坝基混凝土防渗墙应力位移影响因素分析

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1、万方数据第39卷第4期206年4月土木工程学报CmNACⅣILENGINEERJNGJOURNALV01．39No．4Apr．2006坝基混凝土防渗墙应力位移影响因素分析王刚张建民濮家骝(清华大学，北京100084)摘要：以溪洛渡围堰的设计对比方案为例，采用二维和三维有限元方法计算堰体和防渗墙的应力位移，揭示防渗墙应力位移随主要影响因素的变化规律。研究表明：防渗墙的水平位移主要由堰体型式决定；防渗墙材料的模量越高，其适应堰体变形的能力越差，安全性就越低；降低防渗墙上部材料的模量能在一定程度上降低防渗墙的应力；墙厚在合理范围(0

2、．8～1．2m)内变化，对防渗墙的应力位移影响很小；三维效应对防渗墙的中间断面应力位移影响较小，但两岸陡坡处可能变危险。上述结论可为同类土石坝和围堰的方案设计和优化提供参考。关键词：防渗墙；应力变形；围堰；土石坝；溪洛渡中图分类号：TU435文献标识码：A文章编号：1000—131X(2006)04．0073．05AnevaluationofthefactorsinfluencingthestressanddeformationofconcretediaphragmwallindamsWangGangZhangJianminP

3、uJialiu(TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：StressanddeformationanalyseswereperformedonthedesignschemesofXiluoduupstreameofferdambvusing2一Dand3．DFEM．Basedonthecalculationresults．mainfactorsinfluencingthestressanddeformationofthediaphragmwallunderadamwere

4、revealed．Themajorfindingsincludethefollowings：(1)thehorizontaldisplacementofthediaphragmwallisgovernedbythedamtype；(2)thehigherthewall’Smodulus，themoredangerousthewallbecomes；(3)thestressinthewallcanbesignificantlyreducedbydecreasingthemodulusofthefilledmaterialsabo

5、vethewall；(4)achangeofwallthicknesswithinareasonablerange(from0．8mto1．2m)haslittleeffectonthestressanddisplacementofthewall；(5)3一DeffectofthevalleyiSoflittlesignificanceforthestressanddeformationofthemiddlewallsection，whereassectionsnearsteepslopesmaybecomemoredange

6、rous．Keywords：diaphragmwall；stress—deformation；cofferdam；embankment；XiluoduhydropowerstationE．mail：W900@mail．tsinghua．edu．cn刖昌混凝土防渗墙是深厚覆盖层防渗处理中有效、可靠的型式，在各类围堰和土石坝基础防渗工程中得到了广泛的应用。防渗墙的安全眭常是整个工程安危的控制因素，合理评价防渗墙的应力位移一直是结构设计中最为重要的内容。20世纪80年代以前，将防渗墙视为地基梁来评价其应力位移，其结果和实测相差甚远。

7、近20年来，岩土工程有限元分析的日益成熟为防渗墙的应力位移分析提供了强有力的手段。目前国内一些重要的大坝和围堰工程都借助数值手段评价作者简介：王刚，博士，工程师收稿日期：2004．08．23防渗墙的应力位移，以进行方案的比选和优化⋯。但大多数工程都是针对某个具体的设计方案和工况计算，较少系统分析对比各种可能因素对防渗墙应力位移的影响。笔者等Ⅲ在参与金沙江溪洛渡上游围堰工程的安全性评价工作中和设计方(成都勘测设计研究院)进行了多种围堰结构方案的比较论证，系统地分析了堰体型式、堰体材料模量、基础防渗墙材料模量和厚度、河谷效应等对堰

8、体和防渗墙应力位移的影响，得出了防渗墙应力位移的变化规律。1溪落渡上游围堰概况和对比方案正在设计中的溪洛渡水电站的上游围堰轴线长约万方数据土木工程学报2006拄320m，最大堰高约72m，顶宽12m，底宽313m，两岸谷坡坡度约25。～300，围堰的土石填筑方量约185万ms