復合土工膜缺陷條件下平原水庫滲流安全室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬研究.pdf

1、平原水庫作為南水北調調蓄運行的關鍵環(huán)節(jié)，滲流安全受到專家學者的廣泛關注。為保證平原水庫的安全運行，復合土工膜越來越廣泛的應用到工程中。復合土工膜在防滲效果、施工、造價等多方面都具有顯著優(yōu)勢。復合土工膜防滲性能極好，但在施工或大壩運營過程中會產(chǎn)生損傷，導致出現(xiàn)各類缺陷，缺陷的出現(xiàn)會使防滲功能下降，水通過膜上的缺陷進入圍壩產(chǎn)生滲流，如果存在大量缺陷或者大面積缺陷，可能會對圍壩的安全性穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此研究缺陷滲漏對大壩滲流的影響有助于更深

2、入的了解其防滲機理，有利于將復合土工膜進一步推廣應用。
　　本文針對平原水庫運行中復合土工膜可能出現(xiàn)的缺陷工況，采用室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬相結合的手段，研究了平原水庫庫盤和圍壩的滲流特性。得到的結論如下:
　　(1)設計土工膜缺陷滲漏實驗裝置，開展室內(nèi)試驗，發(fā)現(xiàn)缺陷滲漏量的大小與缺陷面積基本成正比，與水頭高度的開方基本成正比。
　　(2)建立了數(shù)值計算模型，對比了全盤復合土工膜、防滲墻、防滲墻與庫底鋪復合土工膜結合的防滲措

3、施下平原水庫的滲流量、孔壓、浸潤線等指標，得出了全盤復合土工膜的方案為最優(yōu)措施。
　　(3)采用Flac3d軟件建立平原水庫缺陷滲漏數(shù)值計算模型，研究了缺陷尺寸、位置、數(shù)量、間距、水頭高度等對大壩滲流的影響。水頭高度、缺陷個數(shù)、缺陷尺寸對滲流影響很大，缺陷的位置也對滲流產(chǎn)生較大影響，缺陷間的間距對滲流的影響較小。
　　(4)針對滲流通道在平原水庫薄弱層中貫通過程，建立數(shù)值計算模型。通過設置不同區(qū)域滲透系數(shù)的方式模擬滲流通道的