陜北兩種筑壩土料滲透破壞機(jī)理的對比試驗(yàn)研究.pdf

1、為了解決陜北淤地壩滲透破壞的問題，本次試驗(yàn)以陜北地區(qū)淤地壩中粉質(zhì)壤土和砂質(zhì)壤土兩種常用筑壩土料為研究對象，通過自制滲透變形儀模擬滲透破壞發(fā)展過程，計(jì)算臨界水力坡降，運(yùn)用激光粒度儀、電子顯微鏡等儀器探究滲透破壞的微觀的發(fā)生發(fā)展過程，對滲透破壞機(jī)理進(jìn)行研究，為現(xiàn)場筑壩及損壞壩的修復(fù)提供理論支持與依據(jù)。
　　本論文主要的結(jié)論有:
　　(1)筑壩土料試樣滲透破壞的臨界水力坡降與破壞過程的結(jié)論
　　1)根據(jù)室內(nèi)滲透變形試驗(yàn)得出，

2、中粉質(zhì)壤土在壓實(shí)度為1.50g/cm3、1.55g/cm3和1.60g/cm3的臨界水力坡降分別為3.28、4.68和6.78;砂質(zhì)壤土在壓實(shí)度為1.50g/cm3、1.55g/cm3和1.60g/cm3的臨界水力坡降分別為2.28、3.38和4.18;
　　2)在相同的壓實(shí)度下，中粉質(zhì)壤土的臨界水力坡降高于砂質(zhì)壤土，但滲流排水效果遠(yuǎn)差于砂質(zhì)壤土，顆粒級配上中粉質(zhì)壤土的連續(xù)性好于砂質(zhì)壤土，滲透破壞的時間上砂質(zhì)壤土遠(yuǎn)大于中粉質(zhì)壤土;

3、
　　3)對于同種筑壩土樣，臨界水力坡降和滲流速度與壓實(shí)度均成線性相關(guān)關(guān)系，壓實(shí)度越大，臨界水力坡降越大，抗?jié)B性能越好。
　　(2)試驗(yàn)土樣分層探求滲透破壞發(fā)展規(guī)律結(jié)論
　　對于中粉質(zhì)壤土試驗(yàn)土樣中，第三層土樣即整體的中下游位置及第四層土樣即整體試樣的下游位置最容易發(fā)生滲透破壞變形。對于砂質(zhì)壤土而言，第四層土樣即下游處容易出現(xiàn)斷層，發(fā)生滲透破壞。
　　(3)滲透破壞試樣的微觀研究結(jié)論
　　1)在同種壓實(shí)度下

4、，中粉質(zhì)壤土的顆粒平均直徑與孔隙率整體均大幅度小于砂質(zhì)壤土;孔隙平均直徑略小于同壓實(shí)度下的砂質(zhì)壤土;粒徑圓度與砂質(zhì)壤土差別不大;
　　2)在同種筑壩土料試驗(yàn)中，壓實(shí)度1.60g/cm3下的試樣孔隙率和孔隙平均直徑均小于壓實(shí)度1.50g/cm3的試樣，但顆粒平均直徑和顆粒圓度相比差別不大;
　　3)在同種筑壩土料同壓實(shí)度情況下，中粉質(zhì)壤土其土柱由下至上層土樣的顆粒平均直徑與孔隙率均呈現(xiàn)遞減趨勢，但10-15cm層小于15-20

5、cm層;孔隙平均直徑均呈現(xiàn)增大趨勢。砂質(zhì)壤土其土柱由下至上層土樣的顆粒平均直徑和孔隙率均呈現(xiàn)遞減趨勢;孔隙平均直徑均呈現(xiàn)增大趨勢。兩種土料的粒徑圓度的變化趨勢均不明顯。
　　(4)滲透破壞泥沙顆粒組成結(jié)構(gòu)分析結(jié)論
　　1)對于同一種筑壩土料，在不同的壓實(shí)度下，滲透破壞產(chǎn)生的滲流泥沙的顆粒級配變化不大;
　　2)對于在相同壓實(shí)度下兩種筑壩土料的滲透破壞產(chǎn)生的滲流泥沙對比，中粉質(zhì)壤土試樣中滲流泥沙的顆粒級配中小顆粒組成比例