深厚覆盖层地基渗流控制数值分析

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1、深厚覆盖层地基渗流控制数值分析深厚覆盖层地基渗流控制数值分析#温立峰1，柴军瑞1,2，王晓1**（1.西安理工大学水利水电学院，西安710048；5102.三峡大学土木水电学院，湖北宜昌443002）摘要：在深厚覆盖层上建坝，基础的防渗是关键技术问题。结合某工程实例，应用有限元分析方法，系统分析了地基防渗墙深度、铺盖长度及覆盖层土体渗透性等因素对坝基渗流控制效果的影响。分析表明，覆盖层渗透系数较大时，其成为大坝渗流的主要通道，防渗墙只有完全截断覆盖层才能取得较好的防渗效果，而当采用悬挂式防渗墙时，防渗墙深度取其与覆盖层厚度之比为0.7左右时较为合理。单纯依靠铺盖不能有效地控制覆盖层地基渗流

2、。覆盖层渗透性是坝基渗流控制较敏感因素，其渗透系数的大小及渗透各向异性均对大坝渗流场有一定影响。关键词：水工结构；深厚覆盖层；渗流控制；数值分析；面板堆石坝中图分类号：TV139.1415NumericalAnalysisoneffectofseepagecontrolmeasurefordeepoverburdenWENLifeng1,CHAIJunrui1,2,WANGXiao11.CollegeofHydroelectricEngineering,Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048;20253035402.CollegeofCivilandH

3、ydropowerEngineering,ChinaGorgesUniversity,Yichang,Hubei443002Abstract:Tobuildadamuponthedeepoverburdenfoundation,thefirstproblemtosolveistheseepageofthedamfoundation.Usingthefiniteelementmethod,asystematicstudyismadehereintheaspectsofthedepthoftheanti-seepagewallandthelengthoftheblanketfordeepoverb

4、urdenandthesoilpermeabilityoftheoverburdenofaprojectexample.Thecomputedresultshowsthatwhenthepermeabilitycoefficientoftheoverburdenisbigger,theoverburdenbecomesthemainseepagechannel.Itwillnotachievegoodanti-seepageresultsuntiltheanti-seepagewallinsertsintotherelativelyimpermeablelayerandwhenusethehu

5、ng-upsidedownimperiouswall,therelativedepthratiobetweenthedeepofanti-seepagewallandoverburdenissuggestedtakeas0.7.Thewaterproofblanketcannotbereliedontocontrolseepagewhenthepermeabilitycoefficientoftheoverburdenisbigger.Thepermeabilityoftheoverburdenisasensitivefactortotheeffectofseepagecontrolmeasu

6、refordeepoverburdenwhosepermeabilitycoefficientandpermeabilityanisotropicoftheoverburdenhassomeimpactonthedamseepagefield.Keywords:HydraulicStructure;deepoverburden;seepagecontrol;NumericalAnalysis;Facedrockfilldam0引言随着水利水电事业的不断深入发展，大坝建设过程中所面临的地质条件变得越来越复杂，众多大坝均修建在复杂坝基之上，深厚覆盖层便是一种典型的复杂坝基[1-2]。在深厚覆盖层上

7、建坝，必然存在一系列关键技术问题，其中坝基渗漏及覆盖层地基的渗透稳定是覆盖层地基存在的主要问题[2-4]。实践结果表明，工程的安全可靠性很大程度上取决于是否采用了合理的渗流控制措施以及进行正确的渗流分析[5-6]。深厚覆盖层的渗流控制主要采取上游水平铺盖防渗和垂直防渗两种方法，或者是将两者相结合[5]。对于深厚覆盖层上渗流控制的有关研究很多专家学者均进行了相关的工作。毛昶基金项目：博士点基金（20