不同反滤准则及其在宁南山区水库设计中的应用
2021-03-06杨佩瑶王红雨何金沙
水利水运工程学报 2021年1期
杨佩瑶,王红雨, ,张 刚,何金沙
(1. 宁夏大学 土木与水利工程学院,宁夏 银川 750021;2. 宁夏大学 旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心,宁夏 银川 750021)
水库蓄水后,在渗透压力作用下,库水通过坝体或坝基形成渗透水流。渗流作用会导致土体渗透变形,并影响坝体下游边坡稳定,甚至造成坝体渗透破坏[1-2]。世界大坝失事情况调查[3-5]表明,在所有事故中,由渗透变形引起的破坏占40%以上。在土石坝各类险情中,由库水渗透产生的险情所占比例也较大[6-8],渗流作用是造成土石坝破坏的重要原因之一。为防止细颗粒的流失,在防渗构筑物中设置反滤层,滤土排水,以保证渗透稳定[9]。
针对不同类型填筑土料,如何设置经济适用的反滤层,是多年来国内外学者研究的热点问题[9-10]。太沙基(Terzaghi)[10]通过工程实践和大量试验研究,最早提出用反滤层防止渗透破坏的理论和反滤准则;水道试验站(USACE WES)[11]在太沙基滤层准则的基础上,提出用河床天然砾石作为反滤料保护由细到粗的均匀砂的反滤准则;谢拉德(Sherad)[9]针对土石坝裂缝、管涌问题进行试验研究,提出主要适用于粉土和黏土的反滤准则;威特(Witt)等[12]考虑反滤料和被保护土料接触界面的情况,按照被保护土料不均匀系数的大小,给出反滤准则;莱夫勒(Lafleur)[13]针对被保护土料不同类型级配曲线,建议采用不同特征粒径表示的反滤准则;刘杰[9]通过考虑不同类型土的性质、颗粒组成等因素,进行一系列渗透稳定性研究,提出相应的反滤准则;……
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