2020一级建造师考试水利水电章节讲义：渗流分析

　　1F411026 渗流分析

　　一、土石坝的渗流分析【必会】

　　内容：①确定浸润线的位置;②确定渗流的主要参数——渗流流速与坡降;③确定渗流量。(13年考点)

　　方法：水力学法和流网法。

　　水力学方法可以用来近似确定浸润线的位置，计算渗流量、平均流速和坡降。

　　二、闸基的渗流分析

　　(1)闸基渗流计算闸基地下轮廓线各点的渗透压力、渗透坡降、渗透流速及渗流量。

　　(2)方法：直线比例法、流网法和改进阻力系数法。

　　三、渗透系数

　　渗透系数的大小主要取决于土的颗粒形状、大小、不均匀系数及水温，一般采用经验法、室内测定法、野外测定法确定。

　　四、渗透变形【必会】

　　可分为：管涌、流土、接触冲刷、接触流失，最主要的是管涌和流土。

　　(一)管涌

　　1.定义：在渗流作用下，非黏性土土体内的细小颗粒沿着粗大颗粒间的孔隙通道移动或被渗流带出，致使土层中形成孔道而产生集中涌水的现象。

　　2.首先从渗流逸出处开始，然后向上游逐步发展。

　　3.一般发生在无黏性砂土、砂砾土的下游坡面和地基渗流的逸出处。黏土土料较少发生管涌。

　　(二)流土(13、14、17年考点)

　　1.定义：在渗流作用下，非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动的现象;或者黏性土土体发生隆起、断裂和浮动等现象，都称为流土。

　　2.流土现象主要发生在黏性土及较均匀的非黏性土体的渗流出口处。

　　(五)防止渗透变形的工程措施

　　1.一类是改善岩土体的结构特性，提高其抵抗渗透变形的能力。采用水泥灌浆、化学灌浆、混凝土防渗墙、局部置换等方法提高软弱破碎物质的抗渗性。

　　2.另一类是采取措施截断岩(土)体中的渗透水流或减小岩(土)体中渗透水流渗透比降，使其小于允许比降。最可靠的方法是在渗透土层中兴建防渗墙。

　　(六)反滤层和过渡层

　　1.反滤层的作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形。

　　2. 过渡层的作用是避免在刚度相差较大的两种土料之间产生急剧变化的变形和应力。反滤层可以起过渡层的作用，而过渡层却不一定能满足反滤要求。

　　3.坝的反滤层必须符合：①使被保护的土不发生渗透变形;②渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流;③不致被细粒土淤塞失效。

　　【例题•单选】在渗流作用下，非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动的现象称为( )。【2017】

　　A.管涌

　　B.流土

　　C.接触冲刷

　　D.接触损失

　　【答案】B

　　【解析】在渗流作用下，非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动的现象;或者黏性土土体发生隆起、断裂和浮动等现象，都称为流土。