为满足坝体的单宽渗流量和坝后浸润线出逸点高度的设计要求,从理论计算上需要求出泥浆体的厚度。泥浆体的厚度可以根据土坝坝体和泥浆体渗透系数的比值,折算成与土坝坝体具有相同渗透系数的厚度〔1〕。由于泥浆体的渗透系数比坝体要小3个以上的数量级,因此折算以后的坝体加厚、渗径延长、水力坡降降低了。泥浆体厚度的确定除了上述换算法外,还可用“按泥浆固结速率设计帷幕厚度”或“按弱应力破坏设计浆体厚度”等方法确定,应用时应根据病险坝的实际需要选取〔2〕。
由泥浆体帷幕所承担的渗透坡降为
式中:Hi、hi分别为泥浆体帷幕上下游测压管水位(m);δcp为泥浆体固结硬化后的厚度(m)。从上式看出,泥浆体厚度即渗径的长度,对渗透坡降的影响最大,最敏感。工程实践也证明泥浆体越厚,渗流量越小,防渗效果越好。因此无论设计和施工,保证泥浆体达到一定的厚度对劈裂灌浆的持久性起到至关重要的作用。(www.xing528.com)
按土坝设计规范,粘土心墙的允许渗透坡降小于6~10,而按常规计算方法和一般劈裂灌浆施工达到的泥浆体厚度所得出的J值,往往大于10。但是工程实践证明J<30是安全的,其主要原因:一是通过高压泥浆对两侧坝体土的充填挤压,使泥浆体和坝体土形成一个整体,从而泥浆体附近坝体土的物理力学指标得到提高,上述公式只考虑泥浆体本身的抗渗,而实际上是泥浆体和加强了的附近坝体土的联合抗渗,泥浆体影响两边坝体土的范围一般为2~5m,所以联合抗渗的能力比只依靠泥浆体大得多;二是通常所说的允许渗透坡降,一般是指某种土料在渗流末端出口或两种填料的粒径相差较大的接触面附近,不致发生渗透破坏且又有一定安全程度的最大渗透坡降,而劈裂灌浆所形成的泥浆体帷幕是在粘土心墙内,泥浆体和坝体土都是粘性土,物理力学性能相近,在渗透力作用下,可以相互协调,提高抗渗能力,因此实际的允许渗透坡降远大于粘土心墙的允许渗透坡降;三是通过充分湿化搅拌均匀的泥浆再经过与坝土互压、固结硬化形成的泥浆体的物理力学性能,尤其是抗渗性能比填筑碾压形成的原坝体土大为提高;室内试验证明,泥浆体的渗透坡降J>50,甚至达到100以上,故式(1)计算只是定量地说明坝体内增加了一层浆体之后,所提高的抗渗能力,而不是说泥浆体前后整个水头差的压力完全由泥浆体来承担。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。