第39参第3期 2017年6月
土水建筑与环境工程
Journal of Civil,Architectural &. Environmental Engineering
doi:10.11835/j.issn.1674-4764.2017.03.02C
流固耦合的多元结构深厚覆盖层
透水地基的力学特性
王正成1.2，毛海涛1.3，龙顺江1，姜海波2，张如意2
Vol. 39 No. 3 Jun. 2017
(1.重庆三峡学院土木工程学院，重庆万州404100;2.石河子大学水利建筑工程学院，
新疆石河子832000；3.武汉大学水利水电学院，武汉430072）
摘要：深厚覆盖层多元结构坝基在渗流过程中各土层力学差异明显，分析时关注的其体同题也不尽相同，需要深入研究。基于比奥固结理论，考虑土体的非线性流变以及土体固结变形过程中孔度、渗透系数、弹性模量及泊松比的变化；借助ADINA流固耦合模块来模拟西藏达嘎水电站坝基渗流场与应力场耦合过程，分析各层力学特性及相互作用。研究表明，透水性较强的表层土体是渗流主要通道，也是渗流进出区和沉降变形体现区，应在上游采取施提高其压缩模量，下游区域增设反滤层和排水设施；坝基中的粉细砂层是坝基沉降的主要原因，对坝基况降起主导作用，同时应
注意其液化特性对坝基的不利影响；坝基
下游上部结构产生向上顶托力，若位
中的压等求
主层对
置较深，则破坏性较小；坝基深部土层对整个坝基的渗流破坏影响较小，但对况降和渗流量的影响不可息视；表层砂卵砾石层和粉细砂层的渗透系数相差较小时，土层间不会发生接触冲刷。此外，还发现坝基孔隙水压力在快速衰减阶段被消散，期间土体固结较快。垂直防渗墙能有效降低渗透坡降和渗流量，将坝基沉降变形控制在防渗墙上游区域，但上游坝基变形对防渗墙产生较大的水平推力，应加大防渗墙尺寸或者采用辅助渗控措施，
关键词：深厚覆盖层；粉细砂层；力学特性；流固耦合；多元结构；沉降
中图分类号：TU443
文献标志码：A：
文章编号：1674-4764(2017)03-0151-09
Mechanical properties of multiple-structure thick overburden
pervious foundation based on fluid-solid coupling
Wang Zhengcheng'.2,Mao Haitao1.3,Long Shunjiang',Jiang Haibo,Zhang Ruyi
(1. College of Civil Engineering,Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404100, P. R. China; 2. College of Water &. Architectural Engineering, Shihezi University, Xinjiang 832000, P. R. China:
3. Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power, Wuhan University, Wuhan 430o72, P. R. China)
Abstract: The mechanical properties of each soil layer in multiple-structure thick overburden pervious foundation diverge significantly and specific questions that draw attention are quite different from each
收稿日期：2016-12-04
基金项目：国家自然科学基金（51309262)；重庆市科委基础与前沿研究计划（cstc2015jcyjA1204，cstc2015jcyjA00022）作者简介：王正成（1991-），男，主要从事土石坝渗流机理研究，（E-mail)wangzhengcheng194@163.com
毛海涛（通信作者），男，副教投，博士，（E-mail)maohaitao1234163.com。
Received:2016-12-04
Foundation item: National Natural Scicncc Foundation of China (No. 51309262), Chongqing Science &. Techniogy
Commission Basic and Frontier Research Projects (No. cstc2015jcyjA1204 , No. cstc2015jcyjA00022)
Author brief: Wang Zhengcheng (1991-), main research interests : earth-rock dam percolation mechanism, (E-mail)
wangzhengcheng194 @163.com.
Mao Haitao(corresponding author), associate professor, PhD, (E-mail)maohaitao1234@163. com.
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