土力学1-第三章55174.ppt

预案一：加强监测，上、下游移民工作，库满自溢漫顶溃口 预案二：在堆积体最低处开渠引流，水库溢流漫顶溃口。 预案三：在右岸山体垭口开溢洪道，改造堆积体成坝，堰塞湖成库??? 易贡滑坡处理预案 最终采用预案二 降雨入渗引起的滑坡 武警部队等700多名抢险人员，奋战33天，累计开挖土石方135.5万m3，有效降低了堆积体过水高程24.1m，减少拦存湖水约20亿m3 施工队伍6月4日撤离；6月8日6时40分，泄水渠过水，至11日2时50分堆积体溃决；11日21时，滑坡体拦存的湖水按预定方案完全下泄 泄洪时易贡湖库容量已达30多亿立方米 易贡滑坡处理结果 降雨入渗引起的滑坡 * * * §2.4 渗透力与渗透变形 渗透力-受力分析 截面积A=1 W W = L ?sat ＝L(? ? + ?w) P1 = ?whw P2 = ?wh1 R = ? R + P2 = W + P1 R + ?wh1 = L(??+ ?w) + ?whw R = ??L - ?w?h 土水整体受力分析-渗流 h1 Δh h2 0 0 hw L 土样 滤网 贮水器 a b §2.4 渗透力与渗透变形 渗透力-受力分析 R = ??L - ?w?h 土水整体受力分析- 对比 h1 Δh h2 0 0 hw L 土样 滤网 贮水器 a b 静水中的土体 渗流中的土体 向上渗流存在时，滤网支持力减少 R = ??L 减少的部分由谁承担？ 总渗透力： J=?w?h 渗透力j：单位土体内土骨架所受到的渗透水流的拖曳力 j = J/V = ?w?h /L = ?wi 向上渗流存在时，滤网支持力减少。当滤网支持力为零时的水力坡降称为临界水力坡降icr，它是土体开始发生流土破坏时的水力坡降： §2.4 渗透力与渗透变形 渗透力-受力分析 渗透力-受力分析 R = ??L - ?w?h=0 临界水力坡降 h1 Δh h2 0 0 hw L 土样 滤网 贮水器 a b icr = ?h/L =??/?w 由于 icr取决于土的物理性质 = + W W? Ww 土水 = 土骨架 + 孔隙水 J R J? P1 P2 P1 P2 R 土水隔离受力分析 §2.4 渗透力与渗透变形 渗透力-受力分析 渗透力-受力分析 R = ??L- ?w?h 土骨架受力分析： 有效重量：W?=L?? 总渗透力：J=Lj 滤网的反力：R 孔隙水受力分析： 水压力：P1= ?whw P2 = ?wh1 总渗透力：J?=J 水重+浮力反力： Ww =Vv?w+Vs?w=L?w 孔隙水受力平衡 j = ?wi 土骨架受力平衡 渗透力的性质 物理意义：单位土体内土骨架所受到的渗透水流的拖曳力，它是一种体积力 大小： j = ?wi 方向：与水力坡降方向一致 作用对象：土骨架 §2.4 渗透力与渗透变形 §2.4 渗透力与渗透变形 土工建筑物及地基由于渗流作用而出现的变形或破坏称为渗透变形或渗透破坏。渗透变形是土工建筑物发生破坏的常见类型 基本类型： 管涌 流土 接触流土 接触冲刷 渗透变形 单一土层渗透变形的两种基本型式 §2.4 渗透力与渗透变形 渗透变形 - 流土 流土：在向上的渗透作用下，表层局部范围内的土体或颗粒群同时发生悬浮、移动的现象。任何类型的土，只要水力坡降达到一定的大小，都可发生流土破坏 粘性土k1k2 砂性土k2 坝体 渗流 原因： 与土的密实度有关 坝体 §2.4 渗透力与渗透变形 渗透变形 – 管涌 原因 内因：有足够多的粗颗粒形成大于细粒直径的孔隙 外因：渗透力足够大 在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道 渗流 过程演示 1. 在渗透水流作用下，细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动流失 2. 孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗颗粒也相继被水带走 3. 形成贯穿的渗流通道，造成土体塌陷 §2.4 渗透力与渗透变形 流土与管涌的比较 流土 土体局部范围的颗粒同时发生移动 管涌 只发生在水流渗出的表层 只要渗透力足够大，可发生在任何土中 破坏过程短 导致下游坡面产生局部滑动等 现象 位置 土类 历时 后果 土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动 可发生于土体内部和渗流溢出处 一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土 破坏过程相对较长 导致结构发生塌陷或溃口 §2.4 渗透力与渗透变形 Fs: 安全系数1.5~2.0 [ i ] : 允许坡降 i icr :土体处于稳定状态 i = icr :土体处于临界状态 i i