堤基管涌模型试验的流速示踪与发展过程

进行了管涌砂槽模型试验研究,观察到了管涌发生、发展和导致溃堤的全过程,得到了相应的堤基管涌破坏的临界水平平均水力坡降。试验结果表明,堤基管涌的发展,在水头低于临界水头时,发展至一定程度后达到自愈,管涌通道不会与上游连通,其宽度和深度有限,不会发生管涌溃堤事故。水头超出l临界水头后,管涌持续向上游发展并与外水连通,连通管道内水流的水力冲刷最终导致溃堤破坏。     

单层和双层堤基管涌砂槽模型试验研究

针对典型的单层和双层堤基进行了管涌机理的砂槽模型试验研究,观察并分析了管涌发生、发展并导致溃堤的机理和过程。试验结果表明,单层和双层堤基管涌发展的机理、通道形状和位置均相似,管涌破坏均发生在透水层的顶面,低于临界水头时,管涌仅在一定范围内发展并最终停止,管涌通道不会与江(河)水连通,一旦超过临界水头,管涌通道持续发展并最终与江(河)水连通,连通管流的强力冲刷最终导致堤基整体破坏和溃堤。但是,单层和双层堤基管涌破坏的水平平均临界水力比降不同,且前者大于后者,对试验用粉细砂,前者为0·278,后者为0·214。     

堤基管涌微观机理模型试验研究

本文从微观角度出发,开展小尺寸模型试验,采用显微镜和数码成像系统对管涌土体进行局部放大摄录,通过常规观察试验现象和数字图像识别分析不同水头下管涌土体颗粒级配,分析了管涌发展过程中随水头变化的土体颗粒位移和流失规律,从宏观和微观角度共同阐释了管涌发生、发展的机理。试验结果表明,堤基管涌发生、发展的微观颗粒流失过程与宏观现象一致,管涌发生、发展的过程从微观角度即表现为颗粒位移并流失的过程。通过微观颗粒位移与宏观管涌通道发展相结合分析,更深层次剖析了管涌发展的机理。本研究对于管涌数学模型和数值模型的建立、提高管涌防治技术水平等具有参考意义。     

管涌破坏机理模型试验覆盖层模拟方法的影响研究

该文利用砂槽模拟北江大堤双层堤基．即二元堤基,研究二元堤基表层弱透水层对管涌破坏变形的影响,提出在不同性质以及压重的覆盖层条件下,管涌破坏上溯发展的机理并不一样,同时由于以往试验研究多采用刚性覆盖层,因此．仅仅模拟的是闸底板冲刷现象,得出的临界水力坡降明显偏小。通过此次试验现象和结构表明,堤防管涌破坏同上覆盖层的容重、层与层之间的摩擦系数等有关。因此,与本试验临界水力坡降值相比较,实际堤防管涌破坏临界坡降还大于此试验值。     

堤基管涌发生发展过程的试验模拟

通过比例为1∶100的有机玻璃模型槽进行模型试验,模拟二元堤基条件及不同防渗墙深度下,堤基内管涌的发生和发展过程.利用拍照还原等方式,得到管涌口出砂面积;并采用彩色砂作为示踪材料,切片观察测量管涌发生后试样的局部剖面.从而验证了二元结构堤基的渗透破坏模式为:首先在上层弱透水层中发生流土,然后在强、弱透水层之间发生自下游向上游的逐步潜蚀冲刷.并且从试验得到了一些悬挂式防渗墙深度及堤基土密度与管涌发展之间的定量关系.     

不同结构堤基渗流的数值模拟和管涌临界条件

利用有限元分析软件模拟双层堤基、三层堤基以及多层堤基内部的水力梯度分布,将堤基内部各区域的水力梯度与相应的允许水力梯度进行比较,最终确定堤基管涌发生的临界上游水头.三层堤基和多层堤基中,堤基内部存在细砂夹层,随着细砂夹层埋深的增加,管涌发生的临界上游水头逐渐增大,通道深度不断增加,管涌破坏发生的标志是细砂夹层被冲破,发...     

双层堤基管涌动态发展的有限元模拟

提出了模拟堤基管涌动态发展的概化模型,编制了相应的计算程序,用砂槽模型试验结果进行了验证,并对双层堤基管涌发展过程中的渗流场特点进行了计算分析,对有限元计算中的参数取值进行了探讨。     

双层堤基的井涌破坏与无害管涌

双层堤基水文地质结构特殊，堤基承压水常具独特的“渗而不流”特征。在“不流”条件下，堤后盖层薄弱处受超高承压水头顶裂破坏，产生的局部冒水孔实属承压自流井，由此形成的管涌实质为井涌。底部进水的承压井流影响范围不大，井涌的破坏范围更小，据此可区分出有害管涌与无害管涌。前者局限于堤脚附近，小范围压渗为首选方案；对后者，既无需专门防治，更不必追求根治。     

砂基堤防管涌模型试验和产生机理分析

针对典型的堤基进行了管涌机理的砂槽模型试验研究,观察并分析了管涌发生、发展并导致溃堤的机理和过程。试验结果表明,堤基管涌发展的机理、通道形状和位置均相似,管涌破坏均发生在透水层的顶面,低于临界水头时,管涌仅在一定范围内发展并最终停止,管涌通道不会与江（河）水连通,一旦超过临界水头,管涌通道持续发展并最终与江（河）水连通,连通管流的强力冲刷最终导致堤基整体破坏和溃堤。     

堤基管涌破坏特性研究进展

堤基管涌是汛期堤防工程中常见的一种渗透变形现象,严重影响堤防工程和堤防保护区内生命财产安全。堤基管涌因其隐蔽性、危害性、复杂性和难以预测性,其发展机理和破坏特性的研究一直是国内外研究的热点和难点。通过对国内外相关研究进展进行总结,从经验方法、数学模型、物理模型试验和数值模拟这四类主要研究方法分别评述了现有的研究成果。在此基础上,根据管涌研究水平的现状和管涌防治工作的需求,提出未来研究的几个方向。     

荆江沙基堤防的管涌险情抢护与防治

介绍管涌险情的成因，“外截内导”的指导原则，“围井导滤”和“蓄水反压”的抢护方法，“出清水不带泥沙”的管涌险情控制标志．防止管涌的主要方法是前堵后排（ 导） 或前堵后压，以排为主，截、排、压兼施，延长渗径，改变堤基的渗流状态．采用填筑堤内平台，使覆盖层的厚度与水头差相等，是防止管涌险情发生的有效方法．     

堤坝下游管涌险情发生的临界流速和渗流量及其防汛应用

引用水力学中单个潜水球体起动平衡时的阻力系数试验曲线,结合颗粒土料的渗流阻力试验中孔隙率的关系,提出了鉴别堤坝下游地基各土层发生管涌的临界流速和渗水量观测方法。为方便计算还给出了阻力系数试验曲线的不同流态(达西流和非达西流)经验公式。为应用方便,又算出常规土层的管涌临界流速和渗水量的对照表格,供汛期防洪查用。现场实施只...     

综合示踪方法探测陡河水库堤基渗流场

从堤基渗流的角度分析陡河水库发生堤防渗漏的原因,阐述了应用人工同位素示踪和天然示踪技术探测陡河水库渗漏的原理和方法,综合分析了陡河水库左坝凤山区段的渗流场特征,证明了水库左坝凤山区段存在的广泛发育的溶蚀现象及由此形成的基岩渗漏通道是造成水库每年大量库水渗漏的直接原因。     

透水地基上填土成层土坝的渗流特性及加固措施的研究

本文以黄泥埠土坝断面为研究代表,对填土成层土坝进行了无防渗设施、垂直防渗、水平防渗、坝下游挖排水沟及防排结合的十多组方案的渗流电拟试验,并且分析了不同防渗措施的渗流状态,基本摸清了透水地基上填土成层土坝的渗流特性,提出了这类土坝分别采用以防为主、挖排水沟及防排结合加固方案,其适用条件及采用相应的渗流控制措施时应注意的问题,为治理这种特殊类型土坝的险情提供了科学的依据。     

荆江大堤堤基管涌破坏

本文探讨荆江大堤堤基管涌和管涌破坏的机理。文中阐述了荆江大堤渗流稳定问题的主要特点:(1)管涌发生并不一定管涌破坏;(2)管涌发生的地点有近有远;(3)堤基渗流破坏的最终形式是流土;(4)管涌的扩展是一随机过程。在理论分析和模型试验的基础上,给出核算堤基渗流稳定的方法和公式。据此,用可靠性分析方法确定荆江大堤保护范围。实例证明本文的方法和公式是正确的。用本文的方法可以大大节约整险加固工程投资。     

安庆广济江堤双层地基渗流分析及工程措施

渗流破坏特别是管涌，是江堤失事的重要原因。安庆广济江堤部分堤段堤基上层是弱透水覆盖层，下层是强透水砂层，为典型的双层结构地基。1998年汛期多处发生管涌。设计采用规范公式和有限元进行渗流分析，结合实际情况，不同的堤段分别采取了垂直截渗墙、减压井和盖重等工程措施，对堤基进行加固处理。     

堤坝渗流管涌耗散结构形成机制

通过对堤坝系统结构特征的分析,表明堤坝系统是一个由许多子系统组成的、复杂的开放系统,系统内部的相互作用是非线性的,在渗流作用下由近平衡态逐渐演化至远离平衡态,当外界条件的变化达到一定阀值时,可以形成有序的耗散结构。采用耗散结构理论系统分析了渗流管涌演化过程中耗散结构的形成机制。研究结果表明,堤坝渗流管涌演化过程经历了近平衡态、临界非平衡相变和远离平衡态3个阶段,并最终形成有序的耗散结构。最后通过对渗流过程中系统能量变化的分析,建立了系统的熵变模型,提出了渗流管涌稳定的临界条件。     

软土地区堤防挡土墙地基容许承载力的计算分析

软土地区堤防存在挡土墙地基容许承载力不足、地基土产生剪切破坏而出现堤防土石体失稳破坏或沿小圆弧滑动情况。分析挡土墙两侧为非对称荷载时的地基容许承载力的计算条件与方法，得出近似计算公式，并提出防止堤防土石体滑动的工程措施。