面板坝垂直缝失效后垫层区渗流细观研究

面板堆石坝接缝止水是重要的防渗设施，一旦失效将导致集中渗流、渗透破坏等系列问题。目前对渗流问题的研究基本上基于有限元法，但其在求解离散颗粒物质的系统现象存在一定局限性，可求解颗粒介质的流动及固体力学大变形的颗粒流理论研究目前较少。鉴于此，以某面板坝为例，应用ＰＦＣ2Ｄ软件采用粗网格流法对面板垂直缝失效后的垫层区渗流特性进行模拟，通过分析表明:该面板坝垂直缝单缝失效时，垫层区未产生明显的渗透破坏，颗粒流量在5％以内，最终颗粒重新排序后达到平衡状态；渗流关键要素颗粒流失量、渗透系数、流速及孔隙率等均随压力梯度呈正相关，且随着计算时步的增加，各渗流要素均有增大，但增幅大小各异，最终达到平衡状态。相关成果可为垫层区渗透稳定、管涌临界值等的确定提供参考，并对实际工程中有限元法模拟渗流问题奠定基础。