与地基渗流区域的接触线,即是地下轮廓线,其长度称为渗径长度。 图1 水闸的地下轮廓 在土基上挡水建筑物的设计中,常要求地下轮廓线达到一定的长度,使沿该轮廓线的渗流平均坡降不超过某一允许值,以防地基产生渗透变形。若该允许平均坡降值为1/C,则要求:L=C·H式中 L为渗径长度;H为上下游最大水头差;C为允许平均渗透坡降的倒数,称为渗径系数,与地基土的类别和渗流逸出处有无反滤层有关。
挡水建筑物沿水流方向的不透水基底及其防渗设施(包括铺盖与板桩)与地基的接触线,即渗流区域的上部不透水边界线,或最上部的第一条流线。
图1为土基上的水闸,闸室上游设有防渗铺盖及板桩;闸室下游的护坦上设有排水孔,护坦下设有排水及反滤层。在水头H 的作用下,上游水通过地基向下游渗透,并经反滤层及排水从排水孔等处排出。图中所示带有箭头的渗透途径1→2→3⋯⋯→12→13→14是不透水的铺盖、板桩及底板等与地基渗流区域的接触线,即是地下轮廓线,其长度称为渗径长度。
图1 水闸的地下轮廓
在土基上挡水建筑物的设计中,常要求地下轮廓线达到一定的长度,使沿该轮廓线的渗流平均坡降不超过某一允许值,以防地基产生渗透变形。若该允许平均坡降值为1/C,则要求:
L=C·H
式中 L为渗径长度;H为上下游最大水头差;C为允许平均渗透坡降的倒数,称为渗径系数,与地基土的类别和渗流逸出处有无反滤层有关。根据大量实践经验,C值可参照下表选用。由于砂性土在渗流出口处均应设置反滤层,因而表中未列出砂性土无反滤层的C值。当闸基设有板桩时,C值可采用小值。
渗径系数C值表
由上式求得渗径长度L以后,即可根据设计要求和地基特性,并参考已建工程的经验进行地下轮廓布置,最后所采用的实际地下轮廓线长度应不小于按照上式求得的渗径长度。
地下轮廓布置总的原则是“滞渗与导渗”相结合。通常在建筑物底板上游一侧布置防渗设施(如铺盖、板桩及齿墙等),用以延长渗径,减小底板渗透压力,降低渗流的平均坡降;在下游一侧适当位置布置排水,使渗流有计划地排出,以合理控制底板渗透压力,并保证地基不产生渗透变形。
地下轮廓布置型式主要有以下四种:
Ⅰ型 仅有水平防渗设施(铺盖、浅齿墙等)的布置型式(图2,a)。这是粘性土地基的基本防渗布置型式。
Ⅱ型 铺盖与板桩结合的布置型式(图2,b),适用于无粘性土地基。
图2 地下轮廓布置型式
Ⅲ型 当不透水层埋藏深度不大时,采用截流板桩或深齿墙截断透水层(图2,c)。
Ⅳ型 底板上下游均设置板桩的布置型式(图2,d),适用于无粘性土地基,特别是双向挡水的情况。当地基土质为粉砂或极细砂时,闸室基底左右两侧也常采用板桩封闭。
所有评论仅代表网友意见