土石壩的滲流特性分析及數(shù)值模擬.pdf

1、土石壩滲流特性分析對(duì)防止發(fā)生滲透破壞、減少滲漏損失具有重要意。隨著世界各國(guó)對(duì)水資源合理運(yùn)用的逐步重視，各類大型水利樞紐工程陸續(xù)興建。土石壩具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工管理方便、對(duì)自然環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等突出特點(diǎn)，為世界壩工建設(shè)的優(yōu)選壩型。由于土石壩存在滲流現(xiàn)象，而滲流問(wèn)題輕則減少水庫(kù)流量，重則可能導(dǎo)致潰壩及水庫(kù)失事，影響大壩安全。因此，滲流特性分析在土石壩分析研究中是不可或缺的重要方面。
　　本文基于前人的研究成果，針對(duì)土石壩的滲流特性基本原理進(jìn)

2、行了詳盡地探討，同時(shí)針對(duì)土石壩滲流數(shù)值模擬過(guò)程進(jìn)行了細(xì)致的分析研究。論文的主要內(nèi)容概況如下:
　　(1)收集整理了有關(guān)滲流方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，闡述了滲流有限元分析的基本計(jì)算原理及具體實(shí)施方法，概括了數(shù)值模擬在土石壩滲流分析中的發(fā)展應(yīng)用過(guò)程及重要作用。
　　(2)針對(duì)土石壩非飽和滲流分析中兩個(gè)重要的滲流參數(shù)，即土-水特征曲線和非飽和滲透系數(shù)曲線進(jìn)行專項(xiàng)研究，利用SPAW軟件結(jié)合土體自身特性獲取滲流參數(shù)，運(yùn)用1stopt數(shù)據(jù)分析

3、處理軟件結(jié)合已成熟的滲流參數(shù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合和修正。
　　(3)基于對(duì)比滲流場(chǎng)與溫度場(chǎng)基礎(chǔ)原理的相似性，得出了可以利用ANSYS軟件中的熱分析模塊進(jìn)行土石壩滲流分析研究的結(jié)論，并對(duì)具體研究中涉及到的理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。
　　(4)結(jié)合具體工程實(shí)例，利用ANSYS軟件參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言(APDL)和其特有的“生死單元”技術(shù)，對(duì)土石壩穩(wěn)定滲流過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值模擬分析。
　　(5)簡(jiǎn)述了土石壩邊坡穩(wěn)定分析的基本理論，介

4、紹了幾種常用的基于極限平衡理論的邊坡穩(wěn)定分析方法，概述了邊坡穩(wěn)定分析的有限元法。
　　(6)結(jié)合實(shí)際工程，應(yīng)用巖土工程技術(shù)分析軟件GeoStudio中的地下水滲流分析模塊（SEEP/W），對(duì)土石壩穩(wěn)定-非穩(wěn)定、飽和-非飽和滲流進(jìn)行了細(xì)致的數(shù)值模擬分析;利用GeoStudio中的邊坡穩(wěn)定性分析模塊（SLOPE/W）對(duì)滲流作用下的土石壩邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。
　　滲流特性分析在土石壩相關(guān)研究中占據(jù)重要地位，本文選取的分析研究方法