6.2　渗流计算及渗透稳定验算

6.2.1　堤坝渗流坡降及出逸坡降应按下列水位计算：

1　设计高潮（水）位；

2　潮水降落时临海侧堤身内的水位；

3　施工期间的高潮（水）位。

6.2.2　渗流应按堤身和地基渗透系数各向异性进行计算。计算渗透流量时宜采用土层渗透系数的大值平均值，计算水位降落时的浸润线宜用小值平均值。

6.2.3　渗透稳定应进行下列判断和验算：

1　管涌、流土、接触冲刷或接触流失等土的渗透变形类型；

2　堤身和堤基土体的渗透稳定；

3　堤坝背海侧渗流出逸段的渗流坡降。

6.2.4　无黏性土渗透变形形式的判别应符合下列规定：

1　不均匀系数不大于5的土，其渗透变形为流土。

2　对于不均匀系数大于5的土，可采用下列方法判别：

1）流土：

Pc≥35%　　　（6.2.4-1）

2）过渡型取决于土的密度、粒级、形状：

25%≤Pc＜35%　　　（6.2.4-2）

3）管涌：

Pc＜25%　　　（6.2.4-3）

式中：Pc——土的细粒颗粒含量，以质量百分率计（%）。

4）级配不连续的土，级配曲线中颗粒含量小于或等于3%的平缓段，粗细粒的区分粒径应取平缓段的粒径平均值，或取粒径最小值，相应的含量为细颗粒含量；对于无黏性土，不连续部分的平均粒径可取2mm。级配连续的土，区分粗粒和细粒粒径的界限粒径可按下式计算：

式中：df——粗细粒的区分粒径（mm）；

d70——颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的70%；

d10——颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的10%。

5）土的不均匀系数应按下式计算：

式中：Cu——土的不均匀系数；

d60——颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的60%。

3　对双层结构的地基，当两层土的不均匀系数均等于或小于10，且符合下式规定时，可判别为不发生接触冲刷：

式中：D10——较粗层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的10%；

——较细层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的10%。

4　接触流失宜采用下列方法判别：

对于渗流向上的情况，当符合下列条件时，可判别为不发生接触流失：

1）不均匀系数小于或等于5的土层：

式中：D15——较粗层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的15%；

——较细层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的85%。

2）不均匀系数小于或等于10的土层：

式中：D20——较粗层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的20%；

——较细层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的70%。

6.2.5　流土与管涌的临界水力坡降确定方法应符合下列规定：

1　流土型宜采用下式计算：

Jcr=（Gs-1）（1-n）　　　（6.2.5-1）

式中：Jcr——土的临界水力坡降；

Gs——土粒密度与水的密度之比；

n——土的孔隙率（以小数计）。

2　管涌型或过渡型宜采用下式计算：

式中：d5——颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的5%；

d20——颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的20%。

3　管涌型也可采用下式计算：

式中：k——土的渗透系数（cm/s）；

d3——颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的3%。

4　土的渗透系数应通过渗透试验测定。当无渗透系数试验资料时，可根据下式计算近似值：

6.2.6　无黏性土防止渗透变形的允许坡降应以土的临界坡降除以安全系数确定，安全系数宜取1.5～2.0。无试验资料时，无黏性土的允许坡降可按表6.2.6选用；特别重要的堤段，其允许坡降应根据试验的临界坡降确定。

6.2.7　当两层土均为非管涌型土时，接触冲刷临界水力坡降可按下式计算：

式中：Jk.H.g——接触冲刷临界水力坡降；

——较细层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的10%；

D20——较粗层土颗粒大小分布曲线上的某粒径（mm），小于该粒径的土含量占总质量的20%。

6.2.8　黏性土流土型临界水力坡降宜按本规范式（6.2.5-1）计算。其允许坡降应以土的临界坡降除以安全系数确定，安全系数不宜小于2.0。