悬挂式防渗墙管涌控制效果的模型试验及数值模拟
以砂槽试验模型为计算模型,采用设定管涌临界比降和扩大管涌通道渗透系数的有限元分析方法,对布置悬挂式防渗墙的双层堤基管涌发展过程进行了数值模拟分析.利用不同堤基型式(双层堤基和单层堤基)的模型试验结果对程序进行了验证.在此基础上研究了双层堤基布置防渗墙后的管涌发生和发展过程,及不同级水头作用下的管涌破坏区域和渗流场分布,重点研究了悬挂式防渗墙的布置位置、贯入深度对双层堤基管涌的控制效果.数值计算结果表明:(1)有防渗墙的双层堤基管涌破坏包括五个阶段,即管涌口形成后的局部突涌破坏阶段,管涌通道沿砂层表面向防渗墙的破坏阶段,管涌沿防渗墙横向破坏阶段,管涌沿防渗墙垂直越墙破坏的阶段和越墙后的水平破坏阶段.这和试验观察到的管涌破坏现象是一致的;(2)布置悬挂式防渗墙后,堤基管涌破坏由水平破坏转为垂直破坏,有效提高了堤基管涌破坏的临界水头,降低了管涌溃堤的风险,且布置在堤脚下游侧管涌控制效果更加有效,使得堤基整体抵抗管涌破坏的能力显著提高;(3)悬挂式防渗墙对管涌的发生影响较小,但对管涌的控制效果非常有效,且墙体的垂直防渗效率随贯入度的增加而显著增大.
水利工程 悬挂式防渗墙 双层堤基 管涌控制 有限元分析 数值模拟
刘昌军 丁留谦 姚秋玲 张顺福
中国水利水电科学研究院,北京100038
国内会议
杭州
中文
300-305
2013-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）