降雨條件下土石圍堰穩(wěn)定分析研究.pdf

1、湘江長沙綜合樞紐圍堰在建設(shè)過程中,由于項目周邊沒有優(yōu)質(zhì)的填筑材料,主要用于填筑的粘土材料含水率幾乎接近飽和。堰體的穩(wěn)定性比其他一般土石圍堰差,而且容易發(fā)生管涌等滲透破壞。由于材料的含水率超標,通過降水手段亦難以取得較好的效果,對圍堰的設(shè)汁和施工增加難度和新的課題。在整個樞紐修建過程中,圍堰的安全運行涉及到整個導(dǎo)流工程、湘江的通航以及整個樞紐工程建設(shè)的安全和進度。本文通過湘江長沙樞紐工程實例,從不同角度研究堰體內(nèi)飽和-非飽和滲流場的變化,

2、以及滲流場變化對邊坡失穩(wěn)影響的機理。本文主要從以下幾個方面進行研究:
　　 1)結(jié)合工程實例,論述了圍堰工程的技術(shù)進展,采用混凝土防滲墻作為防滲措施的技術(shù)如今發(fā)展很快,過水土石圍堰的關(guān)鍵技術(shù)在于護坡結(jié)構(gòu)以及下部墊層的設(shè)置和坡腳沖刷處理。
　　 2)基于飽和-非飽和滲流問題的基本理論,列出了滲流微分方程的定解條件,推求了滲流的連續(xù)性方程,并推求了二維非穩(wěn)定-非飽和滲流的有限元方程。介紹了求解控制方程過程中需用到的土水特征曲

3、線、非飽和滲透系數(shù)等參數(shù)的VanGenuchten和Brooks.Corey擬合模型以及儲水函數(shù)和滲透系數(shù)的估算方法。
　　 3)介紹降雨入滲對巖土邊坡的影響機理,運用有限元軟件建立二維均質(zhì)圍堰和典型防滲心墻同堰斷面模型,計算水位變化和降雨影響下堰體內(nèi)滲流場的變化和特點,并進行分析。對非穩(wěn)定-非飽和滲流中土體參數(shù)、滲透系數(shù)函數(shù)等岡素對邊坡穩(wěn)定的影響進行了探討。
　　 4)對基于非飽和土理論推導(dǎo)出來的幾種改進的極限平衡方法