石壩所佔的比重呈逐年增長趨勢，20世紀50年代以前為30%，60年代接近40%，70年代接近60%，到80年代後增至70%以上。隨著近代的土石壩築壩技術的`發展，促成了一批高壩的建設。目前，世界上已建成的最土石壩為前蘇聯的努列克壩，高300m。我國已建成的天生橋一級面板堆石壩，高178m，在建的水布埡面板堆石壩，高233m，在建的糯扎渡心牆堆石壩，高261、5m。設計中的雙江口堆石心牆壩，高314m。

3、當前研究存在的問題

土石壩的當前研究主要存在：一是水庫的滲流問題，二是除險加固的問題，三是新型材料的使用。

在壩與水庫失事的統計中1/4是由於滲流問題引起的，我國大壩數量居世界首位，潰壩率亦居世界前列。潰壩的危害程度很高，尤其是對於高壩大庫和大江大河的堤防工程，一旦失事其危害十分巨大，嚴重威脅整個水利工程的安全，進一步威脅下遊人民生命和財產的安全。只有快速有效地分析堤壩的安全狀況、運行狀況以及潰壩風險分析等，才能減少事故的發生。只有有效地對多因素影響下的土石壩潰壩情況進行分析與預報，才能保證堤壩的正常運行、管理以及有的放矢地對堤壩工程進行除險加固處理。

較多的大壩需要除險加固，是由於當時特定的歷史條件，存在嚴重的邊勘測、邊設計、邊施工的現象，防洪標准低，質量控制不嚴，尾工和隱患較多，時刻威脅下遊人民生命財產安全，限制了當地的經濟發展，其除險加固的重要性和必要性為人民所認識，因此水庫的除險加固勢在必行。

隨著築壩技術的發展，壩的高度越來越大，需要的傳統材料越來越多，施工周期越來越長。如果在築壩的過程中，再用新型材料，比如現在可以把樹脂模作為防滲體，既可以保證壩體的安全，又可以縮短工期和節約資金。

4、基本思路

(1)分析原始資料

熟悉本水庫樞紐工程的一般自然地理條件，壩址附近的水文、氣象特徵、地形、地質條件、當地材料、對外交通的基本資料。通過對資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對設計和施工有較大影響的主要因素和關鍵性問題，為設計奠定基礎。

(2)壩型選擇

根據提供的資料，建議選取2～3種壩型從地形、地質、建築材料、施工情況、工程量、投資等方面，經綜合比較選定壩型。

(3)樞紐布置

根據選定的壩軸線從地形、地質、施工、運用等方面大致確定建築物(包括大壩、圍堰、導流泄洪洞、溢洪道、電站等)的相對位置、建築物形式，並加以定性分析與論述，確定樞紐工程等級及建築物級別。

(4)建築物設計

①確定斷面尺寸及平面布置：

根據規范要求，參照已建工程並考慮本工程的具體情況，確定壩頂高程、壩頂寬度、壩坡、防滲體及排水體尺寸，確定壩型及斷面尺寸，繪出壩的剖面及平面布置圖。

②滲流計算：

運用水力學法計算設計洪水位或正常最高水位時最大斷面及各控制斷面的浸潤線及單寬滲流量、全壩長的總滲流量。

③壩坡穩定計算：

按照《碾壓式土石壩設計規范》，按四種工況核算壩坡的穩定性：

④細部構造設計：

包括壩基處理、壩與兩岸連接、壩頂、護坡、反濾層、過渡層，以及壩體與壩基的防滲體、排水設施。

(5)編制土石壩工程施工工藝流程圖土石壩工程施工工藝流程應採用流程框圖的形式，從施工准備、施工導流、壩基處理、壩體施工等方面進行編制。

(6)編制土石壩工程施工網路圖土石壩工程施工網路圖應按分部工程、月為參數編制。

5、參考文獻

1、《混凝土面板堆石壩設計規范》SL228;

2、《水利水電工程等級劃分及洪水標准》SL252;

3、《碾壓式土石壩設計規范》SL274;

4、《土石壩瀝青混凝土面板和心牆設計准則》SLJ01;

5、《水工鋼筋混凝土結構設計規范》DL5073;

6、《水工建築物荷載設計規范》DL5077;

7、《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標准》DL5180;

8、《土壩設計》上、下冊水電部五局東北院編水利水電出版社;

9、《水工建築物》林繼庸編水利電力出版社;

10、《水工建築物》吳媚玲編清華大學出版社;

11、《堆石壩設計》陳明志等編水利水電出版社;

12、《水工手冊》水利水電出版社。

指導教師評語：(建議填寫內容：對學生提出的方案給出評語，明確是否同意開題，提出學生完成上述任務的建議、注意事項等)

指導教師簽名：

20xx年*月*日

⑦ 滲流分析的水力學法有哪些基本假定

1. 假設滲透系數K在同一或相近的土料中各向同性；
   

2. 假設壩體內部滲流為層流，認為壩內符合達西定律；

3. 假設壩體內部滲流為漸變流（杜平假定)，認為滲流中任意過水斷面的水平流速和比降都是相等的。
   

⑧ 土壩壩體滲漏處理的常用方法主要有哪些

處理的原則是徹底的解決問題，既要處理好漏水，又要增強壩體整體強度。
常用方法有以下幾種：
①重築粘土鋪蓋：此法適用於壩體防滲效果好，但不透水層較深的單層地基，其前提是壩區附近有粘土，需放空水庫或做圍堰施工。否則只能改用上游水中拋土或灌注渾水的方法，但效果較差。
②增築粘土截水牆或連鎖混凝土井柱：此法適用於壩體質量尚好，不透水層埋藏較淺而基礎又未挖到不透水層的情況，條件是需放空水庫施工。當透水層為砂、砂壤土或其他軟弱層時，也可採用砂漿板樁。
③築混凝土防滲牆：此法適用於透水層較深的情況。
④作灌漿帷幕：此法適用於砂礫石或細砂基礎，而且不能放空水庫施工的情況。根據基礎材料的可灌性，可分別選用粘土灌漿、水泥灌漿、粘土水泥灌漿或化學灌漿。
⑤建造減壓井或壓滲台、排滲溝：此法適用於基礎有承壓水，壩後逸出坡降大於允許值或有沼澤化現象的情況。

⑨ 土石壩邊坡穩定分析的方法有哪些

從理論上說，研究土體邊坡穩定有兩類方法，一是利用彈性、塑性或彈塑性理論確定土體的應力狀態，二是假定土體沿著一定的滑動面滑動而進行極限平衡分析。 第一類方法對於邊界條件比較復雜的土坡較難以得出精確解，國內外許多人在這方面進行不少研究工作，也取得一些進展，近年來還可採用有限單元法，根據比較符合實際情況的彈塑性應力應變關系，分析土坡的變形和穩定，一般稱為極限分析法。 第二類方法是根據土體沿著假想滑動面上的極限平衡條件進行分析，一般稱為極限平衡法。在極限平衡法中，條分法由於能適應復雜的幾何形狀、各種土質和孔隙水壓力，因而成為最常用的方法。條分法有十幾種，其不同之處在於使問題靜定化所用的假設不同，以及求安全系數方程所用的方法不同。

⑩ 3.簡述土石壩的滲透變形的形式及防止措施

簡述土石壩滲透破壞的類型及其特點。

土壤在滲透水流作用下可能產生滲透變形。破壞性的滲透變形可以導致水工建築物失事。滲透變形主要有以下幾種形式：管涌、流土、接觸沖刷及接觸流失
壩身或壩基內的土壤顆粒被滲流帶走的現象稱為管涌。
在滲流作用下，主體從壩身或壩基表面被掀起浮動的現象稱為流土。流土現象主要發生在粘性土及較均勻的非粘性主體的滲流出口處。
當滲流沿著兩種顆粒不同的土層交界面流動時，在交界面處的土壤顆粒被沖動而使兩種顆粒不同的土層混合起來的現象稱為接觸沖刷。
當滲流垂直於兩相鄰土層的交界面，如粘土心牆（或斜牆）與壩體砂礫料之間、壩體或壩基與排水設備之間以及壩體內大小粒徑土層之間，有可能出現由於粘性土的凝聚力降低，形成剝蝕區稱為接觸流失。