仁宗海堆石坝悬挂式防渗墙的工程性态分析与评估

发布时间：2020-07-13 18:07

【摘要】：混凝土防渗墙是大坝和围堰工程中主要的防渗型式之一,工程实践表明,深而薄的刚性混凝土防渗墙长期运行在柔性的砂砾石地基中,墙体应力变形状况复杂,主要问题是墙体弹性模量高,极限应变较小,墙体易出现裂缝,降低了防渗效果,为了确保大坝蓄水运行期防渗墙的安全运行,对防渗墙的工作性态研究也越为重要。本文以仁宗海堆石坝悬挂式防渗墙工程为依托,对防渗墙长达十余年宝贵的原位观测资料进行分析,深入了解防渗墙的工作性态。并从理论分析和数值模拟两个方面对不同工况下防渗墙受力变形特征及影响因素进行分析,对防渗墙结构安全和防渗效果进行评价,论文具体进行了以下几个方面工作:(1)基于防渗墙工程十余年的原位观测资料,深入分析坝体填筑施工和蓄水运行不同时期防渗墙的实际工作性态,从时间和空间上分析悬挂式防渗墙应力变形特征及防渗效果。(2)根据悬挂式防渗墙构的结构特点,建立坝体填筑施工期防渗墙内力变形计算模型,并将公式编入计算程序,计算坝体填料荷载分层施加的情况下防渗墙的内力变形成果。用观测值验证计算值,并分析不同地层结构下地基反力系数、墙体抗弯刚度以及坝体填筑速度等对防渗墙内力变形计算的影响。(3)采用FLAC3D数值模拟软件,模拟坝体分层填筑和正常库水位下悬挂式防渗墙的应力变形,用Tecplot软件对模拟结果进行后处理,便于进行防渗墙应力变形分析,将计算成果与和观测成果进行对比分析,总结防渗墙在实际工程运营中的受力变形状态。(4)根据对防渗墙工作性态的分析,发现墙体上部存在一定受拉区域,墙体可能发生拉裂破坏,同时渗压观测表明防渗墙下游测上部区域渗压水头随库水作用水头的变化有逐年增长趋势,墙体上部可能存在薄弱环节,对此找出防渗墙可能存在问题的部位,并建议进行相应的处理。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV543.8
【图文】：

勒水电站大坝坝基覆盖层深达 130~500m，大渡河泸定电站6m，新疆下坂地大坝覆盖层深达 150m。河谷深厚覆盖层现中也均有分布，如埃及 Aswan 高坝坝基覆盖层为 170m，加盖层厚度达到 121m，巴基斯坦 Tarbela 土石坝坝基砂卵石国 Serre-pon 坝覆盖层厚为 110m。由于深厚覆盖层成因复变化大，覆盖层材料物理力学性质和分布规律差，这些都给带来一定困难，工程中在深厚覆盖层建坝，坝基防渗采用防法。海水电站大坝就坐落在深厚覆盖层上，坝址区位于四川省甘石棉县交界处的高山峡谷区，河床深厚覆盖层深达 148m，坝高 56m，坝顶长度 843m，水库大坝工程见图 1-1。坝基覆复杂，大坝坝基部分采用防渗墙进行防渗，由于覆盖层深厚墙将坝基渗漏通道全部截断，不仅施工困难，工程投资也较挂式防渗墙进行防渗处理，最大墙深约 82m，墙厚 1m。

成都理工大学专业硕士学位论文果对计算值进行验证，总结受力变形影响因素及规律；采用 FLAC3D 软件建立数值模型，模拟坝体施工和蓄水过程，使用 Tecplot 软件对模拟结果进行后处理，便于深入分析防渗墙应力变形分布特征，并用观测成果验证计算成果，合理的确定防渗墙实际工程运营中的受力变形状态，评估防渗墙长期运行条件下的工作性态，确保工程长期安全运行，本文技术路线见图 1-2。

图 2-1 大坝及周围地形地貌图2 地质构造址区处于贡嘎山复向斜核部，由多个褶皱组成，呈紧密尖棱状，复形褶曲，从左岸下游沿 N30 E 展布，往上游逐渐转为近 EW 向。断层，据灌浆平硐开挖揭示有 5 条小断层，沿板岩夹层有层间挤压厚度一般 2～15cm，以压碎岩，片状岩为主，局部充填石英脉，挤压层产状变化较大，自上游 NWW 陡倾 NE 转向下游 NE 陡倾 NW(，主要发育三组裂隙，裂面多平直较粗糙。右岸地层产状为近 EW85°，节理裂隙较发育，坝址区工程地质平面图见图 2-2。

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本文编号：2753800