陕北靖边地区淤地坝渗透破坏机理及土工布在渗透破坏治理中的应用试验研究

发布时间：2017-06-26 08:20

  本文关键词：陕北靖边地区淤地坝渗透破坏机理及土工布在渗透破坏治理中的应用试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：坝后渗透破坏已成为陕北地区淤地坝病险坝亟待解决的问题,本试验旨在掌握坝体渗透破坏的类型、发展过程,观察渗透破坏过程中土体内部的变化,并判定土工布在防治渗透破坏方面的效果。本试验主要的研究结果有:(1)坝后渗透破坏现象模拟试验结论在发生渗透破坏前期,整个坝体稳定性较好,坝体坡脚部位没有发生明显的位移,但在坝前水位持续保持一定高度一段时间后,坝体后坡开始出现裂隙,并伴随着坡脚部分土体缓慢位移,随时间渗透破坏继续发展,后坡部分土体开始形成泥浆流出,并最终造成后坡发生结构性破坏。根据破坏后的修复试验,结果表明,坝体发生破坏之后,依旧采用相同的筑坝土进行修复,并不能真正的解决发生破坏的问题,并且在修复的部位,反倒更容易发生破坏。(2)坝体土样渗透破坏过程研究结论整个渗透破坏过程可以分为三个阶段:第一阶段,孕育阶段,该阶段随着水头高度的增加,渗流速度与水头高成良好的线性关系,此时土样整体比较稳定,没有发生颗粒移动;第二阶段,发展阶段,在该阶段渗流中开始出现泥沙颗粒,渗流速度在该阶段刚开始时出现下降,之后恢复正常增长,渗流中的泥沙含量也随着渗流速度的增加而增加;第三阶段,破坏阶段,随着水头的继续增加,渗透破坏进一步发展,渗流中泥沙含量也不断增加,最终当水头达到破坏坡降时,渗流速度突然迅猛增加,渗透破坏最终形成。(3)变水头探求土样渗透破坏位置试验结论针对该试验的20cm厚的土样,底部视为0cm处,随着水头高度不断增加,土壤细颗粒在土样中发生运移,最终10-15cm土层的土壤细颗粒流失最多,渗透系数变大,最终导致土壤结构发生变化,在该层发生渗透破坏。(4)土工布对渗透破坏发生的影响研究结论土工布能够有效的提高渗透破坏的临界坡降、破坏坡降,并且能够有效的缩短土体内部泥沙运移距离,在一定程度上能够防止土壤细颗粒流失,但是对土体的排水却起到一定的阻滞作用,导致渗透系数降低,孔隙率变小,发生破坏时的最大渗流速度三者之间没有明显差异。总的来说,仅靠土工布并不能有效解决坝体排水的问题,也就不能最终长久性的解决坝体渗透破坏的问题。
【关键词】：土工布 渗透破坏 渗透系数 渗透破坏过程
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.31
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文献综述10-17
• 1.1 研究背景、目的及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 渗透破坏类型划分的研究12
• 1.2.2 渗透破坏临界水力坡降的研究12-13
• 1.2.3 关于渗透破坏防治方式的研究13-15
• 1.2.4 土工织物在防治渗透破坏方面的应用研究15-17
• 第二章 研究内容与目标17-19
• 2.1 取样地概况17
• 2.2 研究内容17-18
• 2.2.1 试验坝坝体常规土工试验17
• 2.2.2 坝后渗透破坏现象模拟试验17
• 2.2.3 坝体土样渗透破坏过程研究试验17-18
• 2.2.4 变水头探求土样渗透破坏位置试验18
• 2.2.5 土工布对土样渗透破坏发生的影响研究18
• 2.3 研究目的18-19
• 第三章 研究技术路线及试验设计19-27
• 3.1 研究技术路线19-21
• 3.2 试验设计21-27
• 3.2.1 试验坝坝体常规土工试验21
• 3.2.2 坝后渗透破坏现象模拟试验21-22
• 3.2.3 坝体土样渗透破坏过程研究22-24
• 3.2.4 变水头探求土样渗透破坏位置试验24-25
• 3.2.5 土工布对土样渗透破坏发生的影响研究25-27
• 第四章 试验结果及分析27-53
• 4.1 试验坝坝体土常规土工试验27-29
• 4.1.1 试验结果27-28
• 4.1.2 结果分析28-29
• 4.2 坝后渗透破坏现象模拟试验29-31
• 4.2.1 试验概述29-30
• 4.2.2 试验结果及分析30-31
• 4.3 坝体土样渗透破坏过程研究31-38
• 4.3.1 试验概述31
• 4.3.2 试验结果及分析31-38
• 4.4 变水头探求土样渗透破坏位置试验38-43
• 4.4.1 试验概述38
• 4.4.2 试验结果及分析38-42
• 4.4.3 小结42-43
• 4.5 土工布对土样渗透破坏发生的影响研究43-53
• 4.5.1 试验概述43
• 4.5.2 试验结果及分析43-53
• 第五章 结论及展望53-56
• 5.1 主要结论53-54
• 5.2 论文创新点54-55
• 5.3 存在问题55
• 5.4 展望55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60
• 作者简介60

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