土體不均勻性和各向異性對土壩滲流場的影響分析.pdf

1、土石壩作為應(yīng)用最廣泛的壩型，其安全問題有近40％都是由滲透破壞引起的，因此研究其滲流問題及控制方法具有重要意義。但目前模擬土壩滲流場時通常將整個壩體視為均質(zhì)、各向同性場，不考慮滲透系數(shù)在不同位置、不同方向上的差異，這顯然忽略了筑壩土料不均勻性和分層碾壓施工所引起的各向異性對壩體滲流場的影響，降低了滲流計算結(jié)果的可靠性，從而不能更好的為工程實際提供參考。本文通過編制土壩隨機滲流有限元程序，研究了土體不均勻性和各向異性對壩體滲流場的影響，取

2、得了以下成果:
　　(1)通過使用ANSYS內(nèi)置的APDL參數(shù)化設(shè)計語言實現(xiàn)了滲透系數(shù)的隨機模擬，編制了碾壓式土壩隨機滲流有限元分析程序，并驗證了其求解滲流問題可靠性。
　　(2)研究了壩體在不同的隨機程度（通過改變滲透系數(shù)對數(shù)正態(tài)分布的標準差模擬了土料不均勻的程度）、各向異性程度(kx/ky的大小)下滲流場的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其對壩體滲流場分布影響較大，應(yīng)在滲流計算中對其進行合理考慮。
　　(3)通過改變壩體不同碾壓層滲

3、透系數(shù)來模擬壩體不同碾壓層填筑質(zhì)量有差別的情況，得出了其對其滲流場分布的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壩體上部的填筑質(zhì)量對滲流場影響最為顯著，在施工的過程中應(yīng)該予以足夠的重視。
　　(4)提出了分層（分期）隨機滲流模型，并將其應(yīng)用到工程實例的滲流計算中。此模型既考慮了滲透系數(shù)的離散性對壩體滲流場的影響，又考慮到了工程實際中分層碾壓的施工過程，為碾壓式土壩進行滲流分析提供了一種新的思路。
　　(5)同時考慮滲透系數(shù)的隨機、分層（期）及各向異