習(xí)題三風(fēng)化殼的垂直分帶

1、習(xí)題三 風(fēng)化殼的垂直分帶一、目的1.鞏固并掌握風(fēng)化殼的概念；2.掌握在一定的地形、巖性和地質(zhì)構(gòu)造條件下，風(fēng)化殼垂直分帶的標(biāo)志及分帶方法；3.學(xué)會(huì)分析巖石風(fēng)化的影響因素。二、 工程實(shí)例武山村位于我國(guó)南方某地，氣候?qū)賮啛釒?，溫暖潮濕，?jīng)過地表測(cè)繪，勘探及實(shí)驗(yàn)工作，獲得了一系列工程地質(zhì)資料：1武山村附近地形地質(zhì)剖面；2鉆孔柱狀圖五個(gè)?，F(xiàn)已知該地區(qū)為白堊紀(jì)大片花崗巖侵入，在白堊紀(jì)末期有細(xì)精巖脈穿插于其中。最后本地區(qū)經(jīng)受一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一系列NESW向的斷裂。這些巖漿巖的強(qiáng)度較高，但因遭長(zhǎng)期風(fēng)化作用，形成了巨厚的風(fēng)化殼。現(xiàn)要在該地區(qū)修建一鐵路遂洞，此遂洞系高度為跨度各為10米和馬蹄形斷面，洞底高程為海

2、拔240.00米。為了論證該遂洞圍巖的穩(wěn)定性，必須對(duì)該地的風(fēng)化殼進(jìn)行分析。三、 要求1根據(jù)所給資料分析風(fēng)化殼垂直分帶標(biāo)志；2根據(jù)所確定的風(fēng)化殼標(biāo)志，考慮影響巖石風(fēng)化的因素，在所給地質(zhì)剖面圖上進(jìn)行風(fēng)化殼的垂直分帶；3從遂洞圍巖穩(wěn)定性的要求出發(fā)，對(duì)巖石風(fēng)化分段進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。習(xí)題三 風(fēng)化殼的垂直分帶解答：1. 根據(jù)所給資料分析風(fēng)化殼垂直分帶標(biāo)志；答：(1) 分化帶的垂直定性、及定量分帶標(biāo)志如下：表1-1 風(fēng)化殼垂直分帶的定性指標(biāo)參照標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)化分帶巖石顏色礦物顏色巖體破碎特點(diǎn)物理力學(xué)性質(zhì)聲速特性劇風(fēng)化帶原巖完全變色，常呈黃褐、棕紅、紅色除石英外，其余礦物多已變異，形成綠泥石、絹云母、蛭石、滑石、石膏

3、、鹽類及粘土礦物等次生礦物呈土狀，或粘性土夾碎屑，結(jié)構(gòu)已徹底改變，有時(shí)外觀保持原巖狀態(tài)強(qiáng)度很低，浸水能崩解，壓縮性能增大，手指可捏碎縱波聲速值低，聲速曲線擺動(dòng)小強(qiáng)風(fēng)化帶大部分變色，巖快中心部分尚較新鮮除石英外大部分礦物均已變異，僅巖快中心變異較輕,次生礦物廣泛出現(xiàn)巖體強(qiáng)烈破碎，呈巖塊、巖屑、時(shí)夾粘性土物理力學(xué)性質(zhì)不大均一，強(qiáng)度較低，巖塊單軸抗壓強(qiáng)度小于原巖的1/3，風(fēng)化較深的巖塊手可壓碎縱波聲速值較低，聲速曲線擺動(dòng)大弱風(fēng)化帶巖體表面及裂隙表面大部分變色，斷口顏色仍較新鮮沿裂隙面礦物變異明顯，有次生礦物出現(xiàn)巖體一般較好，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造清晰，風(fēng)化裂隙尚發(fā)育，時(shí)夾少量巖屑力學(xué)性質(zhì)較原巖低，單軸抗壓強(qiáng)度

4、為原巖的1/32/3縱波聲速值較高，聲速曲線擺動(dòng)較大微風(fēng)化帶僅沿裂隙表面略有改變僅沿裂隙面有礦物輕微變異，并有鐵質(zhì)，鈣質(zhì)薄膜巖體完整性較好，風(fēng)化裂隙少見與原巖相差無幾縱波聲速值高，聲速曲線擺動(dòng)較?。?）由上表分析知該風(fēng)化殼由地表向下依次可分為土壤層、殘積層和半風(fēng)化層。土壤層主要由完全風(fēng)化的紅色礦物粘土組成，其中夾有少量的礫石和碎石。殘積層一般又可分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化層。對(duì)于該風(fēng)化殼，全風(fēng)化層中花崗巖已風(fēng)化成黃色之礫質(zhì)沙土狀碎屑，巖石的原生結(jié)構(gòu)已遭破壞，礦物之間已失去結(jié)晶聯(lián)系并含有少量黏土顆粒，風(fēng)化碎屑用手搓即碎，大部分礦物已遭風(fēng)化變異，長(zhǎng)石變成高嶺石，黑云母變成蛭石，角閃石變成綠泥石，石

5、英成砂粒狀。強(qiáng)風(fēng)化層花崗巖已風(fēng)化成灰黃色之塊球體，其形狀多為圓球體，直徑2-5cm，塊球含量達(dá)40%-50%，礦物變異較輕，長(zhǎng)石風(fēng)化后成高嶺石及方解石，黑云母風(fēng)化成棕色。球體內(nèi)部巖石新鮮。中風(fēng)化層中花崗巖已風(fēng)化成黃色塊球體，并夾少量碎屑，塊球呈長(zhǎng)方形，塊球體含量達(dá)70%，礦物變異輕微。半風(fēng)化層中花崗巖新鮮，僅沿原生節(jié)理及構(gòu)造裂隙面上有輕微風(fēng)化，裂隙表面呈黃褐色或綠色，其上附有褐鐵礦，綠泥石及次生方解石。2根據(jù)所確定的風(fēng)化殼標(biāo)志，考慮影響巖石風(fēng)化的因素，在所給地質(zhì)剖面圖上進(jìn)行風(fēng)化殼的垂直分帶；（1）根據(jù)所給數(shù)據(jù)知：分帶表見表1-2， 表1-2 風(fēng)化帶高程下限表風(fēng)化帶高程下限A1(m)A2(m)A

6、3(m)A4(m)A5(m)劇風(fēng)化帶250280.5307.9326.4337.4強(qiáng)風(fēng)化帶224.5255.5271.9311.4327.9弱風(fēng)化帶221.4248.5245.4289.1324.6微風(fēng)化帶219.6245217.4287.9321.4（2）分帶圖見圖1-21簡(jiǎn)單示意圖和122風(fēng)化殼的垂直分帶詳圖：武當(dāng)村風(fēng)化殼的垂直分帶圖3從遂洞圍巖穩(wěn)定性的要求出發(fā)，對(duì)巖石風(fēng)化分段進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。答：（1）從圖中我們可以看出: 本地區(qū)經(jīng)受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一系列NESW向的斷裂構(gòu)成風(fēng)化營(yíng)力（水、氣等）深入巖石內(nèi)部的良好通道，加深和加速巖石風(fēng)化，造成此處附近巖石風(fēng)化深度增大，使風(fēng)化帶界線在斷裂處呈

7、現(xiàn)凹向下的形態(tài)。構(gòu)造帶的發(fā)育也對(duì)鉆孔柱狀圖資料，尤其是定量資料有較大的影響，常常會(huì)使某些地量指標(biāo)出現(xiàn)異常（如巖心采取率變小、單位吸水量變大等），這點(diǎn)在實(shí)踐中應(yīng)予以注意。（2）從圖中我們還發(fā)現(xiàn)：在白堊紀(jì)末期侵入該處花崗巖的細(xì)晶巖脈，對(duì)風(fēng)化的抵抗能力很強(qiáng)，有效的保護(hù)了其下部的花崗巖不受風(fēng)化的侵蝕。細(xì)晶巖脈主要成分為石英，化學(xué)穩(wěn)定性大，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，使得風(fēng)化帶界線全部分布在巖脈的上部，地質(zhì)剖面圖NE50°方向的風(fēng)化帶界線深度變淺，向地表集中（本來此處地形較平緩，風(fēng)化條件良好，風(fēng)化深度會(huì)很深）。（3）地形條件對(duì)風(fēng)化作用的進(jìn)程和風(fēng)化產(chǎn)物的積存起重要的控制作用，因而影響著巖石風(fēng)化類型和速度以及風(fēng)

8、化巖的厚度。從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)：風(fēng)化帶界線形狀大體上同地表面.且在地質(zhì)剖面圖中到左部受斷裂和細(xì)晶巖脈影響較小處，表現(xiàn)出來的地勢(shì)的陡緩對(duì)風(fēng)化程度的影響來（陡峭地區(qū)，水加速流動(dòng)，剝蝕較強(qiáng)，新鮮基巖易于暴露，故以物理風(fēng)化為主且風(fēng)化層厚度較??；平坦低洼地區(qū)排水條件差，深入巖石的水量較大，以化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化為主，有助于風(fēng)化達(dá)到較深的深度。）。（4）對(duì)隧洞圍巖穩(wěn)定性的簡(jiǎn)要論證：由于遂洞圍巖的穩(wěn)定性在教學(xué)中不做要求，對(duì)此也知之甚少，故在此只做簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。從圖3-2風(fēng)化帶的劃分中我們易知：隧洞易失穩(wěn)部位為洞前部（地質(zhì)剖面圖的左側(cè)出口）和隧洞與斷裂相交出。這兩個(gè)部位分別由于地形和斷裂的影響，圍巖風(fēng)化程度大，巖石

9、強(qiáng)度變低，容易造成隧洞失穩(wěn)破壞。應(yīng)采取相適宜的防治措施加以處理。綜知：由題目2中的武山村地質(zhì)剖面風(fēng)化殼垂直分帶示意圖可以看出，隧道的前半段（即從前200米左右）處于該花崗巖體的殘積層下方，特別是前100米隧道處于花崗巖的中風(fēng)化層處，此處花崗巖已風(fēng)化成黃色塊球體，并夾少量碎屑，塊球呈長(zhǎng)方形，塊球體含量達(dá)70%，礦物變異輕微，所以整體強(qiáng)度會(huì)明顯降低，長(zhǎng)時(shí)間作用下，隧道上方風(fēng)化的巖石容易發(fā)生崩塌等自然災(zāi)害，使隧道存在安全隱患，應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)措施。習(xí)題四 巖村滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)一、目的學(xué)會(huì)滑坡機(jī)理分析、穩(wěn)定性定價(jià)和定量計(jì)算的基本方法，了解滑帶土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選擇的基本途徑，掌握滑坡防治工程要點(diǎn)。二、滑坡

10、概況l、自始地理 巖村滑坡位于四川盆地某城市市中區(qū)，地處長(zhǎng)江和佳江的交匯地帶，呈半島狀，土地資源十分緊張。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展的80年代，市中區(qū)斜坡土地得到了大量的利用，交通線路不斷改進(jìn)，高層建筑逐漸增多。但與此同時(shí)滑坡災(zāi)害事件也日趨嚴(yán)重，巖村滑坡就是災(zāi)害之一。 該地區(qū)屬于亞熱帶氣候，溫暖潮濕，雨量充沛，多年平均降雨量在1200mm以上，并常有暴雨出現(xiàn)。長(zhǎng)江和佳江是市中區(qū)兩大地表水系，水位年平均變化幅度達(dá)20m以上，平均低水位158m，高水位181m，1981年為百年一遇的特大洪水，水位達(dá)193m，正在籌建中的三峽工程，按175m蓄水方案修建大壩，該地區(qū)最高拱水位將達(dá)205m左右。2、地質(zhì)概況滑

11、坡區(qū)基巖地質(zhì)構(gòu)造屬川東隔檔式褶皺中的一復(fù)向斜內(nèi)部，巖層產(chǎn)狀平緩，傾角10°以下，傾向在SW200°270°范圍變化。無明顯的斷裂構(gòu)造，優(yōu)勢(shì)節(jié)理產(chǎn)狀：75°82°；346°<81°，263°<85°。 基巖地層為侏羅系（J25）泥巖砂巖互層，為內(nèi)陸河潮沉積，呈紫紅色。相對(duì)堅(jiān)硬的砂巖組成了滑坡區(qū)的上部平臺(tái)狀地形，泥巖及崩積物則組成斜坡主體。崩積物(Q4col)主要由砂巖塊石及泥巖風(fēng)化粘土組成，厚度分布特點(diǎn)是斜坡上部薄，中前部相對(duì)較厚。人工堆石為近期在砂巖體中開挖地下洞室而堆棄于斜坡后部的基巖大塊石

12、?；聟^(qū)屬河流侵蝕、剝蝕的低山丘陵地貌，斜坡頃部為平臺(tái)，河谷岸坡的坡度由上至下逐漸變緩，在縱剖面上呈內(nèi)凹的地形。 下伏基巖相對(duì)不透水，為弱含水層。據(jù)洞室調(diào)查，基巖洞室絕大多數(shù)為干洞，偶見裂隙有滲水現(xiàn)象。斜坡地帶入滲的地表水則匯集于基巖頃面，形成崩積層中的上層滯水。 該地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不強(qiáng)烈，屬受活斷裂包圍的穩(wěn)定地塊，地震基本烈度為度。3、滑坡特征滑坡主滑方向?yàn)镹W方向，后緣有一系列NE-SW方向的拉張裂縫，居民建筑物受到嚴(yán)重影響。據(jù)調(diào)查，人工洞室開挖于1970-1980年之間，地面裂縫最早發(fā)現(xiàn)在1981年。1981年四川盆地普降暴雨，江河水位達(dá)百年一遇特大水位。目前，滑坡的活動(dòng)已嚴(yán)重威脅經(jīng)由滑坡

13、區(qū)的主干公路的正常通車。滑坡現(xiàn)處于蠕滑階段，且在每年的雨季，位移明顯增大。 巖村滑坡平面圖三、要求1、分析巖村滑坡的形成機(jī)理；2、根據(jù)資料，作主滑地質(zhì)剖，進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)(三峽水庫蓄水對(duì)該滑坡的影響)；3、提出滑坡防治方案。習(xí)題四 巖村滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)解答：1、分析巖村滑坡的形成機(jī)理:答：根據(jù)巖村滑坡的滑坡特征可知，巖村滑坡的地面裂縫最早發(fā)現(xiàn)在1981年，而滑坡上的人工洞室開挖于1970-1980年之間，再加上該滑坡上部滑坡體為松散的泥巖和崩積物增加了滑坡體的重量，而滑床區(qū)則為相對(duì)堅(jiān)硬的砂巖，且滑坡體上部薄，中前部相對(duì)較厚，這就為滑坡的形成提供了理想的地質(zhì)地形條件。該滑坡區(qū)位于溫暖潮濕，雨量充

14、沛地帶，多年平均降雨量在1200mm以上，并常有暴雨出現(xiàn)，而且基巖層相對(duì)不透水，雨水基本沿滑坡面流下，對(duì)滑坡產(chǎn)生軟化，沖刷等作用，這些又為滑坡的最終形成提供了必備的水動(dòng)力條件。2、根據(jù)資料，作主滑地質(zhì)剖，進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)(三峽水庫蓄水對(duì)該滑坡的影響)；圖2-1巖村滑坡平面圖計(jì)算剖面的選取和計(jì)算模型的建立依據(jù)勘察過程中鉆孔的布置情況,選取上圖的A-A剖面作為計(jì)算剖面。剖面圖如下：該剖面可以利用最多的鉆孔資料,同時(shí)也大致反映了主滑線的特征。本文用剩余推力法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性系數(shù)。將主滑體進(jìn)行條塊劃分,建立穩(wěn)定性計(jì)算的模型。在條塊劃分的過程中,條塊的多少和條塊界線的位置都會(huì)影響最終計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和計(jì)

15、算的繁雜性。所以在該剖面的條塊劃分過程中,考慮了地形、地下水和滑動(dòng)面的形態(tài)因素,做到盡量準(zhǔn)確又保證計(jì)算的簡(jiǎn)易性。在分析過程中,考慮了以下七種工況:，見下表2-1所示表2-1 工況工況1、旱季（175m庫水位）2、飽和地下水（暴雨，175m庫水位）3、旱季205m庫水位4、205m庫水位+飽和地下水（暴雨）5、旱季205m庫水位+地震烈度VI度6、205m庫水位+飽和地下水（暴雨）+地震烈度VI度7、205m庫水位下降至175m庫水位由“巖村滑坡剖面圖”得到相關(guān)數(shù)據(jù)如表2-2：表2-2 巖村滑坡面相關(guān)數(shù)據(jù)上部角下部角 面積 滑面長(zhǎng)563021.50857.8303049.09749.253028

16、47.338510.24282868.515311.99282886.700312.99282882.624310.64283858.81747.473838100.639410.413811100.74849.341111142.843516.891115130.737617.96151540.003211.12根據(jù)實(shí)際情況編程計(jì)算分析滑坡的穩(wěn)定性，剪切頁面如下：圖2-2 輸入數(shù)據(jù)圖2-3 輸入數(shù)據(jù)圖2-4 輸出數(shù)據(jù)圖2-5 滑坡分析結(jié)果經(jīng)以上分析結(jié)果得知在氣候狀態(tài)良好的情況下，滑坡不穩(wěn)定。其他工況，輸入相應(yīng)的“安全系數(shù)”、“內(nèi)摩擦角”、“粘聚力”、“重度”等以分析相應(yīng)情況下的滑坡穩(wěn)定性問題

17、。（2）滑坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)：經(jīng)查閱資料（網(wǎng)上論文概述中提到）該邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為：Fs=1.04根據(jù)湖北省三峽庫區(qū)滑坡防治地質(zhì)勘察與治理工程技術(shù)規(guī)定中有關(guān)滑坡防治工程分級(jí)要求以及結(jié)合該滑坡工程的實(shí)際情況，綜合各方面的因素確定本區(qū)滑坡坡等級(jí)為級(jí)，并根據(jù)其規(guī)模和重要性確定：穩(wěn)定性系數(shù)1.05時(shí)滑坡穩(wěn)定；1.00穩(wěn)定性系數(shù)1.05時(shí)欠穩(wěn)定；穩(wěn)定性系數(shù) 1.00時(shí)則不穩(wěn)定。通過對(duì)滑坡所在區(qū)域的地質(zhì)概況的分析，巖村滑坡是在降雨、河流侵蝕和人類工程活動(dòng)的影響下而發(fā)生的斜坡變形過程。根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算可知，該滑坡體在未來三峽水庫蓄水、水位波動(dòng)以及降雨等因素的作用下，滑坡穩(wěn)定性大為降低，滑坡體將會(huì)出現(xiàn)整體失穩(wěn)現(xiàn)

18、象。結(jié)合相關(guān)模擬結(jié)果可得出該滑坡成因主要有以下五點(diǎn)：(1)地形的影響巖村滑坡體所在位置地面傾斜度較大，這使得滑坡體的自重大部分轉(zhuǎn)化為了滑坡的下滑力，只剩下一小部分的滑坡體的自重來提供抗滑力。(2)上部加荷的影響巖村滑坡體上部常年有崩積物和人工堆石堆積在滑體上部，增大了滑坡體的下滑力。(3)地下水的影響巖村滑坡體所在位置有較高的地下水位，這就增加了滑頗體的自重，故對(duì)巖村滑坡體產(chǎn)生了較大的浮托力；同時(shí)，地下水還極大的降低了滑帶土體的強(qiáng)度參數(shù)；另外，由于佳江從巖村滑坡下部經(jīng)過，可能會(huì)對(duì)巖村滑坡體產(chǎn)生一定的切割侵蝕作用。(4)滑帶土的工程性質(zhì)的影響巖村滑坡帶有較為劇烈的風(fēng)化帶，劇烈的風(fēng)化使得滑坡帶附近

19、巖土體強(qiáng)度參數(shù)較低，因此劇烈的風(fēng)化帶是導(dǎo)致滑坡體滑動(dòng)的另一個(gè)重要原因。(5)人類活動(dòng)的影響在 200 m和 210 m高程之間修筑的公路, 對(duì)滑坡產(chǎn)生一定影響。3、提出滑坡防治方案。答：根據(jù)滑坡的形成特點(diǎn)，可將防治措施分為如下四類：改變邊坡幾何形態(tài)、排水、設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物，和滑坡內(nèi)部加固。（1）改變邊坡幾何形態(tài)：即通過消減推動(dòng)滑坡產(chǎn)生區(qū)的物質(zhì)和增加阻止滑坡產(chǎn)生區(qū)的物）質(zhì)，或是減緩邊坡的總坡度，來達(dá)到削方減載的目的。（2）排水：包括將地表水引出滑動(dòng)區(qū)外的地表排水和降低地下水位的地下排水，如可以通過垂直排水鉆孔和深部排水相結(jié)合的辦法引出地表水。（3）設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物：可采用在滑坡中前部設(shè)置擋墻、抗滑樁

20、、沉井等措施來增加滑坡抗滑力，或是通過在滑坡內(nèi)部設(shè)置錨桿、土錨釘?shù)茸柚够禄瑒?dòng)。（4）滑坡內(nèi)部加固：如在滑坡體內(nèi)埋入有抗拉的的單元（抗拉的金屬、或是高分子材料）來改善土體的總體強(qiáng)度，或是通過電滲排水法、焙燒法來對(duì)土體進(jìn)行土質(zhì)改良，從而打達(dá)到提高土體抗滑能力的要求。代碼附錄：不同的工況輸入不同的內(nèi)摩擦角、粘聚力以及重度，以分析滑坡的穩(wěn)定性，下面就天氣良好情況，應(yīng)用已編好的程序分析如下：#include <iostream.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>void get

21、();void jielun();.void input(float);float En15,a156,weight; void get() FILE *fp; fp=fopen("shuju.txt","r");int i=0;fscanf(fp,"上部角 下部角 面積 滑面長(zhǎng) 內(nèi)摩擦角 粘聚力 重度n");dofscanf(fp,"%f%f%f%f",&ai1,&ai2,&ai4,&ai6);ai3=weight;ai5=ai3*ai4;i+;while(!feof(fp);vo

22、id jielun()int h=0;if(En14<=0)cout<<" 滑坡是安全的 "<<endl;else cout<<endl<<endl<<" 滑坡不安全 "<<endl; void main()float fs,y,c;cout<<"input the basic message"<<endl; cout<<"請(qǐng)輸入安全系數(shù)"<<endl;cin>>fs;cout&

23、lt;<"請(qǐng)輸入內(nèi)摩擦角"<<endl;cin>>y;cout<<"請(qǐng)輸入粘聚力"<<endl;cin>>c;cout<<"請(qǐng)輸入重度"<<endl;cin>>weight; get();system("cls");cout<<"前角 "<<"后角 "<<"面積 "<<"重度 "<&

24、lt;"滑面長(zhǎng)度 "<<endl;int n;for(n=0;n<15;n+)cout<<an1<<" "<<an2<<" "<<an4<<" "<<an3<<" "<<an6<<endl;getchar(); int m=0; En0=a05*sin(a02)-1/fs*(a05*cos(a02)+c*a06);float p=En0;system(&quo

25、t;cls");cout<<"滑塊 0"<<" 剩余推力為："cout<<Enm<<endl;for(m=1;m<15;m+)Enm=am5*sin(am2)-1/fs*(am5*cos(am2)+c*am6)+p*(cos(am1-am2)-1/fs*sin(am1-am1)*tan(y);cout<<"滑塊 "<<m<<" 剩余推力為："if(Enm<0)cout<<"0"&

26、lt;<endl;Enm=0;else cout<<Enm<<endl;p=Enm;jielun();習(xí)題五 壩基土體滲透變形分析一、目的通過某土壩壩基工程地質(zhì)條件分析，學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)壩基滲透穩(wěn)定性的步驟和方法，進(jìn)步掌握實(shí)際水力梯度、臨界水力梯度和允許水力梯度的概念。二、已知條件1、水工設(shè)計(jì)在某河段第四系松軟地基上修筑均質(zhì)土壩，最大壩高37m，壩頂高程135m，壩頂寬5m，設(shè)計(jì)洪水位132m，壩下游相應(yīng)河水位為102m，要求安全系數(shù)KC=2。2、主要工程地質(zhì)條件 壩基為全新世及晚更新世河流沖積物，巖性有粘性土、砂土及礫土，厚度1022m，下伏基巖為志留系頁巖，據(jù)壩軸線方

27、向上第四系地層巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，可分為三個(gè)地段(見剖面圖)。 剖面圖I在河槽部位，河槽寬約100m，地面高程98m，壩底寬220m，巖性為礫土，厚20m。剖面在漫灘部位，漫灘寬150m，地面高程100m，該段壩基具二元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，壩底寬210m，上部為細(xì)砂土，厚2m。剖面在一級(jí)階地部位，階地寬50m，地面高程105m，壩后無表水，上部為粉質(zhì)亞粒土，厚5m，下部為中砂土，厚5m。 剖面中各層土的粒度成分如圖5-4所示，各層土的物理、力學(xué)參數(shù)列于表5-1。表5-1壩基土體物理力學(xué)參數(shù)參數(shù)層號(hào)孔隙度n(%)密度(g/cm3)摩擦角(度)粘聚力C（MPa）側(cè)壓力系數(shù) 滲透系數(shù)K(cm/s)01342.

28、75360.200.05802382.65330.300.0060.013402.44250.351×10-504362.50320.300.009三、要求分析壩基可能發(fā)生滲透變形的地段，滲透變形的形式，計(jì)算臨界水梯度及實(shí)際水力梯度，對(duì)壩基滲透穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出各段是否需要進(jìn)行處理，指出處理范圍及措施類型，并寫出簡(jiǎn)要文字說明。習(xí)題五 壩基土體滲透變形分析解答：分析壩基可能發(fā)生滲透變形的地段，滲透變形的形式，計(jì)算臨界水梯度及實(shí)際水力梯度，對(duì)壩基滲透穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出各段是否需要進(jìn)行處理，指出處理范圍及措施類型，并寫出簡(jiǎn)要文字說明。答：由于壩基的滲透形式主要有管涌、流土、接觸沖刷和接觸流失等。對(duì)于河槽部位，由于其壩底巖性為單層的碎石土，不均勻系數(shù)Cu>5；且粗細(xì)顆粒的界限粒徑df= =0.0027mm,查土粒累計(jì)曲線得：細(xì)顆粒含量為70%左右，遠(yuǎn)大于35%，故可能發(fā)生的滲透形式為流土。對(duì)于河漫灘部位，由于其壩底巖性上為細(xì)砂土，下為碎石土，且上部粗細(xì)顆粒的不均勻系數(shù)Cu>5；界限粒徑df= 0.19mm,查土粒累計(jì)曲線得：細(xì)顆粒含量為40%左右，與界限值35%接近，故可能發(fā)生的滲透形式為流土或管涌。而對(duì)于階地部位，由于其壩底巖性上為粉質(zhì)粘土，下為中砂土，且上部粘土粗細(xì)顆粒的不均勻系數(shù)Cu>5