面板堆石坝垂直缝局部失效渗流量数值模拟计算

摘要

对于高面板堆石坝,当坝体变形过大时可能导致周边缝、面板垂直接缝的止水局部失效(破坏).在高水头作用下失效缝附近将发生大量渗流,还可能影响大坝的安全运行,这是工程建设前期必须要考虑的问题.近年来土石坝防渗结构的渗透特性及渗透稳定性研究受到广泛重视,目前已发展了当防渗结构出现裂缝等非常工况下土石坝渗流场的多种分析方法.本文利用ADINA 通用有限元程序对某高混凝土面板堆石坝的渗流场进行了数值模拟计算,分别探讨了坝体渗流量与模拟失效缝位置(压力水头)、失效缝缝宽、垫层渗透系数的关系,对计算结果的分析发现坝体渗流量与各个影响因素呈非线性关系.由于坝体渗流的复杂性,往往是多种因素交叉影响,综合考虑三个因素对坝体渗流量的影响,为经验计算渗流量方便,提出了面板垂直缝失效时计算坝体渗流量的数值模拟计算公式.误差分析说明所提出的拟合公式能够较好地反映坝体渗流量的一般规律,可以用于类似面板坝工程的垂直缝局部失效时的渗流量估算.