宁南山区土坝“坝前淤泥土加坝”坝基固结沉降研究

发布时间：2017-11-18 03:10

本文关键词：宁南山区土坝“坝前淤泥土加坝”坝基固结沉降研究

【摘要】：水库是宁夏南部山区重要的水利设施,具有拦蓄径流、防洪滞洪、农田灌溉、城乡供水和水产养殖等综合功能。然而,由于黄土丘陵区水土流失严重和当时建设标准低等问题,使得现有中、小型水库的安全隐患十分突出。其中,土坝的渗漏、坝坡稳定和水库淤积等问题已经成为宁南山区水库安全运行与管理的短板。虽然“坝前淤积面加坝”在宁夏南部及其周边地区的水库除险加固工程中得到广泛应用,但迄今仍缺少系统的理论研究和完善的技术方案来指导工程实践。本文主要针对“坝前淤泥面加坝”坝基固结沉降问题展开了研究工作,利用加载预压、太沙基一维固结理论和有限元数值模拟等方法,分别计算了大滩口水库和雅石沟水库采取“坝前淤泥面加坝”施工过程中坝基的固结沉降,分析探讨了淤泥土坝基的固结特性,以期为当地类似工程的设计与施工提供参考。本文的主要研究内容如下：(1)对国内外与“坝前淤积面加坝”相关的理论研究进行了综述,详细介绍了现有的地基沉降的计算方法;(2)对预压加载法、太沙基一维固结理论法和数值模拟法的特点及其适用条件进行了详细的介绍；(3)采用上述计算方法分别对大滩口和雅石沟这两座采用“坝前淤泥面加坝”的实际工程的淤泥坝基进行了固结沉降计算；将计算结果与工后沉降实测值进行了对比分析：(4)探讨了堆载预压法处理淤泥层的有效深度问题。主要结论如下：(1)利用加载预压法对大滩口工程进行沉降计算时发现,增加砂垫层排水处理软弱坝基比不加砂垫层的处理方法的效果要明显的多,其固结沉降快、工期短；(2)使用三种方法分别计算了大滩口水库和雅石沟水库坝基固结沉降,其中数值模拟结果偏大,太沙基一维固结理论计算过程简便。建议实际工程中以预压加载法确定坝体加高的荷载分级,结合太沙基一维固结理论计算固结沉降；(3)对雅石沟土坝工后次固结沉降进行了计算,数值模拟计算值与实测值吻合,建议实际工程中可以使用数值模拟的方法对坝体工后次固结沉降进行预测；(4)超静孔隙水压力随着荷载时间的变化出现有规律的增长与消散。在填土加载期间,超静孔压增加；停止加载时,超静孔压慢慢消散。由于砂垫层的存在,加速了地基土的排水,坝基未出现失稳现象；最后,随着时间延续,超静孔压慢慢消散为零,完成固结过程；(5)加砂垫层前后固结度的计算显示,大概在增加第五级荷载之后,固结度开始缓慢增长。未增加砂垫层时,在上部荷载(堆载)作用下,坝基固结度逐渐增大,5-7m深度处固结度基本保持为定值；增加砂垫层之后,在深度为8m时坝基固结度达到极值。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV223

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

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