深厚砂砾石地基墙接幕防渗体系结构尺寸优化研究

摘要

近年来，随着我国水利水电事业的快速发展，坝基防渗技术不论在施工工艺还是在理论研究方面都取得了不少进展。在坝基深厚覆盖层垂直防渗工程中，墙幕结合防渗体系作为一种经济、有效的工程措施，被广泛应用于大型水利枢纽坝基防渗工程中。但是，由于其特殊性及其局限性，在工程的实际应用中也存在一些问题，例如，在墙幕结合的防渗体系中，对于上部防渗墙和下部帷幕灌浆结构尺寸的确定问题，由于目前没有成文的规范可循，大多是凭经验取得。
　　 本文依托新疆下坂地坝基防渗工程实例，在系统学习并总结前人研究成果的基础上，主要从工程防渗效果及安全性、经济性等方面出发，对墙接幕防渗体系上部防渗墙的深度尺寸进行优化研究。
　　 首先，利用渗流有限元软件seep/w对坝基渗流场进行模拟，系统分析研究深厚砂砾石坝基墙接幕防渗体系的防渗效果，提取渗流量、坝后坡降等相关数据，并建立各种参数与墙体深度之间的关系曲线，以此作为后续分析的基础。
　　 其次，在前述分析的基础上，并根据不同约束条件的要求，分别运用结构优化的图解法和解析法对墙接幕防渗体系的结构尺寸进行优化设计，并最终得出既能满足工程防渗要求，又能满足工程安全性、经济性要求的最优化深度尺寸。
　　 最后，从工程投资的经济性和施工工期两方面入手，对本文的优化结果进行分析计算，分析工程优化结果的经济性和时效性。