文档介绍：各位专家,下午好!欢迎莅临南京水利科学研究院指导工作! 各位专家,下午好!欢迎莅临南京水利科学研究院指导工作! LOGO 第三章江河湖土堤设计计算主讲人: 段祥宝南京水利科学研究院水文水资源及水利工程科学国家重点实验室 2010 年12月26 日毛昶熙段祥宝《堤防工程手册》讲稿?江河土堤在防洪体系中是最古老、最广泛、最直接、最基本的防洪措施,由于沿河就地取土筑堤,不像水库优选坝址设计施工, 所以遗留问题较多,会遭到各种各样的破坏形式; ?因此需要针对这些问题提出相应的措施方案和验算可能破坏的计算方法,以便因地制宜、全面考虑设计建造符合要求的堤防。?但也应注意到堤防与水库土坝的不同特点,不能完全照搬土坝设计“上堵、下排、中间截”的原则,应当考虑河流演变冲刷而主要采用“截、排、压”的设计原则。?同时也应考虑到河流水位涨落非稳定渗流的设计特点。?这些有关堤防特点的验算设计将是本章叙述的主要内容; ?本章主要是渗流方面的,也就是堤防破堤决口“漫决、溃决、冲决”三种类型中的防止溃决部份。至于河流冲刷、波浪冲击方面的防止冲决部分将在第 4 章堤岸崩坍中叙述,防止漫决将在第 7章防洪抢险中叙述。摘要第三章江河湖土堤设计计算《堤防工程手册》讲稿第三章江河湖土堤设计计算 土堤的破坏形式 土堤抗滑安全验算 土堤非稳定渗流安全验算 土堤渗流安全验算《堤防工程手册》讲稿 渗流破坏力或作用力 堤身结构设计 渗流控制 沉降计算 堤基管涌危险性验算 土堤与建筑物衔接的渗流验算 建筑物衔接或横穿土堤的渗流控制措施 湖堤 数值计算程序应用简介 土堤的破坏形式《堤防工程手册》讲稿图 土堤坝岸的破坏形式土堤坝岸经常发生的破坏形式,除漫顶溢流者外,从剖面上看可归纳为图 的 12 种破坏形式(a )双层地基中砂基承压水顶穿表层弱透水粘性土覆盖层的薄弱环节,发生局部集中渗流形成流土泉涌的地面管涌现象,若险情发展将继而由管涌出口沿堤底砂基面向上游冲蚀发展成连通的管道,此时如果管道扩大失去拱的作用,堤坝即裂缝下沉而破坏; 严重者还会在临水侧堤脚附近引起水流漩涡。(b )是背水坡脚大面积发生小泉涌砂(土)沸现象,使坡脚软化或受浮力后失去支承力而引起大滑坡,如图中的大圆弧所示。渗流来水可能是砂基的承压水,也可能是沿覆盖土层上面较透水薄层粉土渗过来的表层水,还可能是由于堤坝本身渗透造成的堤脚软化而在浸润线出渗点以下形成局部小滑坡,如图中的虚线小圆弧所示。 土堤的破坏形式《堤防工程手册》讲稿?(c)堤坝本身或地基的渗流,在背水坡面出渗处发生管涌带走细土粒堆积于坡脚,逐渐在坡面形成局部凹陷小沟,直至坡面冲蚀破坏。?(d)洪水位下降时饱和堤身的孔隙水压力来不及排出而在临水坡发生滑坡,滑弧下边缘多出现在下降水位的附近。若堤前受河水淘刷,就更易造成大滑坡。?(e)降雨入渗造成的滑坡,多发生在阴雨连绵很久时,堤身全部处于饱和状态,由于孔隙水压力增大, 土体抗剪强度降低而滑坍。 土堤的破坏形式《堤防工程手册》讲稿?(f)是雨水对堤坡面的冲刷,由于排水不好,在暴雨时造成雨淋沟剥蚀坡面。?(g)是波浪(风浪和船行波)袭击坡面,如果没有护坡面层等或块石面层下没有垫层时,土坡细粒就会被波浪冲击及其诱发渗流淘刷而流失,使坡面局部坍陷。?(h)是堤体内有薄层粉细砂,会形成流沙通道,若埋设涵管漏水或管土接触不紧密,也会形成渗流通道,危机堤体稳定。 土堤的破坏形式《堤防工程手册》讲稿?(i)堤体内有软弱夹层或堤底有淤泥层,降低堤体抗滑稳定性, 会发生小圆弧加大圆弧或直线复合滑动面或折线滑动面滑坡。?(j)堤坝肩堆积静荷载,将助长堤坡滑动或造成堤肩的局部滑坍破坏。?(k)堤坝肩的活荷载振动将使坡顶局部破坏,同样在地震的作用下,也将造成顺堤坝方向的裂缝及大滑坡。?(l)坡脚下挖危及边坡的稳定性。 土堤的破坏形式《堤防工程手册》讲稿?堤坝岸坡的破坏形式, (a )~( d) 是明显的渗流破坏?(e )~( i) 也是与渗流孔隙水压力密切相关的,说明渗流对边坡土体破坏的重要性。? 1998 年长江洪水险情有 85 %以上是渗流险情,其中有 %是管涌险情, 而且遭致溃口决堤的几处堤防都是源于管涌险情。 土堤的破坏形式《堤防工程手册》讲稿