基于离心模型试验的前坪水库坝体变形研究

发布时间：2025-02-06 12:34

　　 根据前坪水库工程砂砾石黏土心墙坝的设计分区、陡峻岸坡等不利地形条件以及覆盖层的土层分布,采用离心模型试验对主坝不同特征时段的变形特性及黏土心墙内土压力分布特性和孔压分布特性等进行了研究,并对大坝的填筑及蓄水过程进行模拟计算,研究竣工期、满蓄期大坝的应力、变形特性。结果表明:坝体沉降变形主要发生在施工期,蓄水引起的坝体沉降不大。坝体在满蓄状态下,运行管理期存在一定的长期变形。离心模型试验结果显示,在试验条件下,坝体运行管理期沉降增量较竣工期增长10.9 cm,该变形可能会导致坝顶公路、防浪墙等附属结构发生差异变形而出现局部开裂,应引起管理方重视。同时揭示,在长期水荷载作用下,心墙未出现裂缝,在模拟历时3 000 d过程中,坝体上游水位未发生变化,下游区域未见明显渗水,表明黏土心墙有很好的防渗性能,心墙未发生渗流破坏。

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【部分图文】：

图1 模型及传感器布置(单位:mm)

前坪水库最大坝高90.4m,坝基覆盖层厚约8.5m,取大坝最大断面,按平面问题进行试验。综合考虑试验要求及试验条件等因素,确定本次离心模型试验的模型比尺为1∶160。模型及传感器布置见图1。2.2模型制备

图2 离心模型试验坝顶沉降随时间变化曲线

坝体内部孔压分布采用微孔压计直接测得。试验测得的坝顶沉降过程线如图2所示。由图2可知,离心加速度由0增大到160g,模拟坝体施工过程,施工历时约300d,此时坝顶最大沉降为152.3cm。之后保持离心加速度不变,打开电磁控制阀,向模型上游侧注水,模拟坝体蓄水过程,模型蓄水历时....

图3 离心模型试验坝体内部孔压随时间变化曲线

由图2可知,离心加速度由0增大到160g,模拟坝体施工过程,施工历时约300d,此时坝顶最大沉降为152.3cm。之后保持离心加速度不变,打开电磁控制阀,向模型上游侧注水,模拟坝体蓄水过程,模型蓄水历时100d左右。蓄水期坝体沉降继续增加,但增加量不明显。蓄水结束后,坝顶最....

图4 竣工期离心模型试验测得的心墙变形等值线

采用图像处理PIV技术分析心墙变形过程中,因受到干扰,部分图片中标记点位置不清晰,故作为无效点处理,目前识别的有效点为25个,蓄水后由于受水的浸泡,多数标记点失效,因此目前只针对竣工期进行整理。竣工期离心模型试验测得的心墙变形等值线见图4。由图4可知,竣工期心墙最大沉降为175....

本文编号：4030434