我國有許多河流深厚覆蓋層,大部分集中在西部地區(qū),其地質(zhì)條件較差,在這類地基上修建水工建筑物時(shí),滲流破壞是幾個(gè)較為突出的問題之一。在深厚覆蓋層上修建面板堆石壩并將面板堆石壩的防滲體系與深厚覆蓋層相結(jié)合,可以有效的達(dá)到控制滲流的目的,常用的防滲措施有水平鋪蓋、防滲墻等。所以對修建于深厚覆蓋層上的面板堆石壩的地基防滲體系進(jìn)行研究,對壩工技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文正是基于以上考慮,用有限元方法對工程算例進(jìn)行三維滲流場數(shù)值分析。其中因?yàn)閷?shí)際的滲流是發(fā)生在半無限域中,而通過有限元建模計(jì)算時(shí)要選取一個(gè)確定的范圍,在模型建立的過程中沒有固定的方法,選取模型范圍有很大的不確定性,可能會對計(jì)算結(jié)果造成較大影響,所以在計(jì)算前使用“縮尺單元”的方法將地基進(jìn)行虛擬延伸,以確定模型邊界的正確位置,減少因?yàn)槟Ｐ头秶牟淮_定性對滲流計(jì)算帶來的影響。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)浸潤線在堆石壩的面板處迅速下降,有較明顯的防滲效果。各區(qū)滲流量中壩體滲流量最大,其次就是覆蓋層。(2)在深層覆蓋層上修建面板堆石壩時(shí),即使防滲墻深度為0m,使用縮尺單元法延伸上下游邊界時(shí),滲流量變化的最大誤差小于5%,可以忽略不計(jì),在深厚覆蓋層上修建閘壩時(shí),當(dāng)防滲墻嘗試達(dá)到基巖,將模型上、下游分別延伸時(shí)滲流量的增長量很小,誤差都在5%之內(nèi),可以忽略不計(jì)。但是,當(dāng)防滲墻嘗試減小至不到達(dá)基巖,即采用懸掛式防滲墻,使用縮尺單元將模型上、下游分別延伸時(shí),滲流量的增長量變大,最大大于5%,已經(jīng)不能忽略,可以使用縮尺單元進(jìn)行計(jì)算。(3)在防滲墻沒有深入至相對不透水層之前,隨著防滲墻深度的增加,滲流量有很小幅度的減小。當(dāng)防滲墻嘗試大于0.7倍左右地基覆蓋層厚度時(shí),滲流量有較大幅度的減小。當(dāng)防滲墻完全貫穿深厚覆蓋層時(shí),防滲效果明顯。(4)通過壩基的滲流量隨著鋪蓋增長有一定程度的減小,說明在一定范圍內(nèi)增加鋪蓋長度,防滲作用相應(yīng)程度的增強(qiáng)。但當(dāng)鋪蓋長度到達(dá)4倍上游水頭左右時(shí),繼續(xù)延長鋪蓋對減小地基的滲流量作用不大。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TV543
【部分圖文】：

（6）可利用其它建筑物開挖廢棄料，不占或少占耕地。4.2 壩體分區(qū)設(shè)計(jì)面板堆石壩設(shè)計(jì)的一個(gè)主要內(nèi)容就是壩體分區(qū)。在借鑒其他面板堆石壩的工及總結(jié)我國多年面板堆石壩工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我國《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)了壩體分區(qū)的一般設(shè)計(jì)原則�；炷撩姘宥咽瘔蔚闹黧w材料是堆石，包括硬巖料，按照堆石的定義，它不包括砂礫料，但近代的許多面板壩也常采用砂礫料來填主體，所以可以將砂礫料為主體的面板壩也包括在混凝土面板堆石壩的范疇中壩體從上游向下游各層分為面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)，下游側(cè)設(shè)置特殊墊層區(qū);100m 以上高壩，宜在面板上游面底部設(shè)置上游鋪蓋區(qū)。這些都要根據(jù)對壩料強(qiáng)度、滲透性、和經(jīng)濟(jì)合理等要求進(jìn)行確定，以此來確定。各區(qū)壩料的滲透性宜從上游向下游增大，并滿足水利過度要求，下游干燥區(qū)的受此限制。堆石壩體上游部分應(yīng)具有低壓縮性。分區(qū)圖如下：

兩種連接型式：（1）柔性連接。即趾板或連接板與防滲墻頂平接，接縫按周邊縫處理，板間設(shè)置伸縮縫。如圖1-2所示。（2）剛性連接。即趾板固定在防滲墻頂部，這樣的連接一般采用雙防滲墻的形式。如圖1-3所示。圖 1-2 防滲墻與趾板柔性連接型式Fig.1-2 Flexible connection type of anti seepage wall and toe plate圖 1-3 防滲墻與趾板剛性連接型式Fig.1-3 Rigid connection type of anti seepage wall and toe plate

如圖1-2所示。（2）剛性連接。即趾板固定在防滲墻頂部，這樣的連接一般采用雙防滲墻的形式。如圖1-3所示。圖 1-2 防滲墻與趾板柔性連接型式Fig.1-2 Flexible connection type of anti seepage wall and toe plate圖 1-3 防滲墻與趾板剛性連接型式Fig.1-3 Rigid connection type of anti seepage wall and toe plate

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2834787