龙华河碾压混凝土重力坝三维渗流场分析及渗控措施研究

龙华河碾压混凝土重力坝三维渗流场分析及渗控措施研究

论文摘要

水工建筑物与一般的建筑物不同之处在于,除了考虑地基变形和稳定等一般性问题之外,还要特别考虑水的渗流问题,渗流分析是水工建筑物设计的重要内容。本文以龙华河水电站工程为背景,以渗流分析理论为基础,对工程建设和运用阶段渗流安全进行评价,并对各种渗流控制措施进行校验,从而为工程设计提供参考和依据。龙华河工程虽然属于中小型工程,但是其面对的工程问题比较多,解决这些问题不仅对于工程本身意义重大,而且可以对其他类似工程具有借鉴意义。本文主要研究内容为:施工期深基坑的渗漏和稳定问题。由于坝址的第四纪覆盖层较厚,大坝采用全开挖的方案,基坑深度最深达20米。与此同时上游围堰距离基坑很近。因此,施工期内基坑的渗透稳定和涌水量是非常重要的。本文将对施工期建立三维渗流模型,计算各种防渗措施下的渗流场,基坑浸润线和基坑涌水量,并对防渗措施进行评价。坝基帷幕排水的敏感性分析。对于重力坝来说,坝基帷幕还关系到大坝本身的稳定问题。因此,坝基防渗措施也是工程设计的重要内容。本文将对坝基帷幕排水等渗控措施进行全面的校验,重点对坝基及两岸帷幕进行敏感性分析以确定合适的帷幕长度和深度,为工程设计的经济优化提供依据;此外还对坝基固结灌浆对渗流场的影响做了一定的分析。碾压混凝土坝坝体渗流分析。作为碾压混凝土坝,龙华河大坝坝体本身也是渗流安全关注的重点。本文首先总结了碾压混凝土的渗流特性,再根据这些特性建立适合碾压混凝土坝的渗流模型,最后对坝体防渗排水措施的校验和评价。本文成果已经运用到龙华河水电站工程设计和施工中,为工程设计提供了很好的参考和依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.1.1 大坝安全与水库渗漏
  • 1.1.2 碾压混凝土坝
  • 1.2 渗流力学发展现状
  • 1.3 渗流分析的基本方法
  • 1.4 龙华河工程概况
  • 1.5 本文指导思想和主要内容
  • 第2章 渗流有限元分析的基本理论
  • 2.1 渗流分析基本理论
  • 2.1.1 渗流的基本概念
  • 2.1.2 渗流的基本方程
  • 2.2 渗流有限元方法计算理论
  • 2.3 碾压混凝土坝渗流特性
  • 第3章 排水孔幕模拟方法
  • 3.1 研究现状
  • 3.2 “以管代孔”模拟方法
  • 3.3 “以缝代井列”模拟方法
  • 3.4 “以管代孔”和“以缝代井”的误差分析
  • 3.4.1 孔口式排水
  • 3.4.2 孔底式排水
  • 第4章 施工期基坑渗流场分析
  • 4.1 计算模型与工况
  • 4.2 无防渗措施
  • 4.3 设置上下游围堰帷幕
  • 4.4 只设置上游帷幕
  • 4.5 施工期渗控措施总结
  • 第5章 坝基帷幕排水的敏感性分析
  • 5.1 计算模型与工况
  • 5.2 坝基防渗帷幕深度的敏感性分析
  • 5.3 两岸坝肩帷幕长度的敏感性分析
  • 5.4 排水系统对渗流场的影响
  • 5.4.1 坝基排水
  • 5.4.2 坝肩排水
  • 5.4.3 坝体排水
  • 5.5 坝基固结灌浆对坝基扬压力的影响
  • 5.6 坝基渗控措施总结
  • 第6章 碾压混凝土坝坝体渗流分析
  • 6.1 计算模型与工况
  • 6.2 坝体防渗结构分析
  • 6.2.1 上游防渗体防渗效果
  • 6.2.2 下游防渗体防渗效果
  • 6.2.3 坝体排水的减压防渗作用
  • 6.2.4 二级配碾压混凝土的防渗性能
  • 6.3 坝体裂缝对渗流场的影响
  • 6.4 坝体排水工作状态对渗流场的影响
  • 6.5 坝体渗控措施总结
  • 第7章 结论与展望
  • 6.1 本文工作总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
  • 相关论文文献

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