堰塞壩體材料滲透特性及其穩(wěn)定性研究
本文選題:堰塞壩 切入點(diǎn):滲透性 出處:《工程地質(zhì)學(xué)報(bào)》2017年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:堰塞壩是由于崩塌、滑坡、泥石流等形成的天然壩體,不同于人工土石壩,堰塞壩壩體結(jié)構(gòu)松散,顆粒級配不均勻,在較高水頭作用下壩體可能發(fā)生滲透破壞而導(dǎo)致潰壩,嚴(yán)重威脅下游人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全。由于堰塞壩存在較大粒徑顆粒,常規(guī)的滲透試驗(yàn)裝置難以滿足要求,本文研制了直徑為60cm的大直徑滲透試驗(yàn)儀,進(jìn)行了不同堰塞壩級配材料的滲透破壞試驗(yàn),并探討了堰塞壩體材料滲透特性的主要影響因素。研究發(fā)現(xiàn):(1)堰塞壩材料的滲透破壞形式取決于材料級配,粗顆粒含量較多時為管涌破壞,細(xì)顆粒含量較多或粒徑缺失時為流土破壞;(2)堰塞壩滲透系數(shù)隨干密度的增大而減小,主要取決于細(xì)料填充粗料孔隙的程度,單獨(dú)使用不均勻系數(shù)或曲率系數(shù)不適用于評價(jià)滲透系數(shù)的變化;(3)基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了用于堰塞壩滲流破壞形式的判別公式,并推導(dǎo)出堰塞壩管涌破壞的臨界水力坡降計(jì)算公式。
[Abstract]:Weir dam is a natural dam body formed by collapse, landslide and debris flow, which is different from artificial earth-rock dam. The structure of Weir dam is loose, the grain gradation is not uniform, and the dam body may break the dam under the action of higher water head. It is a serious threat to the life and property safety of the downstream people. Due to the large particle size in the dam and dam, it is difficult to meet the requirements of the conventional permeation test device. A large diameter permeation tester with a diameter of 60 cm has been developed in this paper. The seepage failure tests of different gradation materials of Weir and slug dams are carried out, and the main factors affecting the permeability characteristics of the materials of Weir and plug dams are discussed. It is found that the seepage failure forms of Weir and slug materials depend on the material gradation. The permeability coefficient of Weir dam decreases with the increase of dry density, which is mainly determined by the degree of filling coarse material porosity with the increase of dry density, and the permeability coefficient of Weir dam decreases with the increase of dry density, and when the content of fine particles is higher or the particle size is missing, the permeability coefficient decreases with the increase of dry density, and the permeability coefficient decreases with the increase of dry density. Using inhomogeneous coefficient or curvature coefficient alone is not suitable for evaluating the variation of permeability coefficient. Based on the experimental data, a discriminant formula for seepage failure form of Weir and plug dam is proposed, and the critical hydraulic slope slope calculation formula for pipe surge failure of Weir plug dam is derived.
【作者單位】: 同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系;同濟(jì)大學(xué)巖土及地下工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41372272,41402257) 水工巖石力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(RMHSE1501)資助
【分類號】:P642.2
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,本文編號:1576387
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