混凝土重力坝渗压系数负值分析.pdfVIP

第 3 8 卷第7 期 人 民 黄 河 V〇1 . 3 8 , N o . 7 2016 年 7 月 YELLOW RIVER Jul. , 2 0 16 【工 程 勘 测 设 计 】 混凝土重力坝渗压系数负值分析 张晓龙1,张慧莉1,吕贵明2,张晓东3,杜昕鹏4 (1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100; 2.中国石油西气东输管道公司， 上海200122; 3.中石化南京工程有限公司，江苏南京210046; 4.黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003) 摘 要 ：坝基渗压系数是评价混凝土重力坝渗流安全的一项重要指标。针对某些混凝土重力坝帷幕后扬压力测点渗压 系数出现负值这一异常情况，对其进行定性、定量及物理成因分析，并在传统渗压系数统计模型中考虑了渗流量这一影 响因素，通过偏最小二乘法进行回归分析，分析结果表明：其负值成因主要是混凝土坝初期防渗帷幕防渗性能较好、坝基 岩石渗透性较弱，以及大坝运行期较短，坝基渗流还没有达到一个稳态平衡状态所致。 关键词：渗压系数负值；偏最小二乘法；渗透性；稳定平衡状态 中图分类号：TV223.4 文献标志码 ：A cloi :10.3969/j .iwn .1000-1379.2016.07.025 近年来，在国家能源局大坝安全监察中心组织实 水总是由能量高处流向低处，只要上、下游水位不相 施的大坝安全监察中，发现在对许多已建混凝土重力 等，其上、下游水位间任意一点的水位均是高于下游水 坝进行竣工安全鉴定与定期安全检查时，根据历史渗 位的，在大坝正常工作且没有外力对这个系统做功的 流监测资料和《混凝土坝安全监测资料整编规程》 前提下，大坝坝基扬压折减系数、坝基渗透压力折减系 (D L /T 5209—2005)计算得到的坝基渗压系数均为负 数不可能为负值(下游无水情况相同）。因此,针对目 值。对于设置有防渗帷幕和排水孔幕的实体重力坝渗 前许多已建并正常运行的混凝土坝坝基渗压系数为负 压系数,主排水幕处河床坝段渗压系数采用0.25,岸坡 的情形，有必要对其成因进行分析。 坝段采用0.35[|],从规范中可见坝基面上的渗压系数 1 成因分析 均为一个非负数。 混凝土重力坝渗压系数与扬压系数计算示意见图 1 . 1 理论成因分析 1,扬压水头^与上游水深好1的比值为坝基扬压系数 目前,混凝土坝基渗透压力计算还没有一种完全 h - 可靠的模型，鉴于坝基岩石本身的复杂性以及基岩与 a 。，即a 。= u ;扬压水头高于下游水位的水柱高度为 H 1 混凝土间接触等存在收缩裂缝,渗透水流的流态复杂 渗压水头h :,即h : = h -- 馬;渗压水头与上下游水位 多变,实际工程中采用测压管来进行观测，根据实际的 h 观测值绘制扬压力分布图，并与设计采用的扬压力分 差的比值为坝基渗压系数a ,,即a , = ^ ^ [2—3]。 布图进行对比，判断坝基渗流的安全情况。工程中主 ^1 - ^2 要通过测压管的管水位计算渗压系数a ,，对于扬压力而 言，下游水位产生的浮托力无法折减（扬压