十五863子課題驗收匯報土石壩的滲透場及土料滲透破壞研究陳群2013年12月25日四川大學水利水電學院成勘院報告十五863子課題驗收匯報內容

研究背景

高土石壩的滲流場大型高壓滲透儀和環狀水平徑向滲透儀

抗滲試驗研究及結果

滲透破壞的細觀數值模擬

結論和研究展望四川大學水利水電學院十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院研究背景礫石土心墻堆石壩的典型剖面堆石壩殼礫石土心墻堆石壩殼反濾層十五863子課題驗收匯報水頭高，應力狀態復雜四川大學水利水電學院需要大尺寸的儀器開展研究研究背景高壩滲流安全對土石壩非常重要，尤其是對高土石壩摻礫粘土高壩需要模擬復雜應力、高水頭、大尺寸的儀器壩體滲流場三維效應高山峽谷應力變形影響施工期非飽和問題三維非飽和耦合問題防滲料的抗滲性能離散元數值模擬十五863子課題驗收匯報內容

研究背景

高土石壩的滲流場大型高壓滲透儀和環狀水平徑向滲透儀

抗滲試驗研究及結果

滲透破壞的細觀數值模擬

結論和研究展望四川大學水利水電學院十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院水流在均質壩體中的流動過程壩料各向異性、不均勻及三維效應

(a)t=2天(b)t=4.5天

(c)t=6.5days(d)t=9days

(a)t=6.5天(b)t=9天十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院水流流動過程中均質壩軸線截面的孔隙水壓力分布壩料各向異性、不均勻及三維效應

(a)t=2天(b)t=4.5天

(c)t=6.5days(d)t=9days

(a)t=6.5天(b)t=9天十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院各向異性壩體中水流的流動過程壩料各向異性、不均勻及三維效應

(a)t=3.25天(b)t=4.5天

(a)t=1天(b)t=2.25天

十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院壩體中存在透水夾層時水流的流動過程壩料各向異性、不均勻及三維效應

(a)t=0.04天(b)t=0.1天

(c)t=0.2天(d)t=0.4天十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院水流流動過程中均質壩軸線截面的孔隙水壓力分布壩料各向異性、不均勻及三維效應

(a)t=0.04天(b)t=0.1天

(c)t=6.5days(d)t=9days

(a)t=0.2天(b)t=0.4天十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院概化的高土石壩計算剖面應力變形對滲流場的影響

(c)t=6.5days(d)t=9days十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院不同時刻壩體中的孔隙水壓力分布應力變形對滲流場的影響

(c)t=6.5days(d)t=9days

(a)t=100天

(b)t=150天

(c)t=270天十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院上游壩殼A點的水力坡降隨水位升高的變化過程應力變形對滲流場的影響

(c)t=6.5days(d)t=9days(a)壩料均質

(b)滲透性各向異性十五863子課題驗收匯報高土石壩的滲流場四川大學水利水電學院心墻下游滲流出逸點C的水力坡降隨水位升高的變化過程應力變形對滲流場的影響

(c)t=6.5days(d)t=9days(a)壩料均質

(b)滲透性各向異性十五863子課題驗收匯報內容

研究背景

高土石壩的滲流場大型高壓滲透儀和環狀水平徑向滲透儀

抗滲試驗研究及結果

滲透破壞的細觀數值模擬

結論和研究展望四川大學水利水電學院十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院儀器的全景照片十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院儀器的構成(1)長方體試樣箱(2)水壓力系統(3)水平和豎向加荷系統(4)控制和數據采集系統(2)供水箱回水管變頻泵頻率顯示

調節閥(3)壓縮氮氣瓶加壓油缸油泵出水口入水口長方體試樣箱(1)數據采集和顯示控制柜(4)十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院試樣箱和加壓油缸頂板高強螺釘肋梁前側墻孔壓傳感器油壓表位移計十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院可移動蓋板詳圖螺釘橡皮條螺釘鋼條橡皮條螺孔鋼條可移動蓋板可移動蓋板橡皮條十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院供水箱水壓力系統可變調節閥調節閥回水管十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院豎向加壓油缸雙向加荷系統水平加壓油缸油泵和郵箱十五863子課題驗收匯報大型高壓滲透儀四川大學水利水電學院雙向加壓系統可實現的應力和應變狀態雙向約束豎向約束水平加荷雙向加荷約束豎向加荷水平約束雙向約束水平加荷，豎向約束水平約束，豎向加荷雙向加荷防滲料填筑試樣箱的分隔十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院大型高壓滲透試驗試驗安裝反濾料的填筑十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院大型高壓滲透試驗加荷土樣安裝后試樣箱剖面圖礫石土反濾料多孔板進水口多孔板出口水箱PhPvPv出水口可移動加壓板加荷活塞加壓油缸頂板試驗后土樣剖面十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院大型高壓滲透試驗拆樣、觀察并取樣試驗試驗后反濾料的開挖剖面及取樣十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院大型高壓滲透試驗拆樣后取樣進行試驗十五863子課題驗收匯報環狀徑向水平滲透儀四川大學水利水電學院儀器的全景照片十五863子課題驗收匯報環狀徑向水平滲透儀四川大學水利水電學院環狀徑向滲透儀結構圖十五863子課題驗收匯報環狀徑向水平滲透試驗四川大學水利水電學院裝樣過程圖3-6裝樣過程照片十五863子課題驗收匯報內容

研究背景

高土石壩的滲流場大型高壓滲透儀和環狀水平徑向滲透儀

抗滲試驗研究及結果

滲透破壞的細觀數值模擬

結論和研究展望四川大學水利水電學院十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗土料礫石土防滲料的級配曲線十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗土料反濾料的級配曲線十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗方案試驗方案試驗分組礫石含量P5(%)防滲料干密度(g/cm3)級配曲線反濾料干密度(g/cm3)I552.084平均線2.0502.075452.054II502.075下包線2.0下包外延線1下包外延線2III502.075平均線2.01.91.8十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果不同水平應變下滲透系數隨水力坡降的變化曲線εh=0εh=0.024εh=0.036CAB滲透系數(cm/s)水力坡降十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果不同豎向應變下滲透系數隨水力坡降的變化曲線CABεv=0εv=0.012εv=0.029滲透系數(cm/s)水力坡降十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果試樣不同位置的孔隙水壓力Interface孔隙壓力(kPa)孔隙傳感器編號十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果滲透系數隨防滲料的礫石含量

P5的變化十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果臨界坡降隨防滲料的礫石含量

P5的變化十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果臨界坡降隨反濾料密度的變化十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果臨界坡降隨反濾料控制粒徑D15的變化十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果一維壓縮時滲透系數與壓力的關系十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果一維壓縮時破壞坡降與壓力的關系十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果水平壓縮、豎向卸載時不同密度反濾料試樣的破壞坡降隨水平壓力的變化十五863子課題驗收匯報四川大學水利水電學院試驗結果水平壓縮、豎向卸載時不同級配反濾料試樣的破壞坡降隨水平壓力的變化十五863子課題驗收匯報內容

研究背景

高土石壩的滲流場大型高壓滲透儀和環狀水平徑向滲透儀

抗滲試驗研究及結果

滲透破壞的細觀數值模擬

結論和研究展望四川大學水利水電學院十五863子課題驗收匯報接觸流失的離散元模擬四川大學水利水電學院反濾料的級配不同時防滲料顆粒的移動(2009)(a)(b)(c)(d)十五863子課題驗收匯報接觸流失的離散元模擬四川大學水利水電學院流失率

(%)防滲料顆粒的流失率與距離接觸面的關系(2013)距接觸面的距離(cm)十五863子課題驗收匯報接觸流失的離散元模擬四川大學水利水電學院流失率與時間的關系(2013)計算時間(s)流失率

(%)十五863子課題驗收匯報接觸流失的離散元模擬四川大學水利水電學院侵入深度與特征粒徑比D15/d*85