减压井在堤坝排条渗减压工程中的应用研究.docVIP

PAGE1 / NUMPAGES2 PAGE1 / NUMPAGES2 减压井在堤坝排渗减压工程中的应用研究 摘要：本文介绍了减压井的工作原理，减压效果，以及设计参数的选取，并通过对减压井的主要设计参数（井距、贯入度及井径）的正交试验，分析了其主要设计参数对减压效果的显著性影响水平，提出了减压井的合理布置方法，以供实际工程设计参考。 关键词：堤坝 减压井 设计参数 正交试验 nbsp; Studies on the Application for Relief-well in Eliminating and Pressure-reducing of Embank Abstract：This paper introduced the relief-well’s work principle, pressure-reducing effects and the choice of its design parameters. Through the orthogonal experiment of main design parameters such as, distance, penetration and diameter of relief-well, analyzing the influence of these parameters to the effect of pressure reducing, and proposing a reasonable layout method of relief-well. The result can be useful for the design of actual project. nbsp;Key words: embank; relief-well; design parameters; orthogonal experiment. 1 减压井及其工作原理 对下游设置铺盖的大坝或者有天然弱透水覆盖层堤防，常由于铺盖和覆盖层的透水性较下层土为小，使位于堤坝下游下卧砂层压力水头过大，以致地基覆盖层渗透坡降超标，发生严重渗透变形，影响堤坝安全，同时导致堤坝下游沼泽化，恶化居住条件和作物生长条件。减压井导渗原理是：通过滤水管将来自上游渗透水流直接导入井内，阻止水流往下游流动，在地下迅速降低压力水头，以达到保护大坝的稳定和降低下游地下水位的目的。因此，大坝或堤防下游设置排渗减压井可达到以下三个目的：1）避免坝址下游发生渗透破坏；2）避免坝址下游沼泽化；3）降低坝体浸润线，增加坝体稳定性。 2 减压井设计 减压井的设计主要是依据堤坝运行的标准、坝基地质和土层结构特性等，确定减压井的类型、井深、井径、井距、井口高程、井系轴线位置以及反滤层，充分发挥减压井的作用，降低工程造价。 2.1 减压井类型的选择 减压井可分为浅井、深井两类。浅井是挖穿不透水或相对隔水的覆盖土层，把井底置于透水层上部的减压井。这种透水层厚度不大、埋深较浅的地基能起良好的减压排渗作用，井距一般较小，虽占地较多但仍较经济。深井是井孔深入大部或全部透水层的减压井。当井孔部分深入透水层，称不完整井。当井孔深入全部透水层，称完整井。对于深厚透水层的地基，采用深井效果最明显。对于不均匀透水地基，井孔应贯穿不透水夹层或相对隔水层，采用完整井或深孔不完整井。 2.2 减压井井深、井距、井径及井口高程的确定 井深、井径、井距一般应通过水力分析试算确定,有时也可根据现有的施工器具、地质条件来选定井径和井深，通过计算确定井距。 1） 减压井的深度 nbsp;减压井的深度主要取决于坝基的地质条件，文献[1]研究表明，井的有效贯入度一般选在（25～75）％，小于25%,排水降压效果急剧降低；大于75％排水降压效果提高不明显。 2） 减压井的井距nbsp; 减压井的井距应与贯入度一起考虑，在达到排水降压标准的前提下，还须满足施工方便和经济的原则。井距一般15～30m为宜，过大会使大量的渗透水流将越过井系，影响减压效果。 3） 减压井的井径nbsp; 井管的直径通常采用15～30cm。直径太小，井内将产生较大的摩阻水头损失，影响减压效能；太大，将造成成本过高。 4） 井口高程的确定nbsp; 井口高程应高于井不排水状态下，排水沟中可能出现的最高径流水位，以防沟内污水倒灌。但也要满足防浸降压，控制地下水位的要求。井口绝对高程俞低，降压效果俞好，但开挖排水沟的工程量也相应地增加。因此，经济合理的井口高程，应通过方案比较择优而定。 2.3 井系轴线位置的确定 1减压井的井系轴线靠近堤脚(渗透坡降最大) 的减压效果较好；离堤脚过远，则在井系轴线与堤脚之间仍存在较大的渗透压力。 2.4 减压井反滤层的设计 为了保证反滤层的均