›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (10): 2769-2773.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

高堆石坝心墙渗流特性离心模型试验研究

王年香1，章为民1，顾行文1，张 丹2   

  1. 1.南京水利科学研究院，南京 210024；2.中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都 610072
  • 收稿日期:2013-04-17 出版日期:2013-10-09 发布日期:2013-10-18
  • 作者简介:王年香，男，1963年生，博士，教授级高级工程师，主要从事岩土工程基本理论和试验研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目（No. 51179106）

Centrifugal model test on seepage characteristics of high core rockfill dam

WANG Nian-xiang1, ZHANG Wei-min1, GU Xing-wen1, ZHANG Dan2   

  1. 1. Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China; 2. Chengdu Investigation and Design Institute, CHECC, Chengdu 610072, China
  • Received:2013-04-17 Online:2013-10-09 Published:2013-10-18

PDF (Chinese)

1786

摘要： 高土石坝在施工期心墙会产生超静孔隙水压力，且难以有效消散，蓄水后心墙从非稳定渗流状态到稳定渗流状态，因此，渗流特性异常复杂。目前，有限元方法进行渗流计算不能考虑施工期引起的孔隙水压力，因而不能完全了解土石坝的渗流特性。长河坝为砾石土心墙堆石坝，最大坝高为240 m。利用离心模型试验技术，通过分析长河坝施工期和运行期心墙的孔隙水压力的产生和消散变化规律研究大坝心墙的渗流特性。试验结果表明，心墙孔隙水压力经历施工时的增长期、竣工后的消散期、非稳定渗流时的增长期和消散期、稳定渗流时的稳定期5个阶段。心墙高程不同、填筑含水率不同，各阶段的孔隙水压力和历时也不同。心墙位置越高或填筑含水率越大，施工期孔隙水压力系数越大，形成稳定渗流所需时间越短。心墙位置越高或填筑含水率越小，心墙位势越大，非稳定渗流期心墙位势大于稳定渗流期。研究成果对高心墙堆石坝设计和施工具有指导意义。

关键词: 高心墙堆石坝, 孔隙水压力, 渗流特性, 含水率, 离心模型试验

Abstract: Excess pore water pressure will be generated in the core during the construction of high rockfill dam, and it dissipates slowly. After water storage, the core will change the unsteady seepage state to the steady flow state; so the seepage characteristics are very complicated. The pore water pressure generated during construction can not be considered in the finite element method for seepage calculation; and the seepage characteristics of earth-rock dam can not be fully understood. Changhe Dam is a gravelly soil core rockfill dam, with maximum height of 240 m. Centrifuge modeling tests are carried out to study the seepage characteristics of Changhe Dam through analyzing the generation and dissipation of pore water pressure in construction and operation periods. Test results show that the pore water pressure would go through periods of generation in the construction, the dissipation after construction, the generation and dissipation in the unsteady seepage state, the stabilization in the steady seepage state. The pore water pressure and duration of each period are influenced by the position and filling water content of the core. The higher the position or filling water content of the core is, the larger the coefficient of pore water pressure during construction is, the shorter the duration of steady seepage is. The higher the position or smaller filling water content is, the larger the potential is. The potential in unsteady seepage state is larger than that in steady seepage state. It is instructive for design and construction of high core rockfill dam.

Key words: high core rockfill dam, pore water pressure, seepage characteristics, water content, centrifugal model test

中图分类号: 

  • TV 641.4+1
[1] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[2] 吴琪, 丁选明, 陈志雄, 陈育民, 彭宇, . 不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构 地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 571-580.
[3] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[4] 于丽, 吕城, 段儒禹, 王明年, . 考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 194-204.
[5] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[6] 李博, 黄嘉伦, 钟振, 邹良超, . 三维交叉裂隙渗流传质特性数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3670-3768.
[7] 郑耀林, 章荣军, 郑俊杰, 董超强, 陆展, . 絮凝-固化联合处理超高含水率 吹填淤泥浆的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3107-3114.
[8] 张治国, 黄茂松, 杨 轩, . 基于衬砌长期渗漏水影响的隧道施工扰动 诱发超孔隙水压消散及地层固结沉降解[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3135-3144.
[9] 王鹏飞, 谭文辉, 马学文, 李子建, 刘景军, 武洋帆, . 不同粗糙度和隙宽贯通充填裂隙 渗流特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3062-3070.
[10] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[11] 张天军, 庞明坤, 蒋兴科, 彭文清, 纪翔, . 负压对抽采钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2517-2524.
[12] 闫亚景, 闫永帅, 赵贵章, 张泰丽, 孙强, . 基于高密度电法的天然边坡水分运移规律研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2807-2814.
[13] 王鹏飞, 谭文辉, 马学文, 李子建, 刘景军, 武洋帆, . 不同胶结度断层泥强度参数与含水率关系[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1657-1662.
[14] 贺桂成, 廖家海, 李丰雄, 王 昭, 章求才, 张志军. 水饱和边坡夹层热-孔隙水-力耦合作用模型及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1663-1672.
[15] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 刘小文，常立君，胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2] 黄建华，宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[3] 王观石，李长洪，陈保君，李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[4] 王朝阳，许 强，倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 邓 琴，郭明伟，李春光，葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[6] 万少石，年廷凯，蒋景彩，栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[7] 闫 铁，李 玮，毕雪亮. 基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究[J]. , 2010, 31(8): 2625 -2629 .
[8] 刘 嘉，王 栋. 正常固结黏土中平板锚基础的吸力和抗拉力[J]. , 2009, 30(3): 735 -740 .
[9] 徐维生，柴军瑞，陈兴周，孙旭曙. 岩体裂隙网络非线性非立方渗流研究与应用[J]. , 2009, 30(S1): 53 -57 .
[10] 赵尚毅，郑颖人，李安洪，邱文平，唐晓松，徐 俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发