土體不均勻性和各向異性對(duì)土壩滲流場(chǎng)的影響分析.pdf

1、土石壩作為應(yīng)用最廣泛的壩型，其安全問題有近40％都是由滲透破壞引起的，因此研究其滲流問題及控制方法具有重要意義。但目前模擬土壩滲流場(chǎng)時(shí)通常將整個(gè)壩體視為均質(zhì)、各向同性場(chǎng)，不考慮滲透系數(shù)在不同位置、不同方向上的差異，這顯然忽略了筑壩土料不均勻性和分層碾壓施工所引起的各向異性對(duì)壩體滲流場(chǎng)的影響，降低了滲流計(jì)算結(jié)果的可靠性，從而不能更好的為工程實(shí)際提供參考。本文通過(guò)編制土壩隨機(jī)滲流有限元程序，研究了土體不均勻性和各向異性對(duì)壩體滲流場(chǎng)的影響，取

2、得了以下成果:
　　(1)通過(guò)使用ANSYS內(nèi)置的APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了滲透系數(shù)的隨機(jī)模擬，編制了碾壓式土壩隨機(jī)滲流有限元分析程序，并驗(yàn)證了其求解滲流問題可靠性。
　　(2)研究了壩體在不同的隨機(jī)程度（通過(guò)改變滲透系數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差模擬了土料不均勻的程度）、各向異性程度(kx/ky的大小)下滲流場(chǎng)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其對(duì)壩體滲流場(chǎng)分布影響較大，應(yīng)在滲流計(jì)算中對(duì)其進(jìn)行合理考慮。
　　(3)通過(guò)改變壩體不同碾壓層滲

3、透系數(shù)來(lái)模擬壩體不同碾壓層填筑質(zhì)量有差別的情況，得出了其對(duì)其滲流場(chǎng)分布的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壩體上部的填筑質(zhì)量對(duì)滲流場(chǎng)影響最為顯著，在施工的過(guò)程中應(yīng)該予以足夠的重視。
　　(4)提出了分層（分期）隨機(jī)滲流模型，并將其應(yīng)用到工程實(shí)例的滲流計(jì)算中。此模型既考慮了滲透系數(shù)的離散性對(duì)壩體滲流場(chǎng)的影響，又考慮到了工程實(shí)際中分層碾壓的施工過(guò)程，為碾壓式土壩進(jìn)行滲流分析提供了一種新的思路。
　　(5)同時(shí)考慮滲透系數(shù)的隨機(jī)、分層（期）及各向異