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庫水位變動對心墻壩滲流特性影響及防滲措施研究

馬明瑞; 張繼勛; 郁舒陽; 鐘萍 河海大學(xué)水利水電學(xué)院; 南京210098; 南水北調(diào)東線總公司; 北京100029
  • 心墻壩
  • 非飽和原理
  • 浸潤線
  • 滲漏量
  • 安全系數(shù)

摘要:滲透穩(wěn)定是土石壩安全運行的關(guān)鍵問題之一,水位驟升驟降對土石壩壩體滲流場和滲透穩(wěn)定有較大的影響;因此開展庫水位變動對土石壩滲流特性影響的研究非常重要.目前已有很多對庫水位驟降條件下土石壩的滲流特性的研究,并得出了很多具有參考價值的研究成果.但庫水位驟升條件下土石壩的滲流特性同樣具有研究價值,庫水位驟升時,邊坡土體由非飽和土變?yōu)轱柡屯?土體抗剪強(qiáng)度下降從而增加了邊坡失穩(wěn)的概率;本文結(jié)合某水庫工程,采用二維有限元對粘土心墻壩在不同庫水位條件下進(jìn)行了滲流分析;并且結(jié)合工程除險加固技術(shù)對防滲措施開展了研究.得出了不同庫水位條件下的壩體浸潤線變化規(guī)律、滲透流量大小以及上下游壩坡滲透安全性變化規(guī)律,并結(jié)合工程除險加固技術(shù),對不同防滲方案進(jìn)行比選,確定了最優(yōu)防滲方案.分析表明:庫水位越低,壩體浸潤線越低;相同防滲墻深度,庫水位越高滲漏量越大;防滲墻深度越大滲漏量越小;不同庫水位條件下,庫水位越低,上游壩坡滲透穩(wěn)定安全系數(shù)越小,下游安全系數(shù)則越大;庫水位驟升條件下,庫水位驟升速率越快,上游安全系數(shù)越大,下游安全系數(shù)越小.防滲墻深度對下游安全系數(shù)的影響要大于上游.

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