砼面板堆石壩止水失效對壩后滲流場影響的研究.pdf

1、鋼筋混凝土面板堆石壩(CFRD,或簡稱面板壩)是當今世界最具有競爭性的壩型之一,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、適應性廣等優(yōu)點,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、強震和不良地形等復雜地質(zhì)條件和嚴寒地區(qū)建面板堆石壩已經(jīng)成為可能。同時,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、裂后對壩體滲流場及滲透穩(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和滲透穩(wěn)定性,評價壩區(qū)的滲流特性和安全性,對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計和施工提供技術參考都具有重要的理論價值和實際意義。
　　 本文闡述了滲流分析的理論基礎,介紹了用有限元法分析滲流問題的步驟及公式推導;采用固定網(wǎng)格法將ABAQUS軟件的位移-孔壓單元應用于滲流場中,計算出等勢線、浸潤面、滲流速度

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