黑河引水工程巖土介質(zhì)的滲透特性及三維滲流有限元分析.pdf

1、滲流與滲透穩(wěn)定問題是土石壩的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文針對(duì)黑河引水工程金盆水利樞紐，在詳細(xì)分析場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件和擋水土石壩結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過大量的填土、反濾層及接觸面滲透試驗(yàn)，合理確定了壩體巖土材料的滲透特性參數(shù)；通過兩岸地質(zhì)構(gòu)造和巖層分布評(píng)價(jià)，合理確定了壩址區(qū)滲流涉及的范圍，應(yīng)用三向滲流計(jì)算程序，進(jìn)行了滲透壩區(qū)1.2×1.2km2范圍內(nèi)的三向滲流數(shù)值計(jì)算。試驗(yàn)與計(jì)算分析表明：①心墻填筑土料在控制干密度條件下的滲透系數(shù)均小于10-5c

2、m/s，滿足規(guī)范對(duì)粘土心墻防滲的要求；②渭河砂粗包線、細(xì)包線、平均線及不同含泥量的細(xì)包線級(jí)配砂、堆料場(chǎng)砂、混合反濾料粗包線、細(xì)包線級(jí)配砂，在控制干密度條件下發(fā)生管涌的允許坡降在0.642～0.937之間，均滿足設(shè)計(jì)要求；③反濾砂細(xì)包線與混合反濾料粗包線級(jí)配料接觸流失的臨界坡降為11.37，混合反濾料細(xì)包線與壩殼料粗包線級(jí)配料接觸流失的臨界坡降為2.007；④心墻填筑土料與渭河砂接觸沖刷的臨界坡降范圍在1.13～4.94之間，與反濾砂接觸

3、沖刷的臨界坡降范圍在1.13～4.94之間，與混凝土接觸沖刷的臨界坡降范圍在80～152之間；⑤三維滲流計(jì)算模型模擬了壩體、壩肩兩岸及單薄山梁和副壩體中的防滲墻、灌漿幃幕構(gòu)成的反滲體系，以及從右岸至左岸中沿東西向貫穿斷層破碎帶，裂隙發(fā)育，集中滲流等；⑥壩下基巖、左岸單薄山梁及北嶺為主要的滲流通道，年滲漏量約為478萬立方；心墻內(nèi)最大滲透坡降為3.846，反濾層內(nèi)最大滲透坡降為2.55，在反濾保護(hù)條件下無滲透破壞。 本文的研究工作