面板堆石壩極端工況下滲流穩定性及敏感性分析

宋建慶

(山西澤城西安水電有限公司,山西太原030002)

面板堆石壩由混凝土面板、墊層、過渡層及堆石體等部分組成,從各材料的滲透特性來看,混凝土的滲透系數比墊層小幾個數量級,墊層比過渡層的滲透系數要小,而堆石體是極不均勻的材料,加上采用填筑碾壓的施工方法,其滲透系數在垂直和水平方向上表現出各向異性特征,其滲透系數一般要大于過渡層。對于墊層和過渡層而言,其滲透規律可用達西定律描述,而堆石體由于其自身的結構復雜性,對其滲透特性的研究較少[1]。由于面板堆石壩設計規范中充分考慮了滲流控制要求,壩料自上游向下游滲透性逐漸變大,不同料物界面都滿足反濾準則,砂礫料中設置了內部豎向和水平排水控制壩體浸潤線,即使通過面板有一定滲水,也可安全地排向下游,不致造成壩料的流失和滲透破壞[2]。目前,面板堆石壩滲流控制以施工和壩料選擇為主[3],規范中對滲流計算不作要求。

王瑞駿等[4-5]基于等寬縫隙穩定流的運動規律,研究建立了混凝土面板極端破壞情況下面板接縫及密集裂縫型面板的滲流計算模型,通過對實例的分析,可以得到面板發生極端破壞情況下面板堆石壩的滲流變化規律。本文以山西省某一面板堆石壩為例,分析3種極端工況下面板堆石壩的滲流情況和滲透穩定安全性進行了計算,其方法可為面板堆石壩的設計和評價提供依據,也可以為提出改善和提高面板堆石壩穩定安全性工程措施提供參考。……