特高土心墙堆石坝坝基防渗体渗流-溶蚀特征研究

摘要：

针对渗透溶蚀效应下特高土心墙堆石坝的渗流与溶蚀问题,构建了以孔隙水压力、固相钙浓度与钙离子浓度为自由度的水泥基材料渗流-溶蚀耦合模型.以长河坝工程为背景,研究了特高土心墙堆石坝的渗流溶蚀特征,探讨了渗透溶蚀效应下特高土心墙堆石坝的失效标准,预测了坝体的服役年限.渗透溶蚀效应降低了坝体的防渗能力,服役 100 a后坝体浸润线逸出点将较初始时刻抬升 1.95 m;随着服役年限的增加,覆盖层、副防渗墙的渗透坡降增加,心墙、主防渗墙和防渗帷幕的渗透坡降降低;水泥基材料固相钙溶蚀相对严重的区域集中在两道防渗墙中下部、固结灌浆靠下游侧及防渗帷幕,靠近复合土工膜和高塑性黏土的坝基防渗体溶蚀程度较低.从固相钙的分解率、渗透系数、渗流量、渗透坡降和边坡稳定等角度分析,认为考虑渗透溶蚀效应时长河坝的服役年限约为 68.3 a,降低主防渗帷幕的初始渗透性可较为有效地延长坝体服役年限.特高土心墙堆石坝坝基水泥基结构渗透溶蚀效应不可忽视,其设计、运行及维护应充分考虑水泥基材料的渗透溶蚀效应.

关键词：渗流-溶蚀耦合模型、水泥基材料、坝基防渗体、堆石坝、服役年限、长河坝

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分类号：TV223.4

资助基金：河海大学中央高校基本科研业务费项目;国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：942-954