土工膜缺陷對土石壩滲流影響及安全性評價
土工膜缺陷對土石壩滲流的影響采用有限元法,結合工程實際建立二維數值模型,從土工膜缺陷尺寸、位置角度進行仿真分析,研究土工膜缺陷對土石壩滲流場的影響。
為便于計算,土工膜按滲透系數等效放大的原則將厚度放大100倍進行模擬。模型上下游各截取一倍壩高,將防滲墻底部以下7.2m作為底部邊界。模型離散后,節點數為7652,單元數為14872。計算時,模型底部和上下游邊界均設為不透水邊界,正常蓄水位以下上游壩坡設為已知水頭邊界,下游壩坡設為出逸邊界。
缺陷破損處滲透系數應為無限大,考慮土工膜滲透系數較小,將其滲透系數取為100m/s。缺陷滲漏對缺陷附近滲流場影響明顯,隨著水頭與缺陷尺寸的增大,壩體各滲流要素如滲流坡降、單寬滲流量等逐漸增大,壩基防滲墻底部滲流坡降、單寬滲流量等逐漸減小;當缺陷尺寸小于0.2m時,下部缺陷對壩體與壩基防滲墻底部滲流要素影響最大,中部缺陷影響次之,上部缺陷影響最小;當缺陷尺寸達到0.2m時,中部缺陷對壩體與壩基防滲墻底部滲流要素影響最大,下部缺陷影響次之,上部缺陷影響最小。