樁基礎(chǔ)水閘滲流穩(wěn)定分析研究.pdf

1、做為水工結(jié)構(gòu)中比較常見的多功能建筑物，水閘對我們水利工作者并不陌生，水閘建設(shè)歷史悠久，結(jié)構(gòu)種類繁多，規(guī)模也有大有小。樁基礎(chǔ)是一種優(yōu)良的地基處理方法，適應(yīng)不良地層的能力強，而且因為混凝土材料具有較低的低滲透性，還可作為防滲結(jié)構(gòu)，具有附加抗?jié)B效果。在天然地基下水閘施工不滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定條件時，地基處理可利用樁基礎(chǔ)穩(wěn)定性強的優(yōu)點形成樁基礎(chǔ)水閘。跟所有水利建筑一樣，對滲流的研究是伴隨水利行業(yè)發(fā)展的其中一部分。滲流是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素，滲流計算

2、也是水閘破壞的預(yù)防。在大量的水利學者在水閘設(shè)計施工過程中，總結(jié)了一系列滲流計算和防滲的經(jīng)典方法，解決了大量的滲流難題。但具體到樁基礎(chǔ)水閘中，由于樁土材料性質(zhì)的差異，樁基在地基中的不連續(xù)，也不能單一的視之為防滲體。樁基在提供地基承載能力的同時對滲流場和應(yīng)力場的影響仍然需要進一步的研究。所以，筆者認為研究樁基礎(chǔ)水閘的滲流問題很有必要。
　　本文從介紹滲流計算發(fā)展研究現(xiàn)狀開始，對目前水閘滲流計算的常見方法以及各自方法的適用性及優(yōu)缺點逐一

3、羅列，方法顯示了對樁基礎(chǔ)水閘滲流計算的局限。著重講述了滲流基本理論，并逐步引入滲流計算的有限元方法，介紹了在水閘應(yīng)力分析中土體mohr-coulomb模型以及建模時所采用的采用midas GTS軟件。通過對樁基礎(chǔ)水閘滲流穩(wěn)定的數(shù)值模擬，得到了以下內(nèi)容：
　　利用滲流有限元計算方法，分別對閘底板布置有樁基礎(chǔ)的三汊河口閘以及相同參數(shù)下的天然地基水閘進行滲流分析，并對不同水位變化下水閘的水頭分布、滲透坡降及流量結(jié)果進行比較，結(jié)果顯示，樁

4、基礎(chǔ)的植入會降低水頭分布，減小較大水頭占整個滲流場的比例，并且會降低水閘的水平滲透坡降，在穩(wěn)定滲流場中，樁的體積占據(jù)與流場中，會降低滲流量。對整個水閘結(jié)構(gòu)產(chǎn)生正的防滲效果。而后筆者對三汊河口閘進行滲流-應(yīng)力耦合場分析，在竣工期和最高水蓄水位兩種工況下的水平和豎向位移成果分析得出，竣工期樁基水閘發(fā)生最大豎向位移。閘基在重力作用下偏重心發(fā)生傾斜，在水閘結(jié)構(gòu)的帶動下周圍土體集中朝中部發(fā)生位移。在最高蓄水位工況時，位移趨勢類似于竣工期，但由于水