本文關鍵詞：粘土心墻壩滲透試驗及壩體穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土石壩是全世界水利工程中應用最廣泛的水利建筑物,而其中的心墻壩又是應用較廣泛的。在實際工程應用中,土石壩的安全性與穩(wěn)定性是最值得關注的。據統(tǒng)計分析,滲流問題是影響大壩安全性的重要影響因素之一,因此,需對土石壩的滲流問題引起關注。在實際土石壩監(jiān)測中,由于庫水位的突然變化,土石壩壩體內會產生非穩(wěn)定性滲流,呈現(xiàn)一種壩內水位高于庫水位的現(xiàn)象。而在非穩(wěn)定性滲流條件下壩體內浸潤線的變化規(guī)律與穩(wěn)定滲流情況下壩體內浸潤線有明顯的差異性,壩前庫水位的變化速度明顯快于壩內浸潤線的變化速度,在水位下降的某段時間內甚至會出現(xiàn)壩內水位高于壩前水位的情況,對壩體安全產生不利影響,極易誘發(fā)失穩(wěn)破壞。因此,研究非穩(wěn)定性滲流條件下壩體內浸潤線的變化規(guī)律以及庫水位驟降條件下的壩體穩(wěn)定性變化規(guī)律,可以為實際土石壩工程建設和運營安全提供有價值的理論參考依據,并發(fā)揮其相應的社會效益與經濟效益。本文通過理論分析、室內模型試驗并結合數(shù)值模擬的研究方法,旨在研究庫水位變化對壩內浸潤線變化以及壩體穩(wěn)定性的影響機制,為土石壩安全監(jiān)測提供科學的、合理的參考依據。首先通過查找文獻資料,總結土石壩的國內外研究現(xiàn)狀及浸潤線計算理論,并確定壩內浸潤線變化的三個主要影響因素：壩體滲徑長度、庫水位下降速度和壩體滲透系數(shù)；再通過室內模型試驗,設計不同工況,研究在控制壩體浸潤線變化的三個影響因素的情況下壩內浸潤線的變化情況以及與滯后時間的關系：壩體滲徑長度越長,庫水位下降速度越快,滲透系數(shù)越小,浸潤線滯后現(xiàn)象越明顯,滯后時間越長；再通過數(shù)值模擬分析不同工況下的土石壩壩坡穩(wěn)定性,并應用有限元強度折減法研究庫水位驟降對壩體穩(wěn)定性的影響規(guī)律；最后總結模型試驗和數(shù)值分析的研究成果,提出非穩(wěn)定滲流條件下壩體浸潤線的理論計算公式及試驗與經驗擬合方程,進行對比分析,該兩種浸潤線計算公式都能較穩(wěn)定滲流條件下的浸潤線公式更好的描述在庫水位下降條件下的浸潤線變化情況,適用于非穩(wěn)定滲流條件下壩體穩(wěn)定性安全評價。
【關鍵詞】：土石壩 非穩(wěn)定滲流 浸潤線 室內模型試驗 滯后時間 壩體穩(wěn)定性
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV223.4;TV641.25
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 選題背景與研究意義13-14
• 1.2 土石壩發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3 土石壩相關課題國內外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 理論研究17-18
• 1.3.2 模型試驗18-19
• 1.3.3 數(shù)值方法19-20
• 1.3.4 土石壩安全評估20
• 1.4 目前研究中存在的不足20-21
• 1.5 主要研究內容、技術路線與創(chuàng)新點21-23
• 1.5.1 主要研究內容21
• 1.5.2 研究方法及技術路線21-22
• 1.5.3 主要創(chuàng)新點22-23
• 第2章 滲流基本理論23-33
• 2.1 滲流理論發(fā)展23-24
• 2.2 滲流問題的基本假設和定律24-25
• 2.2.1 滲流問題基本假設24
• 2.2.2 滲流達西定律24-25
• 2.3 滲流基本方程25-28
• 2.3.1 滲流連續(xù)性方程25-26
• 2.3.2 滲流基本微分方程26-28
• 2.4 土石壩滲流基本理論28-32
• 2.4.1 土石壩滲流分析方法28-29
• 2.4.2 土石壩浸潤線方程29-32
• 2.5 小結32-33
• 第3章 粘土心墻壩室內模型試驗33-61
• 3.1 模型相似性原理33-34
• 3.2 粘土心墻壩模型設計34-43
• 3.2.1 粘土心墻壩設計34-36
• 3.2.2 模型槽設計36-38
• 3.2.3 測壓管布置38
• 3.2.4 土體參數(shù)測定38-43
• 3.3 粘土心墻壩模型制作43-44
• 3.3.1 土料準備43-44
• 3.3.2 壩體填筑44
• 3.4 粘土心墻壩試驗過程及工況設計44-48
• 3.4.1 粘土心墻壩試驗過程44-45
• 3.4.2 粘土心墻壩試驗工況設計45-48
• 3.5 粘土心墻壩試驗結果分析48-60
• 3.5.1 壩體浸潤線變化規(guī)律49-55
• 3.5.2 滯后時間分析55-59
• 3.5.3 試驗中存在的問題59-60
• 3.6 小結60-61
• 第4章 粘土心墻壩穩(wěn)定性分析61-76
• 4.1 邊坡穩(wěn)定分析方法61-68
• 4.1.1 極限平衡法61-62
• 4.1.2 數(shù)值分析法62-63
• 4.1.3 強度折減法63-66
• 4.1.4 破壞準則和屈服準則66-68
• 4.2 粘土心墻壩穩(wěn)定性分析68-75
• 4.2.1 數(shù)值模擬軟件介紹68-69
• 4.2.2 模型建立與計算69-70
• 4.2.3 數(shù)值模擬結果分析70-73
• 4.2.4 壩體穩(wěn)定性分析73-75
• 4.3 小結75-76
• 第5章 土石壩浸潤線計算方程76-85
• 5.1 非穩(wěn)定滲流浸潤線方程建立76-80
• 5.1.1 直接法76-79
• 5.1.2 試驗值法79-80
• 5.2 土石壩非穩(wěn)定浸潤線公式驗證80-84
• 5.3 小結84-85
• 第6章 結論與展望85-88
• 6.1 結論85-86
• 6.2 創(chuàng)新86
• 6.3 展望86-88
• 參考文獻88-93
• 致謝93-95
• 攻讀學位期間的參與項目95-96
• 附件96

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前2條

1 ;專業(yè)數(shù)值分析系統(tǒng)COMSOL Multiphysics[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2008年09期

2 邵龍?zhí)?唐洪祥,韓國城;有限元邊坡穩(wěn)定分析方法及其應用[J];計算力學學報;2001年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前1條

1 呂擎峰;土坡穩(wěn)定分析方法研究[D];河海大學;2005年

  本文關鍵詞：粘土心墻壩滲透試驗及壩體穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：442402