1、土石壩的防滲問(wèn)題是影響其安全性與經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)關(guān)鍵因素。由于開(kāi)發(fā)條件等因素的限制,許多工程尤其是在北方沙漠和半沙漠地區(qū)修建的土石壩樞紐,往往需要面對(duì)具有強(qiáng)透水性的深厚砂層壩肩等對(duì)大壩防滲極為不利的工程地質(zhì)條件,從而使得繞壩滲流問(wèn)題成為制約這些工程設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本文結(jié)合已建的存在繞壩滲流的水利樞紐工程,首先對(duì)可能導(dǎo)致繞滲的工程地質(zhì)條件、針對(duì)繞滲的防滲設(shè)計(jì)方案、監(jiān)測(cè)設(shè)施及運(yùn)行期出現(xiàn)的繞滲情況等進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上總結(jié)繞壩滲流特性,

2、產(chǎn)生原因及處理措施。然后,基于滲流分析的基本理論和方法,歸納總結(jié)繞壩滲流問(wèn)題的分析方法,分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)實(shí)際工程中運(yùn)用較多的有限元法的計(jì)算原理、計(jì)算步驟及關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究,考慮滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用對(duì)繞壩滲流的影響,進(jìn)一步提出考慮兩場(chǎng)耦合的有限元法：雙場(chǎng)迭代求解法和基于固結(jié)理論的求解法,對(duì)本文使用的后者的計(jì)算原理進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)分析?；诖笮屯ㄓ蒙虡I(yè)軟件提供的用戶自定義材料子程序UMAT,在其材料庫(kù)中加入了鄧肯-張E-B本構(gòu)模

3、型,建立考慮滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合繞壩滲流分析模型,獲得了基于通用軟件進(jìn)行考慮滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合的繞壩滲流三維有限元計(jì)算的有效途徑。最后,結(jié)合實(shí)際工程,圍繞不同的防滲方案(防滲墻深入壩肩的不同長(zhǎng)度),運(yùn)用傳統(tǒng)水力學(xué)法、不考慮兩場(chǎng)耦合的有限元法、考慮兩場(chǎng)耦合的有限元法,對(duì)繞壩滲流量、逸出高程及滲透坡降等滲流要素進(jìn)行分析,并將三種方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合作用對(duì)繞壩滲流有一定影響,進(jìn)行繞壩滲流分析時(shí)應(yīng)予以考慮。