砾石土心墙堆石坝心墙孔隙水压力分析

发布时间：2020-01-17 13:12

【摘要】：土石坝的碾压施工会在大坝心墙中产生较高的超静孔隙水压力.对高土石坝,施工期心墙内产生的超静孔隙水压力难以有效消散,使得心墙内长期存在较高的孔隙水压力,导致其有效应力降低,影响心墙的工作性态和大坝稳定性.以某砾石土心墙监测资料为基础,分析了心墙填筑及水库蓄水对孔隙水压力及其变化的影响.提出了一种计算堆石坝心墙孔隙水压力消散的简化方法,即竖向受压而水平排水的一维固结方法.将其应用于心墙填筑完成后库水位保持不变时段的心墙孔隙水压力消散计算,通过计算值与实测值的比较,验证了心墙孔隙水压力简化计算方法的合理性;并进一步计算了心墙测点的固结过程,发现其固结度达到95%所需的时间长达10~30a,其中前10a各测点的固结度均已达到了70%.
【图文】：

布置图,渗压计,心墙,布置图

壤中的气相体积微小并被液体所包围，只能随液体一起流动，此时的土壤可视为一种挟气水的二相体系．该二相体系土壤气渗性极小，其有效应力表达式可视为与饱和土相同．通常认为饱和度高于９５％的土可作饱和土处理．因此，该心墙料填筑后可近似看作处于饱和状态．１．３监测布置心墙碾压填筑后近似饱和，而心墙填筑过程中由于其渗透系数很小，无法在短时间内将水挤出，从而在心墙内产生高孔隙水压力．为了监测心墙孔隙水压力变化情况，心墙填筑时在心墙３个断面内埋设了振弦式渗压计，如图１所示．（ａ）Ｃ－Ｃ断面（０＋３０９．６０）（ｂ）Ａ－Ａ断面（０＋１６９．３６）（ｃ）Ｄ－Ｄ断面（０＋４８２．３０）图１心墙渗压计布置图Ｆｉｇ．１Ｌａｙｏｕｔｏｆｏｓｍｏｍｅｔｅｒｓｉｎｃｏｒｅ－ｗａｌｌ２孔隙水压力变化与分析３个断面内具有较完整观测数据的渗压计共计１５个．为了分析心墙内孔隙水压力的变化规律，给出部分测点的渗压计实测水头－时间过程线，如图２、３所示．由图２、３可以看出，渗压计埋设后孔隙水压力便开始增长，几乎没有滞后性，而后随心墙填筑及库水位变化而变化的规律相似．归纳如下：５９４大连理工大学学报第５７卷

布置图,渗压计,心墙,布置图

壤中的气相体积微小并被液体所包围，只能随液体一起流动，此时的土壤可视为一种挟气水的二相体系．该二相体系土壤气渗性极小，其有效应力表达式可视为与饱和土相同．通常认为饱和度高于９５％的土可作饱和土处理．因此，该心墙料填筑后可近似看作处于饱和状态．１．３监测布置心墙碾压填筑后近似饱和，而心墙填筑过程中由于其渗透系数很小，无法在短时间内将水挤出，，从而在心墙内产生高孔隙水压力．为了监测心墙孔隙水压力变化情况，心墙填筑时在心墙３个断面内埋设了振弦式渗压计，如图１所示．（ａ）Ｃ－Ｃ断面（０＋３０９．６０）（ｂ）Ａ－Ａ断面（０＋１６９．３６）（ｃ）Ｄ－Ｄ断面（０＋４８２．３０）图１心墙渗压计布置图Ｆｉｇ．１Ｌａｙｏｕｔｏｆｏｓｍｏｍｅｔｅｒｓｉｎｃｏｒｅ－ｗａｌｌ２孔隙水压力变化与分析３个断面内具有较完整观测数据的渗压计共计１５个．为了分析心墙内孔隙水压力的变化规律，给出部分测点的渗压计实测水头－时间过程线，如图２、３所示．由图２、３可以看出，渗压计埋设后孔隙水压力便开始增长，几乎没有滞后性，而后随心墙填筑及库水位变化而变化的规律相似．归纳如下：５９４大连理工大学学报第５７卷

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