碾压混凝土坝层面渗流变异特性研究.pdfVIP

科研与管理 水利规划与设计 2011年第6期 碾压混凝土坝层面渗流变异特性研究 娄一青 王林素 苏怀智。 (1。温州市水利局 浙江温州 325000；2．河海大学水利水电学院 南京 210098) 【摘 要】 通过对碾压混凝土坝层面不平度的统计分析，模拟了层面的几何形态，揭示了层面渗透性能存在变 异性的原因。通过对龙滩大坝现场碾压混凝土试块渗透压水试验成果的统计分析，得到了碾压混凝土坝层面渗 透系数服从对数正态分布的结论，并建立了龙滩碾压混凝土坝层面渗透系数随机统计样本，为碾压混凝土坝随 机渗流场数值模拟提供 了基础 。 【关键词】 碾压混凝土坝 层面 不平度 渗流 变异特性 【中图分类号】 TV139．1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1672—2469 (2011)06—0056—04 [DOI编码】 10．3969／j．issn．1672—2469．2011．06．016 随着碾压混凝土施工技术的不断发展和改进， 式、振动碾压遍数和振动参数等因素的影响，施工 对层面的处理技术 日益成熟 。许多资料表明，在处 仓面并不是规则的平面 ，而是 凹凸不平的曲面。在 理良好的情况下，碾压混凝土层面的渗透性与碾压 上一层碾压混凝土浇筑之后 ，该施工仓面便成了碾 混凝土本体的渗透性相差无_】]，比如江垭碾压混凝 压混凝土坝中的施工层面。因此 ，碾压混凝土的层 土坝 由于对坝体层面的处理 比较得当，在取芯样进 面不是平整的接触面，而是上下两层碾压混凝土之 行室 内渗透试验时，发现坝体碾压混凝土含层面和 间相互嵌入、起伏不平的曲面。文献 中对碾压混 不含层面本体芯样的渗透系数 比较接近，而且趋于 凝土坝进行层面渗流特性试验时，观察到碾压混凝 同一分布口]。然而 ，并不是所有碾压混凝土坝对层 土圆柱体试块外表圆度不均、凹凸不平 ，在其中部 面的处理都是完好的，大量的室 内外试验和已建工 分试块 的层面圆周上还有极明显的锯齿形缝隙，为 程 的渗流原型观测资料表明，碾压混凝土坝渗漏问 对层面形态的研究提供了有益的参考。 题主要是通过集中渗流通道 “漏水”问题，而这些 为了对这一曲面进行更直观的分析 ，参考道路 集 中渗流通道通常是 由施工不 良的层面组成 。有试 工程中常用 的 “路面不平度”的定义_6]，引入碾 验研究表明[3]，在处理不当的情况下，沿层面切线 压混凝土坝 “层面不平度”的概念 。首先定义一个 方向的渗透系数可达 10-4m／s甚至更大，而碾压 基准平面，碾压混凝土坝层面相对于基准平面的凹 混凝土本体 的渗透系数为 10 m／s左右 ，两者之 凸不平整的程度即为层面不平度 ，将层面相对于基 间的渗透系数值相差数个数量级。层面的渗透特性 准平 面的高度 h沿层面 内的点 (z， )的变化 比较复杂，主要与层面处碾压混凝土的孔隙连通结 h(x， )称为不平度函数。由于受碾压混凝土的 构、隙面粗糙度 以及隙面的变形特性等有关 ]。因 配合比、拌和料的离散性 以及施工过程 中铺摊方 此，本文结合碾压混凝土坝层面的几何形态，对层 式、振动碾压遍数和振动参数、施工设备对层面的 面的渗流特性进行详细的分析 。 局部扰动等因素的影响，层面的不平度分布是不均 匀的，即存在变异特性 ，是一个随机变量。层面不 1 碾压混凝土坝层面不平度统计分析 平度的这一特性 ，决定了层面胶结 的不均匀性 ，进 碾压混凝土坝大仓