土石坝加固工程中缺陷防渗墙渗流特性研究

高江林　严卓

摘要：为了研究不同防渗墙质量缺陷对工程渗流特性的影响，以某实际工程为例，采用饱和一非饱和渗流有限元理论，利用ABAQUS有限元程序对土石坝加固工程中防渗墙墙底沉渣、墙体未入岩、墙体渗透系数过大、墙底开叉这几种缺陷进行二维、三维渗透特性分析，結果表明：墙底沉渣对工程渗流特性的影响不大；防渗墙渗透系数须达到设计值，若进一步降低渗透系数，不但增加施工成本和增大技术难度，而且防渗效果未发生明显变化；墙体未入岩明显增大了坝后渗漏量，改变了坝体原有的渗流形态，原因在于防渗墙无法截断坝基覆盖层处的渗流通道；墙底开又宽度越大，浸润线高度越高，对工程渗透稳定性影响越大。

关键词：防渗墙；渗透系数；质量缺陷；饱和一非饱和渗流

防渗墙是我国水利工程建设中防渗处理的主要措施，在我国大规模开展的病险水库除险加固工程中得到了广泛应用。防渗墙是整个土石坝防渗体系的关键组成部分，其质量好坏直接关系到整个工程是否安全。由于防渗墙深夹于坝体或覆盖层，施工时多为水下浇筑混凝土，施工质量受施工工艺、施工机械、地质状况等因素影响，因此墙体质量不可避免地存在或多或少的隐患、缺陷，比如墙底沉渣、未入岩、分叉、裂缝等。国内学者针对防渗墙出现裂缝的情况做了很多研究，关于其他缺陷的研究相对较少。本文结合具体工程实例，采用饱和一非饱和渗流计算理论，利用有限元软件ABAQUS模拟不同缺陷工况下，土石坝渗流量、浸润线高度、出逸点渗透坡降等渗流参数，通过对比不同工况下的渗流参数，分析不同缺陷对工程渗流特性的影响。