砼面板堆石壩止水失效對(duì)壩后滲流場(chǎng)影響的研究.pdf

1、鋼筋混凝土面板堆石壩(CFRD,或簡稱面板壩)是當(dāng)今世界最具有競(jìng)爭(zhēng)性的壩型之一,壩體主要起支撐作用的堆石或礫石通過人工或機(jī)械壓密而成,其上游混凝土面板、趾板和防滲帷幕構(gòu)成壩體的防滲體系。它與傳統(tǒng)的土石壩相比,具有工期短、投資省、施工簡便、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),受到國內(nèi)外壩工界的廣泛重視。隨著面板堆石壩的深入研究,在深厚覆蓋層、強(qiáng)震和不良地形等復(fù)雜地質(zhì)條件和嚴(yán)寒地區(qū)建面板堆石壩已經(jīng)成為可能。同時(shí),面板壩接縫止水結(jié)構(gòu)的安全性、接縫止水失效和面板開

2、裂后對(duì)壩體滲流場(chǎng)及滲透穩(wěn)定性等問題將變的日益突出。因此深入研究接縫止水失效后集中滲流場(chǎng)和滲透穩(wěn)定性,評(píng)價(jià)壩區(qū)的滲流特性和安全性,對(duì)于全面了解面板堆石壩的工作性能,確保壩體安全工作,以及為今后面板堆石壩設(shè)計(jì)和施工提供技術(shù)參考都具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　 本文闡述了滲流分析的理論基礎(chǔ),介紹了用有限元法分析滲流問題的步驟及公式推導(dǎo);采用固定網(wǎng)格法將ABAQUS軟件的位移-孔壓單元應(yīng)用于滲流場(chǎng)中,計(jì)算出等勢(shì)線、浸潤面、滲流速度

3、和滲流量等滲流關(guān)鍵要素,解決了復(fù)雜邊界、多種介質(zhì)的面板壩穩(wěn)定滲流的求解問題,并通過算例得到驗(yàn)證。結(jié)合溪口蓄能電站上庫面板壩現(xiàn)有的滲流觀測(cè)資料,采用有限元數(shù)值計(jì)算方法,研究了面板壩接縫止水失效后的集中滲流場(chǎng)分布情況,詳細(xì)分析了失效縫位置、縫長、縫寬和墊層料滲透系數(shù)對(duì)各滲流要素變化情況的影響;并計(jì)算分析墊層料滲透系數(shù)與滲流量的關(guān)系,確定了最優(yōu)墊層料滲透系數(shù)。從而論證了設(shè)計(jì)方案的合理性。本研究不僅論證了溪口蓄能電站上庫面板壩的運(yùn)行安全,而且取