本書對堤壩基巖集中滲漏通道的形成機制、探測方法進行深入的研究，并建立了基巖集中滲漏模型，討論了集中滲漏對堤內管涌的影響。針對北江大堤石角堤段堤內管涌難以根治的工程實際情況，將地質條件與綜合示蹤技術較為完整地結合起來，對其原因進行了充分的分析論證。
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目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內外堤壩破壞研究概況 3
1.2.1 管涌與流土 3
1.2.2 管涌研究現狀 4
1.3 巖體滲流及軟弱結構研究狀況 13
1.3.1 巖體裂隙滲流研究狀況 13
1.3.2 軟弱結構研究狀況 17
1.4 堤壩集中滲漏常規(guī)探測方法 19
1.4.1 電法勘探技術 20
1.4.2 CT技術 20
1.4.3 探地雷達技術 20
1.5 示蹤技術探測堤壩滲漏通道研究狀況 21
1.5.1 水的天然示蹤方法研究狀況 21
1.5.2 水的人工示蹤方法研究狀況 24
1.6 研究思路及成果 29
第2章 基巖集中滲漏通道的形成機制 31
2.1 軟弱結構面及其泥化 31
2.1.1 結構面及其分類 31
2.1.2 軟弱結構面的分類 33
2.1.3 軟弱結構面的泥化 34
2.1.4 軟弱結構面的地質特征 37
2.2 軟弱結構面滲透變形類型分析 38
2.3 軟弱結構面水流沖刷形成集中滲漏通道機制 40
2.3.1 軟弱結構面水流沖刷一般特性 40
2.3.2 土體顆粒受水流沖刷起動的臨界流速 42
2.3.3 土體顆粒受水流沖刷起動的隨機性及相應隙寬 48
2.4 軟弱結構面管涌形成機制 51
2.4.1 軟弱結構面管涌的一般特性 51
2.4.2 顆�？紫锻ǖ� 52
2.4.3 管涌發(fā)生后滲透系數的變化 54
2.5 非穩(wěn)定流下的管涌顆粒起動模型 56
2.6 軟弱結構面形成集中滲漏通道實例 60
2.6.1 紅層中形成集中滲漏通道 60
2.6.2 貝殼碎屑巖中形成集中滲漏通道 61
第3章 軟弱結構面水文地質特性室內試驗研究 62
3.1 試驗研究意義 62
3.2 巖樣浸泡與溶蝕試驗 63
3.2.1 弱風化巖樣浸泡及溶蝕試驗 63
3.2.2 強風化巖樣浸泡試驗 69
3.3 水力沖刷試驗 71
3.3.1 試驗裝置 71
3.3.2 試驗過程 72
3.3.3 試驗數據處理 75
第4章 基巖集中滲漏通道示蹤探測方法研究 79
4.1 概述 79
4.2 取樣要求及方法 80
4.3 定點取樣器——彈簧壓卡式取水器 82
4.3.1 研制背景及意義 82
4.3.2 取樣器設計與取樣實施 83
4.3.3 應用——北江大堤測壓管中定點取樣 84
4.4 考慮彌散作用的示蹤稀釋測流物理模型 84
4.4.1 微元法建立廣義稀釋定理模型 85
4.4.2 新公式的求解 88
4.4.3 與傳統(tǒng)點稀釋公式之間的聯系 89
4.4.4 垂向流的計算 90
4.5 涌水含水層水文地質參數的測定 90
4.5.1 放射性同位素示蹤劑的選擇、防護及示蹤儀器 91
4.5.2 含水層涌水性質的分類及參數測試手段 93
4.5.3 涌水含水層滲透系數K 的測定方法 95
4.5.4 誤差分析 98
4.6 工程實例 99
4.6.1 考慮彌散作用的地下水水平流速探測 99
4.6.2 涌水含水層滲透系數的測定 102
第5章 基巖集中滲漏通道的數值模擬 104
5.1 模型的建立 104
5.1.1 基本假設 104
5.1.2 模型的建立——集中滲漏模型 104
5.1.3 控制方程的建立——連續(xù)性方程與Navier-Stokes方程 106
5.2 控制方程的簡化 111
5.2.1 第四系松散層區(qū)域及過渡區(qū)域 111
5.2.2 等效平板裂隙區(qū)域 112
5.2.3 邊界條件的確定 115
5.3 數值模擬 116
5.3.1 數學模型 116
5.3.2 邊界條件及相關參數 116
5.3.3 數值模擬成果 118
5.3.4 數值模擬成果討論 122
5.3.5 數值模擬與實測資料對比 123
第6章 北江大堤紅層堤基存在集中滲漏通道及示蹤技術的綜合應用 125
6.1 概述 125
6.2 基巖紅層地質構造 128
6.2.1 區(qū)域地質 128
6.2.2 紅層新構造斷裂發(fā)育特征及巖性特征 129
6.2.3 堤基地層巖性 132
6.2.4 堤基補充鉆探 134
6.3 集中滲漏通道的形成 137
6.4 集中滲漏通道的探測 139
6.4.1 地下水流速流向探測 139
6.4.2 水化學成分及環(huán)境同位素示蹤探測 141
6.4.3 溫度場特征 145
6.4.4 連通試驗 148
參考文獻 150
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