庫(kù)水位升降條件下土石壩滲流穩(wěn)定分析及應(yīng)用研究.pdf

1、滲流問題嚴(yán)重影響土石壩的可靠性，不僅會(huì)造成水土流失、土體強(qiáng)度指標(biāo)降低、滲透破壞，甚至還會(huì)引起壩體滑坡、崩塌等災(zāi)害。滲流問題本身具有復(fù)雜性、影響因素眾多，且對(duì)于不同類型的土石壩在不同工況下的滲流場(chǎng)分布規(guī)律及壩坡穩(wěn)定影響機(jī)理不盡相同，所以如何正確地探討與研究土石壩滲流穩(wěn)定問題不僅是水利工程中的一大難點(diǎn)，同時(shí)也是保證其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
　　本文以滲流基本理論、有限元法、極限平衡法為依托，對(duì)一均質(zhì)土壩進(jìn)行滲流參數(shù)敏感性分析；并以中壩水庫(kù)大

2、壩為例，對(duì)其進(jìn)行不同水位工況下的穩(wěn)定滲流分析及庫(kù)水位升降情況下的非穩(wěn)定滲流分析；求出不同工況下壩坡的安全系數(shù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論有：
　　（1）分析庫(kù)水位、滲透系數(shù)、材料各向異性比值、庫(kù)水位下降速率的敏感性。結(jié)果表明：庫(kù)水位下降速率為最敏感因素。
　?。?）結(jié)合中壩水庫(kù)大壩實(shí)例，分別求得正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位下的穩(wěn)定滲流結(jié)果及其相應(yīng)的上下游壩坡安全系數(shù)。結(jié)果表明：三種水位的最大單寬流量分別為0.376 m3/d·

3、m、0.400m3/d·m、0.407 m3/d·m，上游壩坡面安全系數(shù)分別為1.527、1.546、1.554，下游坡面穩(wěn)定安全系數(shù)分別為1.398、1.388、1.382，均符合規(guī)范要求。
　　（3）計(jì)算分析庫(kù)水位降落速率對(duì)中壩水庫(kù)大壩非穩(wěn)定滲流場(chǎng)分布規(guī)律及壩坡穩(wěn)定的影響。結(jié)果表明：壩體浸潤(rùn)線位置隨著庫(kù)水位的降落而降低，且都滯后于上游水位的降落速率，庫(kù)水位降落速率越大，滯后現(xiàn)象越顯著；水位降落初期，部分水體來(lái)不及滲向下游壩體，

4、出現(xiàn)倒流現(xiàn)象；上游壩坡安全系數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律為先減小至最小值，后回升，并逐漸趨于恒定值，且水位降落速率越大，越不利于上游壩坡的穩(wěn)定。
　?。?）計(jì)算分析蓄水速率對(duì)中壩水庫(kù)大壩非穩(wěn)定滲流場(chǎng)分布規(guī)律及壩坡穩(wěn)定的影響。結(jié)果表明：隨著庫(kù)水位的上升，壩體內(nèi)浸潤(rùn)線逐漸上升，但都滯后于蓄水速率，且蓄水速率越大，滯后現(xiàn)象越顯著，浸潤(rùn)線的下凹程度越嚴(yán)重；上游壩坡安全系數(shù)隨著庫(kù)水位的上升而增大至最大值，隨后逐漸減小，直至達(dá)到恒定值；蓄水速率越大，安