5.1.6 渗透变形的防治措施
土的渗透变形是堤坝、基坑和边坡失稳的主要原因之一,设计时应予以足够的重视。防止渗透变形的措施包括:采用不透水材料或完全阻断土中的渗流路径,增加渗透路径,减少水力坡降;也可在渗流出逸处布置减压、压重或反滤层防止流土和管涌的发生。所以基本措施是“上堵下疏”。

图5.2 确定管涌的临界水力坡降
5.1.6.1 水工建筑物渗流防治措施
1.垂直防渗
垂直防渗可用黏土、混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆和土工膜等材料。它既可以作为坝体和坝身的防渗体,也可作为透水地基的防渗体。最常用的是混凝土和塑性混凝土连续防渗墙。小浪底土石坝的地基防渗和三峡二期围堰的堰体和地基防渗都使用塑性混凝土垂直防渗墙,达到了理想的防渗效果。
2.水平铺盖
水平铺盖防渗层一般使用黏土铺筑,要求土料的渗透系数KT<10-5cm/s,铺盖厚度0.5~1.0m,允许垂直水力坡降为4~6。也可用土工膜做防渗铺盖。
3.下游压重
下游铺设压重,压重采用透水堆石。
4.排水减压井(https://www.daowen.com)
对于双层地基(上层相对不透水,下层透水),为防止堤坝背水坡脚处上层土下部受较大的向上水力坡降而发生流土,可用透水材料做成减压井,通过反滤层使下层中的水安全排出,降低土的水力坡降。
5.下游排水体
为避免堤坝的背水坡渗流出逸处发生渗透变形,可采用棱柱式排水、褥垫式排水或贴坡式排水,可使出逸点降低,避免沿坡渗流引起的冲刷。
5.1.6.2 基坑开挖渗流防治措施
1.工程降水
可采用明沟排水和井点降水的方法人工降低地下水位。
2.设置板桩
沿坑壁打入板桩,它既可以加固坑壁,同时也增加了地下水的渗流路径,减小了水力坡降。
3.水下挖掘
在基坑或沉井中用机械在水下挖掘,避免因排水而造成流砂的水头差。为了增加砂的稳定性,也可向基坑中注水,并同时进行挖掘。
基坑开挖防渗措施还有冻结法、化学加固法、爆炸法等。