[发明专利]一种狭窄河谷沥青混凝土心墙坝产生渗漏的评价方法

说明书

本发明涉及筑坝技术领域，尤其是涉及一种狭窄河谷沥青混凝土心墙坝产生渗漏的评价方法。本发明可以快速、直观地量化沥青混凝土心墙坝受坝体和两岸岸坡及狭窄河谷地形共同作用下所产生影响的大小，同时，本发明提出了临界渗漏系数用于判断心墙底部沥青混凝土与河床及两岸基座之间发生渗漏的可能性，较传统二维判别方法无法考虑狭窄河谷对心墙受力的影响更真实的反应心墙应力状态及渗漏可能性。

技术领域

本发明涉及筑坝技术领域，尤其是涉及一种狭窄河谷沥青混凝土心墙 坝产生渗漏的评价方法。

背景技术

目前，随着我国筑坝技术的不断发展，沥青混凝土心墙坝无论从高度 还是数量屡有突破，如挪威的Storglomvatn坝坝高128m，我国在建的新疆 的尼雅水库坝高131.8m，在高沥青混凝土心墙坝的建设中，沥青混凝土心 墙的水力劈裂造成的漏水问题时长会引起水利专家学者的关注，心墙沥青 混凝土不同于黏土防渗料，由于沥青混凝土材料孔隙率很小，内部孔隙水 压力不连续，因此，之前此类坝型水力劈裂的可能性一般可以不考虑。

因两岸地势陡峻，地形复杂，坝肩接触部位变形梯度大，坝体应力分 布显示，沥青心墙出现竖向应力小于理论土压力的现象，这种现象是由于 坝体与狭窄河谷共同引起的。同时，根据一些已建工程坝体应力监测与计 算分析也表明，狭窄河谷沥青混凝土心墙坝竖向压力值会小于相同高度竖 向压力，由于心墙自身粘聚力较大，墙体本身发生水力劈裂的可能性较小。 但是，沥青混凝土心墙底部与基座接触部位没有粘聚力，如若该部位的竖 向传递压力小于该部位对应的水压力，那么在部位发生水力劈裂的可能性 较大。出于工程安全的考虑，非常有必要在设计阶段评价沥青心墙坝受坝 体与地形的共同作用下所产生影响程度的大小及漏水的可能性。然而，目 前尚无量化沥青混凝土心墙受狭窄河谷地形及坝壳料共同影响程度的大小 及判断漏水标准，因此，提出相应标准及评价此类坝型沥青混凝土心墙漏 水的可能性，这对前期设计及后期运行预测沥青混凝土心墙能否发生漏水 也是非常有意义的。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术 的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技 术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种狭窄河谷沥青混凝土心墙坝产生渗漏的评 价方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种狭窄河谷沥青混凝土心墙坝产生渗漏的评价方法，包 括如下步骤：

S1、确定临界渗漏系数作为判断沥青混凝土心墙产生渗漏的标准，临 界渗漏系数的计算公式如下：

式中，ρ_水为水密度；ρ_沥为沥青混凝土的平均密度；g是重力加速度； h是沥青混凝土心墙到混凝土基座高度、及同等高程水面到混凝土基座高 程；

S2、通过三维非线性有限元法计算受狭窄河谷地形及坝体共同影响的 沥青混凝土心墙坝应力应变情况；

S3、提取沥青混凝土心墙受坝体及两岸岸坡的制约后各个结点的竖向 应力，将提取的心墙竖向应力σ_zi除以相同结点的竖向土产生的应力得到心 墙上游面所有结点渗漏系数，对所提取的结点渗漏系数与临界渗漏系数进 行比较，判断心墙底部沥青混凝土与河床及两岸基座之间发生渗漏的可能 性：若提取的结点渗漏系数小于临界渗漏系数，则判断心墙底部沥青混凝 土有发生渗漏的可能性。

优选地，步骤S1包括：

所述临界渗漏系数的计算公式如下：