第48卷第1期2015年2月武汉大学学报(工学版)EngineeringJournalofWuhanUniversityVo1．48No．1Feb．2O15DOI：10．14188／j．1671—8844—2015—01008文章编号：1671～8844(2015)O1—0039—06基于参数反演与耦合作用的高堆石坝垫层对坝体渗流影响仿真李梁，周伟，刘杏红。，白帆，常晓林(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072；2．武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室，湖北武汉430072；3．武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072)摘要：通过研究混凝土垫层对高堆石坝渗流场的影响，旨在通过仿真模拟过程提出一种切实可行的分析方法，较准确地计算运行期坝体渗流量．结合糯扎渡心墙堆石坝工程实例，运用改进后的粒群算法对垫层混凝土热学参数进行反演并计算垫层温度场，模拟垫层上部土石料填筑过程，并考虑蓄水后水压力对垫层作用确定运行期垫层应力状态．参考垫层应力计算结果及实测资料预测垫层可能产生裂缝区域，利用立方定律研究垫层渗透系数变化对坝体渗流的影响；选取大坝典型剖面，以修改后的邓肯一张模型为基础并运用土体渗流耦合原理重新计算坝体渗流场及应力场．数值仿真计算结果表明：正确认识运行期垫层应力状态及渗透性质变化对准确模拟计算坝体渗流场具有较大意义．关键词：高堆石坝；混凝土垫层；粒群算法；应力场；渗流场；渗流量中图分类号：Tv315文献标志码：AInfluenceofhighrockfilldamcushionondamseepagebasedonparameterinversionandcouplingeffectLILiang，ZHOUWei，LIUXinghong，BAIFan，CHANGXiaolin’(1．StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2．KeyLaboratoryofRockMechanicsinHydraulicStructuralEngineering，MinistryofEducation，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；3．SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Bystudyingtheeffectsofconcretecushionforhighrockfilldamseepagefield，afeasibleanalysismethodforaccuratecalculatingdamseepagedischargeinthestageofoperationisputforward．CombiningwiththeexampleofNuozhaduHydropowerProject，usingcushioninversionparametersbasedontheim—provedparticleswarmoptimizationtosimulatingcushionstressfieldandsimulatingsoilandrockfillingprocess，consideredingdamimpoundmentprocess，thecushionstressstateisdefermined．Accordingtosimulationresultsofcushionstressandthedammeasureddatatopredictcushioncrackarea。andthenu—singthecubiclawtherelationshipbetweencushionosmoticcoefficientanddamseepagedischargeisstud—ied．Choosingtypicaldamsection，basedonmodifiedDuncan—Changmodelandfluid—solidcouplingtheory，thedamseepagefieldandstressfieldarerecalculated．Numericalsimulationresultsshowthatcorrectlyunderstandingconcretecushionstressstateandpermeabilitychangesissignificanceforaccuratecalculatingdamseepagedischarge．Keywords：highrockfilldam；concretecushion；particleswarmoptimization；stressfield；seepagefield；seepagedischarge收稿日期：2014—10—12作者简介：李梁(1989～)，男，博士研究生，从事高坝结构分析及混凝土温控理论研究，E—mail：angl051391861@126．corn．基金项目：国家973计划项目(编号：2013BC035900)；国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(编号：51322905)．4O武汉大学学报(工学版)第48卷随着我国糯扎渡、双江口、古水等一批300m级高心墙堆石坝的建设完成，大坝运行期坝体渗流及沉降成为影响高堆石坝稳定性的关键问题之一．为保证大坝心墙和坝基岩体之间良好接触，不发生沿接触面的集中渗流及接触冲刷，在心墙、反滤层与基岩接触面设置混凝土垫层既能保证心墙与岸坡平顺连接，又为固结灌浆及帷幕灌浆提供盖重；同时垫层作为堆石坝防渗体系的重要组成部分，对保护坝基、减小坝基变形、控制坝体渗流量和提高渗透稳定性均具有重要意义．目前国内对渗流理...
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