工程地质学基础作业 联系客服

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由于该滑坡上部滑坡体为松散的泥岩和崩积物,而滑床区则为相对坚硬的砂岩,且滑坡提上部薄,中前部相对较厚,这就为滑坡的形成提供了理想的地质地形条件,而该滑坡区位于温暖潮湿,雨量充沛地带,多年平均降雨量在1200mm以上,并常有暴雨出现,而且基岩层相对不透水,雨水基本沿滑坡面流下,对滑坡产生软化,冲刷等作用,这些又为滑坡的最终形成提供了必备的动力条件。

2、根据资料,作主滑地质剖,进行滑坡稳定性预测; Tu??

3、提出滑坡防治方案。

根据滑坡的形成特点,可将防治措施分为如下四类:改变边坡几何形态、排

水、设置支挡结构物,和滑坡内部加固。

改变边坡几何形态:即通过消减推动滑坡产生区的物质和增加阻止滑坡产生

区的物质,或是减缓边坡的总坡度,来达到削方减载的目的。

排水:包括将地表水引出滑动区外的地表排水和降低地下水位的地下排水,如可以通过垂直排水钻孔和深部排水相结合的办法引出地表水。

设置支挡结构物:可采用在滑坡中前部设置挡墙、抗滑桩、沉井等措施来增加滑坡抗滑力,或是通过在滑坡内部设置锚杆、土锚钉等阻止滑坡滑动。

滑坡内部加固:如在滑坡体内埋入有抗拉的的单元(抗拉的金属、或是高分子材料)来改善土体的总体强度,或是通过电渗排水法、焙烧法来对土体进行土质改良,从而打达到提高土体抗滑能力的要求。

坝基土体渗透变形分析

一、目的

通过某土坝坝基工程地质条件分析,学会预测坝基渗透稳定性的步骤和方法,进—步掌握实际水力梯度、临界水力梯度和允许水力梯度的概念。

二、已知条件 1、水工设计

在某河段第四系松软地基上修筑—均质土坝,最大坝高37m,坝顶高程135m,坝顶宽5m,设计洪水位132m,坝下游相应河水位为102m,要求安全系数KC=2。 2、主要工程地质条件

坝基为全新世及晚更新世河流冲积物,岩性有粘性土、砂土及砾土,厚度10~22m,下伏基岩为志留系页岩,据坝轴线方向上第四系地层岩性及地质结构不同,可分为三个地段(见剖面图)。

剖面图I在河槽部位,河槽宽约100m,地面高程98m,坝底宽220m,岩性为砾土①,厚20m。剖面Ⅱ在漫滩部位,漫滩宽150m,地面高程100m,该段坝基具二元结构特点,坝底宽210m,上部为细砂土②,厚2m。剖面Ⅲ在一级阶地部位,阶地宽50m,地面高程105m,坝后无表水,上部为粉质亚粒土③,厚5m,下部为中砂土④,厚5m。 剖面中各层土的粒度成分如图5-4所示,各层土的物理、力学参数列于表5-1。

表5-1 坝基土体物理力学参数

参数 孔隙度n(%) 1 2 3 4 密度(g/cm3) 34 38 40 36 摩擦角φ(度) 2.75 2.65 2.44 2.50 粘聚力C侧压力系数 ξ (MPa) 36 33 25 32 0.20 0.30 0.35 0.30 渗透系数K(cm/s) 0.058 0.006 1×10-5 0.009 层号 0 0 0.01 0

三、要求

分析坝基可能发生渗透变形的地段,渗透变形的形式,计算临界水梯度及实际水力梯度,对坝基渗透稳定性进行评价,指出各段是否需要进行处理,指出处理范围及措施类型,并写 出简要文字说明。

答:由于坝基的渗透形式主要有管涌、流土、接触冲刷和接触流失等。

对于河槽部位,由于其坝底岩性为单层的碎石土,不均匀系数Cu>5;且粗细颗粒的界限粒径df= =0.0027mm,查土粒累计曲线得:细颗粒含量为70%左右,远大于35%,故可能发生的渗透形式为流土。

对于河漫滩部位,由于其坝底岩性上为细砂土,下为碎石土,且上部粗细颗粒的不均匀系数Cu>5;界限粒径df= 0.19mm,查土粒累计曲线得:细颗粒含量为40%左右,与界限值35%接近,故可能发生的渗透形式为流土或管涌。

而对于阶地部位,由于其坝底岩性上为粉质粘土,下为中砂土,且上部粘土粗细颗粒的不均匀系数Cu>5;界限粒径df= =0.20 mm,查土粒累计曲线得:细颗粒含量为20%左右,小于界限值35%,故可能发生的渗透形式为管涌。

临界水力梯度计算:由扎马林公式:Jc=(得:则各种土体的临界水力梯度分别为: 河槽碎石土:Jc=(ρs —1)(1—n)=(2.75—1)*(1—34%)+0.5n =1.325; 河漫滩细砂土:Jc=(ρs —1)(1—n)=(2.65—1)*(1—38%)+0.5n =1.213; 阶地粉质粘土:Jc=(ρs —1)(1—n)=(2.44—1)*(1—40%)+0.5n =1.064; 由于要求安全系数Kc=2; 故各土体的容许水力梯度Jy= Jc/Kc; 得:河槽碎石土:Jc=Jc/Kc =1.325/2=0.66; 河漫滩细砂土:Jc=Jc/Kc =1.213=0.60; 阶地粉质粘土:Jc =Jc/Kc=1.064=0.53;

而各地段的实际水力梯度有计算公式:

JB=(H1—H2)/(2T1+2b*k1*T1/(K2*T2))

(此公式是针对边界条件和地质结构都比较简单的双层结构地基),而对于本例中河槽部位坝基处的单层结构地基,可近似用达西公式JB=(H1—H2)/L; 河槽部位:由公式JB=(H1—H2)/L:JB=(132-102)/220=0.14;

河漫滩部位:由JB=(H1—H2)/(2T1+2bk1*T1/(K2*T2));带入数据得JB=30/(4+25.4)=1.18

阶地部位:由JB=(H1—H2)/(2T1+2bk1*T1/(K2*T2) );带入数据得JB=27/(10+3.95)=1.9