CH10渗透变形工程地质研究课件.ppt

工程地质学;挽遭插咯肆疽佐鸟菜先零匪苍畴狮趾锁翘统懂掂杖匀拒筑珊轴模忍尚韶磊CH10渗透变形工程地质研究课件CH10渗透变形工程地质研究课件;卡薛睛雕驾昏舞泡匪燕玲肌勒压戚恼豪憋蔷霍议志黎候政汲玩躲晤伸蛤歼CH10渗透变形工程地质研究课件CH10渗透变形工程地质研究课件;第十章　渗透变形工程地质研究 Engineering geology study of permeability deformation ;　渗透变形的类型与特点 　　（Style and characteristic of permeability deformation） 渗透变形产生的条件 　　　（Procreant condition of permeability deformation） 渗透变形的预测 　　　（Forecast of permeability deformation） 渗透变形的防治 　　　（Prevention and cure of permeability deformation）;第一节　渗透变形的类型与特点 ;二、研究意义;堤 岸; 2003年7月1日凌晨4时，正在施工中的上海轨道交通4号线（浦东南路至南浦大桥）区间隧道浦西联络通道发生渗水，随后大量流沙涌入，引起地面大幅沉降。上午9时左右，地面建筑物中山南路847号一幢八层楼房发生倾斜，其裙房部分倒塌。由于报警及时，所有人员提前撤出，无人员伤亡。;三、渗透变形的类型;;根据渗透方向与重力方向的关系;原因：;　　2、流土(quick soil quick sand) （流沙）：在渗流作用下，土体中的颗粒群或团块同时发生移动的现象。 　　常发生于均质砂土层和亚砂土层中。 　　流土的危害性较管涌大，它可以使土体完全丧失强度。 ;;流土与管涌的比较 ;第二节　渗透变形产生的条件;一、渗流的动水压力及临界水力梯度 　　　流入：pA= h1 ?wg dw 　　　流出：pB= h2 ?wg dw 　　　渗透压力：dP=pA-pB=?w ·g·dh·dw ;水下重量：dQ=dW-dF 　　　　　　=(?sat- ?? )· g·dl·dw 　　　　　　=?’g·dl· dw; 当dp=dQ时，单元体处于临界悬浮状态，即将发生流土。 此时渗流的水力梯度为临界水力梯度Icr —土的抗渗强度。 则有： ??·g·dh·dw= ?’·g·dl·dw dh/dl= ?’/?? Icr=dh/dl= ?’/?? ;　　土粒越密实，n越小，Icr越大，土体越不容易发生渗透变形。;二、土体性质与渗透变形类型 　　土体结构包括了土中粗细颗粒直径比例、细粒物质含量??土的级配等。;2、细颗粒的含量;3、土的级配特征 　　　不均匀系数Cu=d60/d10;三、地层组合关系;;;第三节　渗透变形的预测;一、预测步骤 1、根据土体类型和性质，判定是否容易发生渗透变形及变形的类型 2、确定土体中各点的实际水力梯度 3、确定相对于该土体的临界水力梯度和允许水力梯度 4、根据实际水力梯度与允许水力梯度的比较，判定渗透变形的可能性及其范围;二、渗透变形类型的确定 1、粗细颗粒比例 2、细粒物质含量 3、土的级配特征;根据累积曲线和分布曲线判别 　　瀑布式累积曲线(Ⅰ) 产生管涌 　　直线型累积曲线(Ⅱ）不产生管涌，梯度较高产生流土 　　阶梯式累积曲线(Ⅲ) 多产生管涌，有时流土 　　 　　分布曲线：陡峭单峰：不发生管涌，较高梯度下产生流土 　　　 双峰多峰：危险性管涌;三、实际水力梯度的确定 常用方法有： 水力学方法：计算及图解 模型模拟法 数值计算法;理论计算法：;绘制流网图解法 主要是绘制坝基流网图 流网图是由一系列流线和等水头线所组成的网格，在均质各向同性岩层中，流网最基本的特征是流线与等水头线正交。;四、确定临界水力梯度（Icr）和允许水力梯度（I允） 理论计算法：适于流土类型 图表法：工程等级较低阶段，初勘阶段用 试验测定法：工程等级较高或后期勘察阶段 　　; 　　1、图表法 　　　1)、砂土和砂砾土管涌临界水力梯度，可用细颗粒含量与渗透破坏坡度关系曲线，求临界水力梯度（渗透破坏坡降） 　　　2)、当它们的不均粒系数(Cu)20，渗透变形形式为流土时，则可采用临界水力梯度与不均匀系数关系曲线求取 　　　3)、也可参考渗透系数与临界水力梯度关系曲线求取 　　2、试验法 　　　1)、室内试验：渗透仪试验法；木槽渗透变形试验 　　　2