高碾压混凝土重力坝的渗流控制方法及其工程应用

摘要

该文在总结他人研究成果的基础上,针对碾压混凝土坝的主要渗流问题,开展对碾压混凝土饱和-非饱和渗流理论和算法方面较详细的研究工作.主要内容包括:(1)从渗流基本理论出发,以压力水头为基本未知量推导多孔介质三维饱和-非饱和渗流微分方程,并根据碾压混凝土坝的特点得出适合其自身的渗流控制方程;进而对碾压混凝土的渗流基本理论、渗流特性开展深入的研究工作.(2)开展了碾压混凝土坝现场压水试验方法与成果整理理论的研究,探索在碾压混凝土坝施工现场如何快速、准确、简便地进行施工质量检查的理论、方法和具体技术,实现对大坝混凝土的施工质量进行现场快速监测与检测以及因此而能够动态有效地进行反馈施工.(3)开展碾压混凝土坝渗流场的有限单元法研究工作,编制完成碾压混凝土坝三维渗流场计算程序.根据碾压混凝土坝成层施工的特点,采用一定方法严密地模拟坝体中对于渗流场分布起重要作用的排水管和由成层施工形成的层面及缝面的渗流作用,解决渗流场自由面位置确定问题以及排水孔穿过自由面时的渗流场求解等问题,实现精细定量的求解与分析碾压混凝土坝中大坝渗流场特性、渗流量计算等问题.(4)碾压混凝土坝的防渗与排水结构对于大坝的安全与稳定极为重要,该文研究了各种防渗与排水技术对大坝渗流场特性的影响作用,并分析了各种防渗与排水方案的特点.(5)在对龙滩高碾压混凝土重力坝渗流特性进行分析时,就有关主要渗流影响因素进行众多计算工况的比较分析研究,得出大坝的最终优选渗控方案.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1碾压混凝土坝的特点及其发展简史

§1.2碾压混凝土坝渗流问题的研究现状

§1.3本文的主要研究内容及研究方法

第二章多孔介质渗流基本理论

§2.1渗流基本理论

§2.2土壤饱和－非饱和特性

§2.3小结

第三章碾压混凝土坝的渗流特性

§3.1碾压混凝土的渗流特性

§3.2碾压混凝土坝的渗流基本理论

§3.3碾压混凝土坝渗流系数测定方法

§3.4小结

第四章碾压混凝土坝渗流场求解的有限单元法

§4.1概述

§4.2固定网格的结点虚流量法

§4.3渗流非均质成层材料单元模型

§4.4缝隙渗流缝面薄层单元和无厚度二维缝面单元

§4.5排水孔排水子结构

§4.6排水孔穿过自由面时渗流场的求解方法

§4.7小结

第五章碾压混凝土重力坝的防渗与排水技术

§5.1概述

§5.2碾压混凝土坝的防渗技术

§5.3碾压混凝土坝的排水技术

§5.4小结

第六章龙滩高碾压混凝土重力坝渗流场分析

§6.1工程概述

§6.2龙滩大坝渗控方案论证

§6.3龙滩大坝渗流场计算分析

6.3.1大坝主要渗控措施

6.3.2计算模型及计算参数的选定

6.3.3计算工况

6.3.4工况1～21的计算结果分析

§6.4龙滩大坝优选渗控设计方案

§6.5小结

附图

第七章总结与展望

§7.1本文总结

§7.2展望

参考文献

致谢