土工防滲材料對(duì)近海及河口堤壩滲透特性的影響研究.pdf

1、我國有著漫長(zhǎng)的海岸線，修建有大量的近海和河口堤壩，堤壩常見的病害與滲流有著密切的關(guān)系。防滲土工材料因自身柔軟的特征可以適應(yīng)壩體的變形，在工程中得以廣泛使用。本文采用室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值分析研究相結(jié)合的方法系統(tǒng)研究了土工防滲材料對(duì)近海及河口堤壩滲透特性的影響。
　　通過自制模型箱開展了堤壩滲透的室內(nèi)模型試驗(yàn)。首先開展了靜水試驗(yàn)，研究了上下游水頭差、土工防滲膜水平鋪蓋長(zhǎng)度、土工防滲膜缺陷率及缺陷孔徑對(duì)堤壩滲透的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，單位寬

2、度堤壩在單位時(shí)間內(nèi)的滲流量與上下游的水頭差成線性關(guān)系；滲流時(shí)壩基內(nèi)的靜水壓力隨到堤腳距離的增大線性減??；堤壩的滲流量隨土工膜水平鋪蓋長(zhǎng)度的增加線性減小，而土工膜水平鋪蓋長(zhǎng)度對(duì)壩基內(nèi)靜水壓力的變化趨勢(shì)影響不大；相同的缺陷孔徑時(shí)，滲流量隨著缺陷率的增大線性增大；同一種缺陷率的土工膜，孔徑越大時(shí)，滲流量越大。
　　通過自制動(dòng)水裝置開展了動(dòng)水荷載作用時(shí)堤壩滲透的模型試驗(yàn)，主要研究了動(dòng)荷載的頻率、土工防滲膜水平鋪蓋長(zhǎng)度和土工防滲膜缺陷率對(duì)堤

3、壩滲透的影響。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)挝粚挾鹊虊螁挝粫r(shí)間的滲流量隨動(dòng)荷載頻率的增大線性增大；堤壩的滲流量隨土工膜水平鋪蓋長(zhǎng)度的增加線性減??；同一振動(dòng)頻率時(shí)，滲流量隨著缺陷率的增大而增大，滲流量隨缺陷孔徑增大線性增大。
　　開展土工防滲材料對(duì)近海、河口堤壩滲透特性的數(shù)值分析研究。通過靜水?dāng)?shù)值分析發(fā)現(xiàn)：堤壩的截面滲流量隨上游水頭增大而增大；單位時(shí)間內(nèi)堤壩的截面滲流量隨著上游水平鋪蓋長(zhǎng)度的增加而減?。幌嗤闆r時(shí)，壩基厚度越大，堤壩的滲流量越大，

4、它們之間的關(guān)系可以擬合成多項(xiàng)式；對(duì)比分析垂直帷幕和水平鋪蓋的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著防滲膜長(zhǎng)度的增加，垂直帷幕的作用效果更加明顯；通過動(dòng)水?dāng)?shù)值分析發(fā)現(xiàn)：周期一定時(shí)，波陡越大，所對(duì)應(yīng)的滲流量曲線的幅值也越大；波高一定時(shí)，堤壩滲流量的幅值與波陡無關(guān)，與波浪荷載的周期無關(guān)；隨著壩基透水性的逐漸增加，相同波浪因素時(shí)，堤壩滲流速率的改變率也逐漸增大；動(dòng)水時(shí)土工防滲材料對(duì)堤壩滲流量影響的規(guī)律與靜水時(shí)一致。
　　通過開展靜水和動(dòng)水兩種工況的研究，得到了土